Dyscyplina „układy hydrauliczne i pneumatyczne”. Układy hydrauliczne i pneumatyczne

Kompresor  Jest to źródło sprężonego powietrza, które zasila wszystkie jednostki układu pneumatycznego. W ciężarówkach i autobusach stosuje się sprężarki jednostopniowe, jednostopniowe, dwucylindrowe.

Wydajność sprężarki zależy od prędkości wału korbowego n, skok i średnica tłoka. Jest w zakresie (40¸ 170) l / min przy n\u003d 1000 min -1. Moc pobierana przez sprężarkę wynosi (0,5¸ 2,2) kW (0,7¸ 3,0 KM).

Aby zaoszczędzić koszty energii dla napędu sprężarki, planuje się wyłączenie dopływu powietrza do układu, gdy ciśnienie w nim osiągnie ustalony poziom (7,0–7,3 kg / cm 2). Przy tym ciśnieniu regulator ciśnienia wyłącza się i umożliwia dopływ sprężonego powietrza do urządzenia wylotowego.

W samochodzie ZIL-130 regulator ciśnienia dostarcza sprężone powietrze kanałem poziomym do bloku cylindrów sprężarki pod tłokami 1 urządzenia rozładowczego pokazanego na ryc. 8.2 Tłoki przez popychacze 2 otwierają zawory wlotowe 3 obu cylindrów, łącząc ze sobą wnękę cylindrów. W ten sposób powietrze nie jest sprężane, ale jest pompowane z cylindra do cylindra bez wchodzenia do układu. (Teoretyczna praca właściwa w sprężarce jest określona przez wzór, z którego wynika, że \u200b\u200bprzy równych ciśnieniach powietrza na początku p  1 i na końcu p  2 proces kompresji, wynosi zero). Kiedy ciśnienie powietrza w układzie samochodu spadnie do pewnego poziomu (5,6–6 kg / cm 2), regulator ciśnienia zatrzymuje dopływ powietrza i łączy przestrzeń podtłokową z atmosferą. Tłoki 1 są opuszczone, uwalniając zawory wlotowe 3, a sprężarka zaczyna pompować powietrze do układu pneumatycznego.

Regulator ciśnienia  - służy do automatycznego utrzymywania niezbędnego ciśnienia powietrza w układzie pneumatycznym. Ogranicza minimalne i maksymalne limity ciśnienia w PS, dostarczając sprężone powietrze do urządzenia rozładowującego sprężarkę lub usuwając z niego, zapewniając jednocześnie, że sprężarka włącza lub wyłącza dopływ powietrza.

W samochodach domowych stosuje się dwa typy regulatorów ciśnienia: z zaworami kulowymi i zaworami membranowymi. Regulator ciśnienia z zaworem kulowym AR-10 pokazano na ryc. 8.3

W obudowie 6 znajdują się dwa zawory kulowe 4 i 5, które działają na wałek 3 połączony ze sprężyną regulacyjną 9 za pośrednictwem kuli 2. Gdy ciśnienie w układzie pneumatycznym jest niższe niż maksimum, sprężyna 9 utrzymuje zawór wlotowy 5 dociśnięty do gniazda w obudowie 6 i wnęce Urządzenie rozładowujące sprężarkę komunikuje się z atmosferą. Jeśli ciśnienie w układzie przekroczy maksimum, wówczas pod wpływem siły ciśnienia zawór wlotowy 5 otworzy otwór, a jednocześnie zawór wylotowy 4 zablokuje wylot gniazda 8. W tym położeniu połączenie wnęki urządzenia rozładowującego sprężarkę z atmosferą zostaje przerwane. Sprężone powietrze przepływa przez zawór wlotowy 5 i wchodzi do urządzenia wylotowego sprężarki.

Górna granica ciśnienia jest regulowana za pomocą kołpaka 1 (zmiana napięcia sprężyny 9). Różnicę ciśnienia, przy której urządzenie rozładowcze włącza się lub wyłącza, ustawia się poprzez zmianę liczby uszczelek 7 pod korpusem zaworu wydechowego 6. Podczas usuwania uszczelek różnica ciśnień wzrasta, a po dodaniu maleje.

Regulator ciśnienia AR-11 jest przymocowany do bloku cylindra sprężarki i różni się od AR-10 obecnością dwóch filtrów na wlocie i wylocie, co zwiększa niezawodność.

Separator oleju i wody  (rys. 8.4) - jest zainstalowany przed cylindrami i jest przeznaczony do czyszczenia sprężonego powietrza pochodzącego ze sprężarki z oleju i wilgoci. Olej ma szkodliwy wpływ na gumowe części układu pneumatycznego i parę wodną, \u200b\u200bskraplającą się w węzłach układu w temperaturach ujemnych, zamarza, co prowadzi do zakłócenia głównych elementów układu pneumatycznego samochodu.

Zawór zwrotny 2 jest zainstalowany w obudowie 1, dociskany do gniazda przez sprężynę 3. Obudowa 4 jest zamknięta na górze obudowy 4. Gumowy pierścień 8 jest zainstalowany w celu uszczelnienia obudowy i szkła 7 (uszczelnienie następuje, gdy stożkowa końcówka drążka sprzęgającego 6 jest dokręcona). Powietrze ze sprężarki wchodzi do otworu A, przechodzi przez mosiężną siatkę elementu 5, oddzielając się od oleju i wilgoci, wchodzi do otworu pręta i, naciskając zawór zwrotny, wchodzi do rurociągu podłączonego do cylindra.

Olej i wilgoć pozostałe na ruszcie spływają do szklanki 7. Aby spuścić kondensat, w dolnej części szklanki jest zainstalowany kurek spustowy.

Aby zwiększyć niezawodność układu pneumatycznego i zapobiec zamarzaniu kondensatu, zastosowano pompę przeciwzamrożeniową, która jest instalowana między separatorem oleju a regulatorem ciśnienia. Służy do dostarczania części płynu mrozoodpornego do układu pneumatycznego, który znajduje się w specjalnym zbiorniku.

Pompa przeciwzamrożeniowa powinna działać tylko w zimnych porach roku. W ciepłym czasie zdejmują go. Jest wypełniony mieszaniną alkoholi etylowych (300 cm 3) i izoamylowych (2 cm 3).

Cylindry powietrzne  - służą do gromadzenia sprężonego powietrza w sprężarce. Dzięki nim kompresor działa przez krótki czas pod obciążeniem, a po osiągnięciu pewnego ciśnienia w cylindrach jest rozładowywany przez pewien czas, aż zużyje z nich pewną ilość powietrza.

W zależności od zużycia sprężonego powietrza przez konsumentów konieczne jest zachowanie pewnego marginesu, który powinien wystarczyć na pewien okres działania układu pneumatycznego, gdy sprężarka nagle przestaje działać.

Całkowita objętość cylindrów wpływa na działanie sprężarki. Podczas instalowania cylindrów o dużej pojemności sprężarka włącza się rzadziej, ale pracuje dłużej, co może prowadzić do przegrzania i obniżenia wydajności. Przy małych objętościach kompresor pracuje w sposób ciągły, ale częstotliwość jego włączania wzrasta.

Najpopularniejszy cylinder powietrza składa się z cylindrycznej skorupy i przyspawanych do niej dwóch tłoczonych zakrzywionych spodów. Na cylindrach do dna i do skorupy powyżej i poniżej spawki są przyspawane, z gwintowanymi otworami do łączenia kanałów powietrznych i kranów spustowych. Po spawaniu cylindry pokrywane są zewnętrznie i wewnętrznie farbą odporną na korozję i sprawdzane pod kątem wycieków pod ciśnieniem (12-20) kg / cm2.

Zawór bezpieczeństwa  - zaprojektowane w celu ochrony układu pneumatycznego przed nadmiernym wzrostem ciśnienia powietrza w przypadku nieprawidłowego działania automatycznego regulatora ciśnienia. Jest zainstalowany na jednym z cylindrów powietrznych.

W korpusie zaworu 2 (ryc. 8.5) złącze 1 jest przykręcone z jednego końca za pomocą gniazda zaworu 3, a śruba sterująca 6 jest przykręcona z drugiego końca. 9,5) kg / cm 2, w którym powietrze wyciska piłkę z gniazda i opuszcza atmosferę. Zawór jest regulowany za pomocą śruby 6 i blokowany za pomocą nakrętki zabezpieczającej 5.

Zawory zwrotne - służą do zapobiegania wyciekowi powietrza z butli do atmosfery w przypadku uszkodzenia części układu połączonej z innymi cylindrami lub gwałtownego spadku ciśnienia w układzie łączącym sprężarkę z cylindrami. Są instalowane przy wejściu do cylindrów powietrznych.

Zawór zwrotny pokazany na rys. 8.6, składa się z obudowy 1, rury z otworami 2, zaworu płytowego 3 i sprężyny 4. Zawór ten jest zainstalowany wewnątrz cylindra. Możliwość gromadzenia się w nim kondensatu i zamarzania zaworu jest wykluczona, ponieważ kondensat spływa do zbiornika powietrza.

Kurki spustowe  - przeznaczony do okresowego odprowadzania kondensatu ze wszystkich cylindrów i separatora oleju. Kondensat jest odprowadzany przez przechylenie zaworu 3 za pomocą pierścienia 5. Sprężyna 2 dociska zawór do gniazda 4 w normalnych warunkach. Za pomocą łącznika 1 zawór wkręca się w cylinder.

Federalna Agencja Edukacji

Pskov State University

UKŁADY PNEUMATYCZNE I HYDRAULICZNE

POJAZDY SILNIKOWE I GARAŻ

SPRZĘT

Edukacyjny - podręcznik metodyczny

Wprowadzenie

Powszechne zastosowanie układów hydraulicznych i pneumatycznych w pojazdach samochodowych i sprzęcie warsztatowym wynika z pewnych zalet w stosunku do innych rodzajów napędów (w szczególności napędów mechanicznych), pozwalających na realizację zadań sformułowanych na etapie projektowania.

Zastosowanie hydraulicznego siłownika objętościowego pozwala uzyskać znaczną moc wyjściową przy niewielkim ciężarze właściwym. Zdolność do tworzenia dużych przełożeń biegów, bezstopniowa kontrola prędkości łącza wyjściowego, prosta i niezawodna ochrona przed przeciążeniami, łatwość konwersji na translację spowodowała powszechne stosowanie wolumetrycznego napędu hydraulicznego w układach energetycznych sprzętu samochodowego (napęd, platformy wiertnicze, podnośniki platformy, podnoszenie nadwozia samochodu itp.). )

Dynamiczny napęd hydrauliczny (w szczególności konwerter momentu obrotowego - GDT) jest szeroko stosowany w automatycznej skrzyni biegów samochodów osobowych i ciężarowych. Za pomocą silników z turbiną gazową realizowane są takie możliwości samochodu, jak uruchomienie silnika pod obciążeniem, płynne ruszanie i zwiększanie drożności ze względu na płynny wzrost momentu obrotowego na kołach samochodu, możliwość głębokiej płynnej regulacji itp.

Napęd pneumatyczny jest szeroko stosowany w układach hamulcowych ciężarówek, napęd do otwierania i zamykania drzwi autobusu, w zawieszeniu samochodu. Charakterystycznymi cechami napędu pneumatycznego od napędu hydraulicznego są właściwości płynu roboczego (powietrze atmosferyczne) - i ściśliwość, które ograniczają użycie napędu pneumatycznego.

Obliczenia dowolnego napędu pneumatycznego lub hydraulicznego rozpoczynają się od analizy zadań i zaprojektowania schematu obwodu odzwierciedlającego działanie napędu. Ten podręcznik ma na celu opanowanie umiejętności tworzenia koncepcji.

Niniejszy podręcznik szkoleniowy jest przeznaczony do praktycznego szkolenia ze studentami wszystkich form szkolenia w obszarach 190600.62 „Samochody i pojazdy silnikowe”, 03.03.11 „Obsługa pojazdów”.

1. Przekładnia hydrauliczna

Przekładnia hydrostatyczna (GOT) jest zaprojektowana do przenoszenia momentu obrotowego z silnika spalinowego (ICE) na koła pojazdu. Energia mechaniczna na wale wyjściowym silnika spalinowego wewnętrznego spalania za pomocą pompy jest przekształcana w energię hydrauliczną przepływu płynu roboczego dostarczanego do silnika hydraulicznego, który z kolei przekształca energię hydrauliczną płynu w energię mechaniczną obrotu dostarczaną do kół pojazdu. Schemat strukturalny GOT pokazano na ryc. 1.

Ryc. 1. Schemat strukturalny GOT

Zastosowanie GOT wynika z następujących zalet w stosunku do przekładni mechanicznej:

Możliwość płynnej bezstopniowej zmiany przełożenia skrzyni biegów w szerokim zakresie, co zwiększa zdolność pojazdu do jazdy w terenie i ułatwia kontrolę;

Dzięki bezstopniowej regulacji prędkości nie dochodzi do zakłócenia przepływu mocy (podczas zmiany biegów w mechanicznej skrzyni biegów przerwa w przepływie mocy może prowadzić do zakłócenia gleby przez koła podczas poruszania się po powierzchniach o niskiej nośności);

Brak szeregu jednostek mechanicznych (sprzęgło cierne, przekładnia kardana, skrzynia biegów, przekładnia główna) zmniejszają masę pojazdu;

Wszechstronność sterowania pracą GOT umożliwia umieszczenie silników hydraulicznych w wystarczającej odległości od pompy, co jest szczególnie ważne w przypadku sterowania pojazdami z napędem na wszystkie koła o wielu osiach;

Zabezpieczenie przed przeciążeniem i szybkie cofanie.

Wady GOT obejmują najniższą wydajność w porównaniu z przekładnią mechaniczną, stosunkowo wysoki koszt maszyn hydraulicznych i urządzeń hydraulicznych, niską trwałość i pracę przy niskich prędkościach.

Wytworzenie dużego momentu obrotowego na wale wyjściowym silnika hydraulicznego doprowadziło do zastosowania następujących typów maszyn hydraulicznych:

Osiowa - tłokowa pompa rotacyjna, odwracalna pompa rotacyjna z pochyłym dyskiem lub pochyłym blokiem;

Silnik hydrauliczny wirnika jest osiowo - tłokowy lub promieniowo - tłokowy, nieregulowany lub regulowany.

GOT jest stosowany w pojazdach zaprojektowanych do pracy na miękkich glebach podczas jazdy z małą prędkością. GOT jest wyposażony w takie urządzenia mobilne, jak wywrotka górnicza Belaz, sprzęt drogowy (na przykład samobieżne wibracyjne lodowisko), maszyny rolnicze (kombajny zbożowe) i ładowarki samobieżne.

1.1 Typowy schemat hydrauliczny hydrostatycznej przekładni napędu koła napędowego pojazdu

Ryc. 2. Typowy projekt GOT

Obwód hydrauliczny typowego GOT (ryc. 2) obejmuje obwód główny, który zawiera regulowaną pompę N1 i niekontrolowany silnik hydrauliczny M, układ sterowania przekładnią, układ uzupełniania zapewniający ciśnienie podparcia w przewodzie ssącym w celu wyeliminowania kawitacji i przecieków oraz układ zabezpieczenia przed przeciążeniem przekładni , system usuwania nadmiaru podgrzanego płynu roboczego, który przeszedł przez silnik hydrauliczny do spustu, oraz układ klimatyzacji dla płynu roboczego, w tym filtr dokładny F, chłodnica OH i zbiornik hydrauliczny.

Regulowana odwracalna pompa H1 przekształca energię mechaniczną silnika Diesla w energię hydrauliczną, tworząc przepływ płynu roboczego pod ciśnieniem w przewodzie ciśnieniowym. W zależności od kierunku dostarczania płynu, jednym z przewodów hydraulicznych odpowiednich dla pompy będzie wysokość ciśnienia, a druga ssania. Nieuregulowany odwracalny silnik hydrauliczny przekształca energię hydrauliczną przepływu płynu w energię mechaniczną. Zatem w układzie „pompa - silnik hydrauliczny” ma zamknięty obieg płynu roboczego.

Układ uzupełniania, który zapewnia dostarczanie płynu roboczego do obwodu głównego ze względu na wybór podgrzanego płynu do chłodzenia i wycieków, obejmuje pompę zębatą H2, zawory zwrotne KO1 i KO2 oraz zawór bezpieczeństwa KP1. Pompa H2 dostarcza schłodzony płyn roboczy ze zbiornika do obwodu głównego przez zawór KO1 lub KO2, w zależności od tego, która linia będzie pod ciśnieniem. Na przykład, jeśli górną linią obwodu głównego jest ciśnienie, zawór KO1 zostanie zamknięty, ponieważ ciśnienie w linii ciśnienia będzie większe niż ciśnienie wytworzone przez pompę H2. W takim przypadku dopływ płynu roboczego nastąpi w dolnej linii (ssącej) przez zawór KO2. Zawór KP1 zapobiega przypadkowemu wzrostowi ciśnienia.

Układ sterowania GOT obejmuje pompę zasilającą H2, proporcjonalny rozdzielacz P1 z ręcznym sterowaniem, cylinder hydrauliczny C do regulacji dopływu płynu roboczego przez pompę H1 oraz przepustnicę DR. Gdy zmienia się położenie zaworu suwakowego P1 (na przykład, gdy suwak przesuwa się w prawo), płyn roboczy jest dostarczany z pompy H1 do prawej wnęki cylindra hydraulicznego Ts1, w wyniku czego zwiększa się dopływ płynu przez pompę H1, co z kolei zwiększa częstotliwość obrotów wału silnika M. Trakcja na trzpieniu cylindra hydraulicznego C przesuwa korpus dystrybutora P1, przywracając szpulę do jej pierwotnego położenia, w którym ta sama ilość płynu roboczego jest dostarczana do obu komór cylindra hydraulicznego. Zatem, gdy szpula przestaje się poruszać, prędkość obrotowa wału silnika hydraulicznego M pozostaje stała. Przepustnica DR służy do ograniczenia przepływu płynu roboczego.

System ochrony przed przeciążeniem obejmuje dwa wysokociśnieniowe zawory bezpieczeństwa KP1 i KP2, które, jeżeli obciążenie na wale silnika hydraulicznego M zostanie przekroczone, odprowadza płyn roboczy z przewodu ciśnieniowego do przewodu wlotowego omijając silnik hydrauliczny. Obecność dwóch zaworów wynika z odwracalności pompy H1.

System odprowadzania podgrzewanego płynu obejmuje rozdzielacz hydrauliczny P2, zawór KP 4 i chłodnicę OX. Ponieważ zasilanie pompy H2 jest większe niż wycieki, nadmiar płynu roboczego wytwarzany w przewodzie ssącym, podgrzewany po wyjściu z silnika hydraulicznego, wchodzi do zbiornika przez sterowany hydraulicznie rozdzielacz szpuli P2 i zawór przelewowy KP4 przez chłodnicę OX. Zawór suwakowy P2 porusza się pod ciśnieniem w przewodzie ciśnieniowym. Zawór KP4 ogranicza ciśnienie doładowania, a dystrybutor P2 zapewnia połączenie zaworu KP4 z przewodem ssącym i blokuje przepływ płynu z niego do przewodu ciśnieniowego.

1.2 Hydrauliczna hydrauliczna skrzynia biegów z dodatkową pompą

Różnica obwodu przedstawiona na ryc. 3, od poprzedniej jest osobna pompa zasilająca H3 i zastosowanie jednego zaworu bezpieczeństwa ze wstępną kontrolą KP2 zamiast dwóch.

Zawory bezpieczeństwa KP2 i KP3, wskazane na poprzednim schemacie (ryc. 2), mają znaczne rozmiary i wysokie koszty. Ponadto muszą zawierać urządzenia zapobiegające oscylacjom elementu zaworu blokującego i regulującego.

Ryc. 3. Obwód hydrauliczny GOT z dodatkową pompą

W przedstawionym schemacie, gdy ciśnienie w przewodzie ciśnień wzrasta powyżej wartości zadanej przez jeden z zaworów zwrotnych KO4 lub KO5, płyn roboczy jest dostarczany do zaworu KP2 i, jeśli zostanie przekroczone ciśnienie nominalne, przez zawór KO2 lub KO3 wchodzi do przewodu ssącego. Na przykład, jeśli górną linią jest ciśnienie, wówczas w przypadku nadciśnienia płyn roboczy wchodzi przez zawór KO4 do zaworu KP2, a przez zawór KO3 wchodzi do dolnego przewodu ssącego. Zawór KO1 zapobiega przepływowi płynu roboczego do pompy H3 układu uzupełniania, a następnie do odpływu.

Ręcznie obsługiwany zawór P3 zapewnia wymuszone otwarcie zaworu KP2 i odprowadzenie płynu roboczego z przewodu ciśnieniowego do przewodu ssącego, jeśli konieczne jest przeniesienie przekładni do położenia neutralnego.

Aby zapewnić regulację pompy H1, zainstalowana jest dodatkowa pompa H2. Proporcjonalny dystrybutor P1 z neutralnym położeniem szpuli zapewnia przepływ płynu roboczego z pompy do spustu przez chłodnicę OX1, osiągając w ten sposób dodatkowe chłodzenie płynu i minimalny koszt energii zużywanej przez pompę H2. Dystrybutor P2 jest przeznaczony do kierowania przepływu płynu roboczego z linii ssącej przez chłodnicę OX2.

Uwzględniono podstawy funkcjonowania układów hydraulicznych i pneumatycznych: hydrostatyka i hydrodynamika; prawa gazów idealnych, termodynamika. Podano napędy hydrauliczne, pneumatyczne i kombinowane, ich budowę, komponenty, płyny robocze i oleje, rodzaje napędów, rodzaje sterowania w produkcji maszyn; podane są układy smarowania, podstawy obliczania układów hydraulicznych i pneumatycznych.
Dla studentów specjalności inżynierskich średnich szkół zawodowych. Może być przydatny dla inżynierów.

Płyny Hipoteza ciągłości. Gęstość płynu
Płyny Wszystkie substancje w przyrodzie mają strukturę molekularną. Ze względu na naturę ruchów molekularnych, a także wartości liczbowe sił międzycząsteczkowych cieczy, zajmują one pozycję pośrednią między gazami a ciałami stałymi. Właściwości cieczy w wysokich temperaturach i niskich ciśnieniach są bliższe właściwościom gazów, zaś w niskich temperaturach i wysokich ciśnieniach są bliższe właściwościom ciał stałych.

W gazach odległości między cząsteczkami są większe, a siły międzycząsteczkowe są mniejsze niż w cieczach i ciałach stałych, dlatego gazy różnią się od cieczy i ciał stałych większą ściśliwością. W porównaniu z gazami, ciecze i ciała stałe są trudno ściśliwe.

Cząsteczki cieczy w ciągłym chaotycznym ruchu termicznym różnią się od losowego ruchu termicznego gazów i ciał stałych: w cieczach ruch ten ma postać drgań (1013 drgań na sekundę) w odniesieniu do chwilowych centrów i spazmatycznych przejść z jednego centrum do drugiego. Ruch termiczny cząsteczek stałych to drgania względnie stabilnych centrów. Ruch termiczny cząsteczek gazu jest ciągłą spazmatyczną zmianą miejsca.

Bezpłatne pobieranie e-booka w wygodnym formacie, oglądanie i czytanie:
Pobierz książkę Systemy hydrauliczne i pneumatyczne, Schirtladze AG, Iwanow VI, Kareev VN, 2006 - fileskachat.com, szybkie i bezpłatne pobieranie.

• Hydraulika w inżynierii mechanicznej, część 2, Skhirtladze A.G., Iwanow V.I., Kareev V.N., 2008
• Sprzęt instrumentalny do procesów technologicznych obróbki metali, Shirtladze A.G., Perevoznikov V.K., Ivanov V.A., Ivanov A.V., 2015
• Technologie wiercenia głębokich otworów, Zvontsov I.F., Serebrenitsky P.P., Skhirtladze A.G., 2013
• Organizacja i instalacja i naprawa urządzeń przemysłowych, część 2, Shirtladze A.G., Feofanov A.N., Mitrofanov V.G., 2016

Następujące samouczki i książki.

Siłowniki liniowe Zaprojektowany do sterowania ruchem części i mechanizmów maszyny w liniowym ruchu translacyjnym. Siłowniki przetwarzają energię elektryczną, hydrauliczną lub sprężonego gazu w ruch lub siłę. W tym artykule przedstawiono analizę napędów liniowych, ich zalety i wady.

Jak działają napędy liniowe

Ze względu na brak płynów nie ma ryzyka zanieczyszczenia środowiska.

Wady

Początkowy koszt napędów elektrycznych jest wyższy niż pneumatyczny i hydrauliczny.

W przeciwieństwie do napędów pneumatycznych, napędy elektryczne (bez dodatkowych narzędzi) nie nadają się do stosowania w niebezpiecznych miejscach.

Podczas ciągłej pracy silnik elektryczny może się przegrzewać, zwiększając zużycie przekładni. Silnik może być również duży, co może prowadzić do trudności w instalacji.

Moc napędu, dopuszczalne obciążenia osiowe i parametry prędkości napędu są określone przez wybrany silnik. Podczas zmiany ustawionych parametrów konieczna jest zmiana silnika elektrycznego.

Liniowy napęd elektryczny, w tym silnik obrotowy i konwerter mechaniczny

Napęd pneumatyczny

Korzyści

Prostota i rentowność. Większość pneumatycznych aluminiowych siłowników ma maksymalne ciśnienie do 1 MPa przy średnicy cylindra roboczego od 12,5 do 200 mm, co z grubsza odpowiada sile 133 - 33000 N. Stalowe siłowniki pneumatyczne zwykle mają maksymalne ciśnienie 1,7 MPa przy średnicy cylindra roboczego 12 , Od 5 do 350 mm i wytworzyć siłę od 220 do 171000 N.

Pneumatyczne siłowniki umożliwiają precyzyjną kontrolę ruchu, zapewniając dokładność w granicach 2,5 mm i powtarzalność w zakresie 0,25 mm.

Siłowniki pneumatyczne mogą być stosowane w obszarach o ekstremalnych temperaturach. Standardowy zakres temperatur wynosi od -40 do 120 ˚C. Pod względem bezpieczeństwa zastosowanie powietrza w napędach pneumatycznych eliminuje potrzebę stosowania niebezpiecznych materiałów. Napędy te spełniają wymagania ochrony przeciwwybuchowej i bezpieczeństwa, ponieważ nie wytwarzają pola magnetycznego z powodu braku silnika elektrycznego.

W ostatnich latach osiągnięto postępy w dziedzinie pneumatyki w miniaturyzacji, materiałach i integracji z elektroniką. Koszt napędów pneumatycznych jest niski w porównaniu do innych napędów. Siłowniki pneumatyczne są lekkie, wymagają minimalnej konserwacji i mają niezawodne komponenty.

Wady

Straty ciśnienia i ściśliwość powietrza powodują, że siłowniki pneumatyczne są mniej wydajne niż inne metody ruchu liniowego. Ograniczenia sprężarki i układu zasilania oznaczają, że praca przy niskim ciśnieniu spowoduje niskie siły i prędkości. Sprężarka powinna działać cały czas, nawet jeśli napęd niczego nie porusza.

Aby zapewnić naprawdę wydajną pracę, siłowniki pneumatyczne muszą być dobrane do każdego zastosowania. Z tego powodu nie można ich używać do innych zadań. Precyzyjna kontrola i wydajność wymagają zaworów i zaworów o odpowiedniej wielkości dla każdego zastosowania, co zwiększa koszty i złożoność.

Chociaż powietrze jest łatwo dostępne, może być zanieczyszczone olejem lub smarem, co prowadzi do przestojów i konieczności konserwacji.

Napęd hydrauliczny

Korzyści

Siłowniki hydrauliczne nadają się do zadań wymagających dużej mocy. Mogą generować 25 razy więcej mocy niż siłowniki pneumatyczne tej samej wielkości. Działają pod ciśnieniem do 27 MPa.

Silniki hydrauliczne mają wysoki stosunek mocy do objętości.

Siłowniki hydrauliczne mogą utrzymywać stałą siłę i moment bez utrzymywania przez pompę dodatkowego płynu lub ciśnienia, ponieważ płyny, w przeciwieństwie do gazu, praktycznie nie sprężają się.

Napędy hydrauliczne mogą znajdować się w znacznej odległości od pomp i silników przy minimalnej utracie mocy.

Wady

Podobnie jak w przypadku napędów pneumatycznych, utrata płynu w napędach hydraulicznych prowadzi do mniejszej wydajności. Ponadto wyciek płynu prowadzi do zanieczyszczenia i potencjalnego uszkodzenia sąsiadujących elementów.

Siłowniki hydrauliczne wymagają wielu towarzyszących elementów, w tym zbiornika płynu, silników, pomp, zaworu upustowego, wymiennika ciepła itp. Dlatego takie siłowniki są trudne do umieszczenia.

MINISTERSTWO EDUKACJI I NAUKI FEDERACJI ROSYJSKIEJ

AGENCJA EDUKACJI FEDERALNEJ

Państwowa instytucja edukacyjna wyższego szkolnictwa zawodowego

„Południowo-rosyjski Państwowy Uniwersytet Ekonomii i Usług” (GOU VPO „YURGUES”)

HYDRAULICZNY. HYDRAULICZNY I PNEUMATYCZNY

SYSTEMY W SAMOCHODACH I URZĄDZENIACH GARAŻOWYCH

Warsztaty

dla studentów stacjonarnych i niestacjonarnych specjalności 190603 „Obsługa maszyn i urządzeń transportowych i technologicznych”

(Transport samochodowy), 190601 „Samochody i przemysł motoryzacyjny”

UDC 629.3.01 (076) BBK 39.33-08я73 G464

Opracowane przez:

doktor, profesor nadzwyczajny w dziale „Energia i bezpieczeństwo życia”

V.I. Timczenko

I.K. Guguev

profesor nadzwyczajny, Wydział Usług Motoryzacyjnych, Organizacji i Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego

A.I. Shilin

asystent Departamentu „Energia i bezpieczeństwo życia”

A.G. Iliev

Recenzenci:

doktor nauk technicznych, profesor katedry „Energia i bezpieczeństwo życia”

doktor, profesor nadzwyczajny, Wydział Usług Motoryzacyjnych, Organizacji i Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego

S.G. Sołowow

Hydraulika G464 Układy hydrauliczne i pneumatyczne w samochodach i sprzęcie warsztatowym: warsztat / kompilatory V.I. Timczenko, I.K. Guguev, A.I. Shilin, A.G. Iliev. - Kopalnie: publikowanie

w SRSUES, 2007. - 57 s.

Warsztat składa się z ośmiu prac laboratoryjnych, krótkich wyjaśnień dotyczących realizacji tych prac oraz głównych zapisów teoretycznych kursu „Hydraulika. Układy hydrauliczne i pneumatyczne w samochodach i sprzęcie warsztatowym ”oraz bibliografia.

UDC 629.3.01 (076) BBK 39,33-08ya73

© Południowo-rosyjski Państwowy Uniwersytet Ekonomii i Usług, 2007

© Timchenko V.I., Guguev I.K., Shilin A.I., Iliev A.G. 2007

WPROWADZENIE

Warsztat laboratoryjny ma na celu zapewnienie pomocy metodologicznej przy wykonywaniu prac laboratoryjnych w dyscyplinie „Hydraulika. Układy hydrauliczne i pneumatyczne w samochodach i sprzęcie garażowym ”przez studentów specjalności 190603„ Obsługa maszyn i urządzeń transportowych i technologicznych (transport drogowy), 190601 „Przemysł samochodowy i samochodowy” szkolenie w pełnym i niepełnym wymiarze godzin.

Na początku zajęć uczniowie powinni wykonać następujące prace:

1. Przeczytaj instrukcje dotyczące odpowiednich prac laboratoryjnych.

2. Przygotuj „zaległości”, które obejmują:

− stanowisko pracy;

- cel pracy;

− podstawowe zasady teoretyczne;

− schemat i opis konfiguracji eksperymentalnej (pełnowymiarowa jednostka samochodu lub wyposażenia garażu);

− opis zasady działania układu hydraulicznego lub pneumatycznego, procedura eksperymentu

− tabela danych eksperymentalnych;

− tabela wyników obliczeń.

Po zakończeniu pracy nauczyciel podpisuje tabelę danych eksperymentalnych. Na piśmie podaje się obliczenie jednego doświadczenia. Obliczenie każdej ilości jest podane przez wzór: żądana ilość, wzór obliczeniowy, wartości liczbowe, wynik liczbowy, wymiar.

Do pracy w laboratorium student sporządza raport zawierający

− wypełnione tabele obserwacji i obliczeń;

− szczegółowe obliczenie jednego doświadczenia;

− wykresy zależności wielkości funkcjonalnych;

- wnioski.

Aby chronić raport laboratoryjny, student musi wiedzieć:

− niezbędny materiał teoretyczny;

− eksperymentalne urządzenie instalacyjne (pełnowymiarowa jednostka samochodu lub wyposażenia garażu);

− niezbędne wzory obliczeniowe;

− odpowiedzi na pytania bezpieczeństwa.

Student, który nie zgłosił trzech wcześniejszych prac laboratoryjnych, nie może wykonywać kolejnych prac.

Prace laboratoryjne nr 1 BADANIA PROCESÓW CHŁODZENIA W SILNIKACH SAMOCHODOWYCH

Cele i zadania:

1) Aby zbadać zależność parametrów hydrodynamicznych - natężenia przepływu, ciśnienia, temperatury płynu chłodzącego, w zależności od prędkości wału korbowego, prędkości pojazdu.

2) Aby opracować schematyczne schematy procesów chłodzenia w małym i dużym okręgu.

3) Przeprowadzić eksperymentalne testy na jadącym samochodzie.

4) Opracuj hydrauliczny obwód chłodzenia.

Krótka informacja z teorii

1) Cel systemów chłodzenia.

2) Główne elementy hydrodynamicznego układu chłodzenia.

3) Właściwości zastosowanych czynników chłodzących: gęstość, temperatura krystalizacji, ciężar właściwy, lepkość kinematyczna, współczynniki rozszerzalności temperaturowej i objętościowej, pojemność cieplna.

6) Określenie głównych parametrów hydrodynamicznego układu chłodzenia: natężenie przepływu, prędkość, ciśnienie, temperatura.

7) Przyrządy pomiarowe stosowane do sterowania optymalnym trybem pracy układu chłodzenia.

Rysunek 1.1 - Układ chłodzenia silnika VAZ 2106

Objaśnienie rysunku:

1. Rura spustowa płynu z chłodnicy do pompy płynu chłodzącego.

2. Wąż spustowy płynu chłodzącego z rury wlotowej.

3. Przewód spustowy płynu chłodzącego z chłodnicy nagrzewnicy.

4. Wąż do dostarczania płynu do chłodnicy nagrzewnicy.

5. Wąż obejściowy termostatu.

6. Wylot płaszcza chłodzącego.

7. Wąż wlotowy chłodnicy.

8. Zbiornik wyrównawczy.

9. Korek wlewu.

10. Wąż od chłodnicy do zbiornika wyrównawczego.

11. Wtyczka chłodnicy.

12. Korki zaworów wylotowych (parowych).

13. Zawór wlotowy

14. Górny zbiornik chłodnicy.

15. Szyjka wlewu chłodnicy.

16. Rura chłodnicy.

17. Płytki chłodzące chłodnicy.

18. Pokrywa wentylatora

19. Wentylator.

20. Koło pasowe napędu pompy płynu chłodzącego.

21. Wsparcie gumowe.

22. Okno po stronie bloku cylindrów do dostarczania chłodziwa.

23. Zacisk do uszczelnienia olejowego.

24. Łożysko rolki pompy płynu chłodzącego.

25. Pokrywa pompy.

26. Piasta koła pasowego wentylatora.

27. Wałek pompy.

28. Śruba zabezpieczająca.

29. Uszczelka wargowa.

30. Obudowa pompy.

31. Pompa wirnika

32. Port ssący pompy.

33. Dolny zbiornik chłodnicy.

34. Wąż wylotowy chłodnicy.

35. Pas wentylatora

36. Pompa płynu chłodzącego.

37. Przewód płynu chłodzącego do pompy.

38. Termostat.

39. Gumowa wkładka.

40. Rura wlotowa

41. Zawór główny

42. Zawór obejściowy.

43. Obudowa termostatu.

44. Złącze węża obejściowego.

45. Wąż do dostarczania chłodziwa do pompy.

46. Pokrywa termostatu.

47. Tłok elementu roboczego.

Informacje teoretyczne. Układ chłodzenia został zaprojektowany w celu wymuszonego usunięcia nadmiaru ciepła z części silnika i przeniesienia go do otaczającego powietrza. Z tego powodu powstaje pewien reżim temperaturowy, w którym silnik nie przegrzewa się i nie chłodzi. Ciepło w silnikach jest usuwane na dwa sposoby: cieczowy lub powietrzny. Systemy te pochłaniają 25–35% ciepła wytwarzanego podczas spalania paliwa. Temperatura chłodziwa w głowicy cylindrów powinna wynosić 80–95º. Taki reżim temperaturowy jest najbardziej korzystny, zapewnia normalną pracę silnika i nie powinien się zmieniać w zależności od temperatury otoczenia i obciążenia silnika. Temperatura podczas cyklu pracy silnika waha się od 80–120º pod koniec zniżania do 2000–2200º pod koniec spalania mieszanki.

Jeśli silnik nie jest chłodzony, gazy o wysokiej temperaturze znacznie ogrzewają części silnika i rozszerzają się. Olej na cylindrach i tłokach wypala się, a tarcie i zużycie zwiększają się, a po nadmiernym rozszerzeniu części tłoki utkną w cylindrach silnika i silnik może ulec awarii. Aby uniknąć negatywnych skutków spowodowanych przegrzaniem silnika, należy go schłodzić.

Jednak nadmierne chłodzenie silnika niekorzystnie wpływa na jego działanie. Gdy silnik się przechładza, opary paliwa kondensują się na ściankach cylindra, zmywając smar i rozcieńczając olej w skrzyni korbowej. W tych warunkach dochodzi do intensywnego zużycia pierścieni tłokowych, tłoków, cylindrów oraz obniżenia ekonomiczności i mocy silnika. Normalna praca układu chłodzenia pomaga uzyskać największą moc, zmniejszyć zużycie paliwa i wydłużyć żywotność silnika bez naprawy.

Większość silników ma układy chłodzenia cieczą (otwarte lub zamknięte). W otwartym układzie chłodzenia przestrzeń wewnętrzna jest bezpośrednio połączona z otaczającą atmosferą. Zamknięte układy chłodzenia, w których przestrzeń wewnętrzna tylko okresowo komunikuje się ze środowiskiem za pomocą specjalnych zaworów, zyskały na dystrybucji. W tych systemach chłodzenia temperatura wrzenia chłodziwa wzrasta, a jego odparowywanie maleje.

Miernik ciśnienia impulsu elektrycznego

Manometr elektryczny termopuls składa się z czujnika i wskazówki, które wykorzystują właściwość bimetalicznej płytki do odkształcania się podczas zmiany temperatury. W czujniku pomiarowym aktywny metal znajduje się poniżej, tj. od strony kontaktów. Płyta bimetaliczna ma kształt litery U, na jednym ramieniu płyty znajduje się cewka grzewcza. Drugie ramię płyty jest odizolowane od „masy” i jest zamontowane na ruchomym wsporniku. Membrana jest zamontowana w obudowie czujnika. Kiedy ciśnienie zmienia się, wygina się i zmienia siłę sprężystej płyty zamykającej styki.

W indeksie bimetaliczna płytka z uzwojeniem ma również kształt litery U. Jedno ramię płytki jest przymocowane do wspornika, a drugie jest połączone obrotowo ze kolczykiem, który jest jednym ze strzałką. Kolczyk jest połączony obrotowo z elastycznym hakiem podpórki.

Zasada działania

Miernik ciśnienia impulsu termicznego działa w następujący sposób. Przed włączeniem zapłonu styk ruchomy czujnika jest dociskany do styku stacjonarnego z niewielką siłą, a strzałka wskaźnika znajduje się po lewej stronie

„Zero”. Po włączeniu zapłonu przed uruchomieniem silnika w obwodach czujnika i wskaźnika pojawiają się krótkotrwałe impulsy prądowe, podczas gdy aktywny metal płytki wskaźnikowej, rozszerzając się, deformuje płytkę, a strzałka urządzenia przesuwa się w prawo, aby podzielić „zero”. Pozwala to kierowcy ocenić stan urządzenia. Impulsy prądu są krótkotrwałe, ponieważ po podgrzaniu bimetalicznej płytki czujnika styki otwierają się z lekkim odchyleniem płyty.

Tabela 1.1 i dane eksperymentalne

Uwaga ∆P - strata ciśnienia; V - prędkość pojazdu; n - liczba obrotów wału korbowego; V w - prędkość płynu chłodzącego; t cool - początkowa temperatura płynu chłodzącego; G - prędkość przepływu płynu chłodzącego; t | 2, 0 С - końcowa temperatura chłodziwa w wariancie z małym kołem chłodzącym; t || 2, 0 ° C to końcowa temperatura chłodziwa w dużym obiegu chłodniczym.

Konieczne jest porównanie danych eksperymentalnych z teoretycznymi i wyciągnięcie wniosków na temat optymalizacji trybu pracy układów chłodzenia w samochodach zapewniających bezpieczeństwo ruchu.

Pytania bezpieczeństwa:

1) Wymień elementy lokalnego oporu w układzie chłodzenia.

2) Podaj charakterystykę grzejników i wentylatora osiowego.

3) Pokaż schematyczny ruch płynu chłodzącego w układzie.

4) Wymień rodzaje chłodziw.

5) Jak określić utratę głowicy pompy w systemie.

6) Co decyduje o ciśnieniu i temperaturze chłodziwa w systemie.

Prace laboratoryjne nr 2 BADANIA SYSTEMU SMAROWANIA SAMOCHODU

Cele i zadania:

1) Aby zbadać tryby ruchu i właściwości płynu (oleje samochodowe, silnikowe, przekładniowe), cel smaru.

2) Badanie właściwości hydraulicznych układu smarowania: przepływ, ciśnienie, lokalny opór - w układzie smarowania (filtr, przewód, kanały).

3) Pokaż zależność smarowania od temperatury silnika.

Krótka informacja z teorii:

1) Cel układu smarowania.

2) Główne elementy hydraulicznego układu smarowania.

3) Właściwości płynu roboczego: gęstość, punkt zamarzania, ciężar właściwy, lepkość kinematyczna, współczynniki rozszerzalności cieplnej i objętościowe.

4) Zasada działania systemu, awarie, przyczyny, rozwiązywanie problemów.

5) Rodzaje lokalnych rezystancji w systemie.

6) Określenie głównych parametrów hydrodynamicznego układu smarowania: przepływ, prędkość, ciśnienie.

7) Przyrządy pomiarowe stosowane do kontroli optymalnej pracy układu smarowania.

Układ smarowania silnika służy do dostarczania oleju do powierzchni trących części, co zmniejsza tarcie między nimi i ich zużycie, a także pozwala zmniejszyć utratę mocy silnika w celu pokonania sił tarcia. Podczas pracy silnika olej wprowadzany między częściami krąży w sposób ciągły, chłodząc części i odprowadzając produkty ich zużycia. Cienka warstwa oleju znajdująca się na tłokach, pierścieniach tłokowych i cylindrach nie tylko zmniejsza ich zużycie, ale także poprawia kompresję silnika.

System smarowania to seria urządzeń i jednostek do przechowywania, dostarczania, czyszczenia i chłodzenia oleju:

− miska olejowa silnika;

- pobór oleju;

− gruboziarnisty filtr oleju;

− dokładny filtr oleju;

- pompa olejowa;

- rurociągi naftowe;

− chłodnica oleju;

− oprzyrządowanie  instrumenty i czujniki.