POMPA reglabilă MOTOR fix

1 – supapă de siguranță pentru pompa de alimentare; 2 – Verifica valva; 3 - pompă de machiaj; 4 - servocilindru; 5 - arborele pompei hidraulice;
6 - leagăn; 7 - servovalvă; opt - pârghie servovalvă; 9- filtru; 10 - rezervor; 11 - schimbător de căldură; 12 - arbore hidraulic al motorului; 13 - accent;
14 – bobina supapei; 15 – supapa de preaplin; 16 – supapă de siguranță de înaltă presiune.

Transmisie hidrostatică GST

Transmisia hidrostatică GST este concepută pentru a transmite mișcarea rotativă de la motorul de acționare la servomotoare, de exemplu, la trenul de rulare al mașinilor autopropulsate, cu reglare continuă a frecvenței și a direcției de rotație, cu o eficiență apropiată de unitate. Setul principal de GST constă dintr-o pompă hidraulică cu piston axial reglabilă și un motor hidraulic cu piston axial nereglementat. Arborele pompei este conectat mecanic la arborele de ieșire al motorului de acționare, arborele motorului la actuator. Viteza de rotație a arborelui de ieșire al motorului este proporțională cu unghiul de deviere al manetei de comandă (servovalvă).

Transmisia hidraulică este controlată prin schimbarea turației motorului de acționare și schimbarea poziției mânerului sau a joystick-ului asociat cu pârghia servovalvei pompei (mecanic, hidraulic sau electric).

Când motorul de acționare funcționează și mânerul de comandă este în poziție neutră, arborele motorului este staționar. Când schimbați poziția mânerului, arborele motorului începe să se rotească, atingând viteza maximă la devierea maximă a mânerului. Pentru a inversa, maneta trebuie să fie deviată în direcția opusă față de punctul neutru.

Diagrama funcțională a GTS.

În general, o acționare hidraulică cu deplasare bazată pe GST include următoarele elemente: o pompă hidraulică cu piston axial reglabilă asamblată cu o pompă de încărcare și un mecanism de control proporțional, un motor cu piston axial nereglat asamblat cu o cutie de supape, un filtru fin cu un manometru de vid , un rezervor de ulei pentru lichide de lucru, schimbător de căldură, conducte și furtunuri de înaltă presiune (HPH).

Elementele și nodurile GTS pot fi împărțite în 4 grup functional:

1. Circuitul principal al circuitului hidraulic al GST. Scopul circuitului principal al circuitului hidraulic al GST este de a transfera fluxul de putere de la arborele pompei la arborele motorului. Circuitul principal include cavitățile camerelor de lucru ale pompei și ale motorului și liniile de înaltă și joasă presiune cu fluidul de lucru care curge prin ele. Cantitatea de debit a fluidului de lucru, direcția acestuia sunt determinate de rotațiile arborelui pompei și de unghiul de deviere a pârghiei mecanismului de control proporțional al pompei de la neutru. Când pârghia este deviată din poziția neutră spre o parte sau cealaltă, sub acțiunea servocilindrilor, unghiul de înclinare al plăcii swash (leagăn) se modifică, ceea ce determină direcția de curgere și determină o modificare corespunzătoare a pompei deplasarea de la zero la valoarea curentă; la deformarea maximă a pârghiei, deplasarea pompei atinge valorile maxime. Deplasarea motorului este constantă și egală cu deplasarea maximă a pompei.

2. Linie de aspirație (machiaj). Scopul liniei de aspirație (machiaj):

· - furnizarea fluidului de lucru către linia de comandă;

· - reaprovizionarea fluidului de lucru al circuitului principal pentru a compensa scurgerile;

· - răcirea fluidului de lucru al circuitului principal datorită completării cu lichid din rezervorul de ulei care a trecut prin schimbătorul de căldură;

· - asigurarea presiunii minime în circuitul principal în diferite moduri;

· - curățarea și indicatorul de contaminare a fluidului de lucru;

· - compensarea fluctuațiilor de volum ale fluidului de lucru cauzate de schimbările de temperatură.

3. Scopul liniilor de control:

· - transmiterea presiunii către servocilindrul executiv pentru balansarea leagănului.

4. Scopul drenajului:

· - scurgerea scurgerilor în rezervorul de ulei;

· - îndepărtarea excesului de fluid de lucru;

· - îndepărtarea căldurii, îndepărtarea produselor uzate și ungerea suprafețelor de frecare a pieselor hidraulice ale mașinii;

· - răcirea fluidului de lucru în schimbătorul de căldură.

Lucrul acționării hidraulice volumetrice este asigurat automat de supape și bobine situate în pompă, pompă de alimentare, cutie de supape a motorului.

O transmisie hidrostatică este o acționare hidraulică cu buclă închisă care include una sau mai multe pompe hidraulice și motoare. Proiectat pentru a transfera energia mecanică de rotație de la arborele motorului la corpul executiv al mașinii, prin intermediul unui reglabil continuu în mărime și direcție a fluxului fluidului de lucru.

Principalul avantaj al unei transmisii hidrostatice este capacitatea de a modifica fără probleme raportul de transmisie într-o gamă largă de viteze de rotație, ceea ce permite o utilizare mult mai bună a cuplului motor al mașinii în comparație cu o tracțiune în trepte. Deoarece viteza de ieșire poate fi adusă la zero, mașina poate accelera ușor de la staționare fără utilizarea ambreiajului. Viteze reduse de deplasare sunt necesare în special pentru diverse utilaje de construcții și agricole. Chiar și o schimbare semnificativă a sarcinii nu afectează viteza de ieșire, deoarece nu există alunecări în acest tip de transmisie.

Marele avantaj al transmisiei hidrostatice este ușurința inversării, care este asigurată de o simplă schimbare a înclinării plăcii sau hidraulic, prin schimbarea fluxului fluidului de lucru. Acest lucru permite o manevrabilitate excepțională a vehiculului.

Următorul avantaj major este simplificarea rutării mecanice în jurul mașinii. Acest lucru vă permite să obțineți un câștig în fiabilitate, deoarece adesea cu o încărcătură mare pe mașină, arborii cardanici nu rezistă și trebuie să reparați mașina. În condițiile nordice, acest lucru se întâmplă și mai des la temperaturi scăzute. Prin simplificarea cablajului mecanic, este de asemenea posibil să eliberați spațiu pentru echipamentele auxiliare. Utilizarea unei transmisii hidrostatice poate face posibilă îndepărtarea completă a arborilor și axelor, înlocuirea acestora cu o unitate de pompare și motoare hidraulice cu cutii de viteze încorporate direct în roți. Sau, într-o versiune mai simplă, motoarele hidraulice pot fi încorporate în ax. De obicei, este posibil să coborâți centrul de greutate al mașinii și să plasați mai eficient sistemul de răcire a motorului.

Transmisia hidrostatică vă permite să reglați ușor și extrem de precis mișcarea mașinii sau să reglați ușor viteza de rotație a corpurilor de lucru. Utilizarea controlului electro-proporțional și a sistemelor electronice speciale permite realizarea unei distribuții optime a puterii între acționare și actuatoare, limitând sarcina motorului și reducând consumul de combustibil. Puterea motorului este utilizată la maxim, chiar și la cele mai mici viteze ale vehiculului.

Dezavantajul transmisiei hidrostatice poate fi considerat o eficiență mai mică comparativ cu transmisia mecanică. Cu toate acestea, în comparație cu transmisiile manuale care includ cutii de viteze, transmisiile hidrostatice sunt mai economice și mai rapide. Acest lucru se întâmplă datorită faptului că, în momentul schimbării manuale a treptelor, trebuie să eliberați și să apăsați pedala de gaz. În acest moment, motorul cheltuie multă putere, iar viteza mașinii se schimbă în sacadări. Toate acestea afectează negativ atât viteza, cât și consumul de combustibil. Într-o transmisie hidrostatică, acest proces este lin și motorul funcționează într-un mod mai economic, ceea ce crește longevitatea întregului sistem.

Cea mai frecventă utilizare a transmisiei hidrostatice este acționarea mașinilor cu șenile, unde acționarea hidraulică este proiectată pentru a transfera energia mecanică de la motorul de acționare la pinionul de acționare al căii prin reglarea debitului pompei și a puterii de tracțiune de ieșire prin reglarea motorului hidraulic. .

Principiul de funcționare a transmisiilor hidrostatice (HST) este simplu: o pompă conectată la un motor principal creează flux pentru a acționa un motor hidraulic care este cuplat la o sarcină. Dacă volumele pompei și ale motorului sunt constante, GST acționează pur și simplu ca o cutie de viteze pentru a transfera puterea de la motorul principal la sarcină. Cu toate acestea, majoritatea transmisiilor hidrostatice utilizează pompe sau motoare cu deplasare variabilă sau ambele, astfel încât viteza, cuplul sau puterea să poată fi controlate.

În funcție de configurație, transmisia hidrostatică poate controla sarcina în două direcții (înainte și înapoi) cu o schimbare continuă a vitezei între două maxime la rotația constantă optimă a primei mișcări.

GTS oferă multe avantaje importante față de alte forme de transmisie a puterii.

În funcție de configurație, transmisia hidrostatică are următoarele avantaje:

• transmisie de mare putere cu dimensiuni reduse
  • inerție scăzută
  • funcționează eficient într-o gamă largă de rapoarte cuplu-viteză
  • menține controlul vitezei (chiar și în timpul inversării), indiferent de sarcină, în limitele proiectate
  • menține cu precizie viteza prestabilită cu sarcini de însoțire și frânare
  • poate transfera energie de la un motor principal la diferite locații, chiar dacă poziția și orientarea lor se schimbă
  • poate ține sarcina completă fără deteriorări și cu pierderi reduse de putere.
  • Viteza zero fără blocare suplimentară
  • oferă un răspuns mai rapid decât transmisiile manuale sau electromecanice.
  Există două tipuri de design ale transmisiei hidrostatice: integrat și divizat. Tipul divizat este utilizat cel mai des, deoarece permite transmiterea puterii pe distanțe mari și către locuri greu accesibile. În acest tip, pompa este conectată la motorul principal, motorul este conectat la sarcină, iar pompa și motorul sunt conectate prin conducte sau furtunuri de înaltă presiune, fig. 2.
  

  

  Fig. 2
  Indiferent de sarcină, transmisiile hidrostatice trebuie să fie proiectate pentru a se potrivi în mod optim cu motorul și sarcina. Acest lucru permite motorului să funcționeze la cea mai eficientă viteză și HTS pentru a se potrivi condițiilor de funcționare. Cu cât este mai bună potrivirea dintre caracteristicile de intrare și ieșire, cu atât este mai eficient întregul sistem.

  În cele din urmă, sistemul hidrostatic trebuie să fie proiectat pentru a echilibra eficiența și performanța. O mașină proiectată pentru eficiență maximă (eficiență ridicată) tinde să aibă un răspuns lent care va reduce productivitatea. Pe de altă parte, o mașină cu răspuns rapid are de obicei o eficiență mai mică, deoarece rezerva de putere este disponibilă în orice moment, chiar și atunci când nu este nevoie imediată de a face treaba.

  Patru tipuri funcționale de transmisii hidrostatice.

  Tipurile funcționale de GST diferă prin combinația dintre o pompă variabilă sau fixă ​​și un motor, care determină caracteristicile lor de performanță.
  Cea mai simplă formă de transmisie hidrostatică folosește o pompă și un motor cu deplasare fixă ​​(Figura 3a). Deși acest GTS este ieftin, nu este utilizat datorită eficienței sale scăzute. Deoarece volumul pompei este fix, acesta trebuie dimensionat pentru a acționa motorul la viteza maximă setată la sarcină maximă. Când nu este necesară viteza maximă, o porțiune din fluidul pompei trece prin supapa de siguranță, transformând energia în căldură.

  

  Fig. 3

  Utilizarea unei pompe cu deplasare variabilă și a unui motor cu deplasare fixă ​​într-o transmisie hidrostatică poate asigura o transmisie constantă a cuplului (fig. 3b). Cuplul de ieșire este constant la orice viteză, deoarece depinde doar de presiunea fluidului și de volumul motorului. Creșterea sau scăderea debitului pompei mărește sau scade viteza de rotație a motorului hidraulic și, prin urmare, puterea motorului, în timp ce cuplul rămâne constant.

  GST cu o pompă cu deplasare constantă și un motor hidraulic reglabil asigură o transmisie constantă a puterii (Fig. 3c). Deoarece cantitatea de debit care intră în motorul hidraulic este constantă, iar volumul motorului hidraulic se modifică pentru a menține viteza și cuplul, puterea transmisă este constantă. Scăderea volumului motorului hidraulic mărește viteza de rotație, dar scade cuplul și invers.

  Cea mai versatilă transmisie hidrostatică este combinația dintre o pompă cu deplasare variabilă și un motor cu deplasare variabilă (fig. 3d). În teorie, acest circuit oferă raporturi infinite de cuplu și viteză față de putere. Cu un motor hidraulic la volum maxim, prin variația puterii pompei, viteza și puterea sunt controlate direct, în timp ce cuplul rămâne constant. Reducerea volumului motorului hidraulic cu livrarea completă a pompei mărește viteza motorului la maxim; cuplul se schimbă în proporție inversă cu viteza, puterea rămâne constantă.

  Curbele din Fig. 3D ilustrează două game de reglare. În intervalul 1, volumul motorului hidraulic este setat la maxim; volumul pompei crește de la zero la maxim. Cuplul rămâne constant pe măsură ce volumul pompei crește, dar puterea și viteza cresc.

  Gama 2 începe când pompa atinge volumul maxim, care este menținut constant în timp ce volumul motorului scade. În acest interval, cuplul scade pe măsură ce viteza crește, dar puterea rămâne constantă. (În teorie, viteza motorului poate fi mărită la infinit, dar, în termeni practici, este limitată de dinamică.)

  Exemplu de aplicație

  Să presupunem că cuplul motor de 50 Nm trebuie atins la 900 rpm cu un HST cu deplasare fixă.

  Puterea necesară este determinată din:
  P = T × N / 9550

  Unde:
  P - putere în kW
  T - cuplu N * m,
  N este viteza de rotație în rotații pe minut.

  Astfel, P = 50 * 900/9550 = 4,7 kW

  Dacă luăm o pompă cu o presiune nominală

  100 bar, atunci putem calcula debitul:

  Unde:
  Q - debit în l / min
  p - presiunea în bari

  Prin urmare:

  Q = 600 * 4,7 / 100 = 28 l / min.

  Apoi selectăm un motor hidraulic cu un volum de 31 cm3, care, cu un astfel de debit, va oferi o viteză de rotație de aproximativ 900 rpm.

  Verificarea formulei cuplului motorului hidraulic index.pl?act=PRODUCT&id=495
  
  

  

  
  Fig. 3 prezintă caracteristicile de putere / cuplu / turație pentru pompă și motor, presupunând că pompa funcționează la debit constant.

  Debitul pompei este maxim la viteza nominală și pompa furnizează tot uleiul motorului hidraulic la o viteză constantă a acestuia din urmă. Dar inerția sarcinii face imposibilă accelerarea instantanee instantanee la viteza maximă, astfel încât o parte din debitul pompei este drenat prin supapa de siguranță. (Figura 3a ilustrează pierderea de putere în timpul accelerației.) Pe măsură ce motorul crește viteza, mai mult debitul pompei este atras în motor și scade mai puțin ulei prin supapa de siguranță. La viteza nominală, tot uleiul curge prin motor.

  Cuplul este constant deoarece este determinat de setarea supapei de siguranță, care nu se schimbă. Pierderea de putere la supapa de siguranță este diferența dintre puterea dezvoltată de pompă și puterea furnizată motorului hidraulic.

  Zona de sub această curbă reprezintă puterea pierdută atunci când mișcarea începe sau se termină. De asemenea, arată o eficiență scăzută pentru orice viteză de lucru sub cea maximă. Transmisiile hidrostatice cu deplasare fixă ​​nu sunt recomandate pentru acționările care necesită porniri și opriri frecvente sau în care cuplul maxim nu este adesea necesar.

  Raportul cuplu / viteză

  În teorie, puterea maximă furnizată de o transmisie hidrostatică este determinată de debit și presiune.

  Cu toate acestea, în transmisiile de putere constante (pompă fixă ​​și motor cu deplasare variabilă), puterea teoretică este împărțită la raportul cuplu / turație, care determină puterea de ieșire. Cea mai mare putere transmisă este determinată la cea mai mică rată de ieșire la care trebuie transmisă puterea respectivă.

  

  Fig. 4

  De exemplu, dacă viteza minimă reprezentată de punctul A pe curba de putere din fig. 4, este jumătate din puterea maximă (iar momentul forței este maxim), atunci raportul moment - viteză este 2: 1. Puterea maximă care poate fi transmisă este jumătate din maximul teoretic.

  La mai puțin de jumătate din viteza maximă, cuplul rămâne constant (la valoarea sa maximă), dar puterea scade proporțional cu viteza. Viteza din punctul A este viteza critică și este determinată de dinamica componentelor de transmisie hidrostatică. Sub viteza critică, puterea este redusă liniar (cu cuplu constant) la zero la zero rpm. Peste viteza critică, cuplul scade pe măsură ce viteza crește, oferind o putere constantă.

  Proiectarea unei transmisii hidrostatice închise.
  
  În descrierile transmisiilor hidrostatice închise din fig. 3 ne-am concentrat doar asupra parametrilor. În practică, ar trebui prevăzute funcții suplimentare pe GTS.

  Componente suplimentare pe partea pompei.

  Luați în considerare, de exemplu, un GST cu cuplu constant, care este cel mai frecvent utilizat în sistemele servo cu direcție cu pompă variabilă și cu motor fix (Figura 5a). Deoarece circuitul este închis, scurgerile din pompă și motor sunt colectate într-o singură linie de scurgere (Fig.5b). Fluxul de scurgere combinat curge prin răcitorul de ulei către rezervor. Se recomandă instalarea unui răcitor de ulei într-o unitate hidrostatică cu o putere mai mare de 40 CP.
  Una dintre cele mai importante componente ale unei transmisii hidrostatice închise este pompa de rapel. Această pompă este de obicei încorporată în pompa principală, dar poate fi instalată separat și servește unui grup de pompe.
  Indiferent de locația sa, pompa de rapel are două funcții. În primul rând, previne cavitația pompei principale prin compensarea scurgerilor de pompă și de lichid motor. În al doilea rând, asigură presiunea uleiului necesară mecanismelor de control al decalajului discului.
  În fig. 5c prezintă supapa de siguranță A, care limitează presiunea pompei de rapel, care este de obicei 15-20 bar. Verificați supapele B și C opuse una față de alta, asigurați conexiunea conductei de aspirație a pompei de încărcare la conducta de joasă presiune.

  

  Orez. 5

  Componente suplimentare pe partea laterală a motorului hidraulic.

  Un GTS tipic închis ar trebui să includă, de asemenea, două supape de siguranță (D și E în Figura 5d). Ele pot fi încorporate atât în ​​motor, cât și în pompă. Aceste supape au funcția de a proteja sistemul de supraîncărcare, care apare atunci când sarcina este schimbată brusc. Aceste supape limitează, de asemenea, presiunea maximă permițând curgerea de la linia de înaltă presiune la linia de joasă presiune, adică îndeplini aceeași funcție ca o supapă de siguranță în sistemele deschise.

  În plus față de supapele de siguranță, sistemul are o supapă „sau” F, care este întotdeauna comutată sub presiune, astfel încât să conecteze linia de joasă presiune la supapa de siguranță de joasă presiune G. Supapa G direcționează excesul de debit din pompa de rapel către carcasa motorului, iar apoi acest flux prin conducta de scurgere și schimbătorul de căldură revine în rezervor. Acest lucru contribuie la un schimb mai intens de ulei între circuitul de lucru și rezervor, răcind mai eficient fluidul de lucru.

  Controlul cavitației în transmisia hidrostatică

  Rigiditatea în GST depinde de compresibilitatea fluidului și de adecvarea sistemului de componente, și anume țevi și furtunuri. Efectul acestor componente poate fi comparat cu efectul unui acumulator cu arc dacă acesta ar fi conectat la linia de descărcare printr-un tee. Sub sarcină ușoară, arcul bateriei este ușor comprimat; la sarcini grele, acumulatorul suferă o compresie semnificativ mai mare și are mai mult lichid în el. Acest volum suplimentar de lichid trebuie furnizat de o pompă de machiaj.
  Factorul critic este rata creșterii presiunii în sistem. Dacă presiunea crește prea repede, rata de creștere a volumului pe partea de presiune ridicată (compresibilitatea debitului) poate depăși capacitatea pompei de încărcare și cavitația are loc în pompa principală. Posibilele modele de pompe variabile cu comenzi automate sunt cele mai sensibile la cavitație. Când apare cavitația într-un astfel de sistem, presiunea scade sau dispare cu totul. Controalele automate pot încerca să reacționeze, rezultând un sistem instabil.
  Matematic, rata creșterii presiunii poate fi exprimată după cum urmează:

  dp/dt =FiQ cp/V

  B e – modul volumetric eficient al sistemului, kg / cm2

  V - volumul lichidului pe partea de înaltă presiune cm3

  Qcp - capacitatea pompei de rapel în cm3 / s

  Să presupunem că GTS din Fig. 5 este conectat printr-o țeavă de oțel de 0,6 m, cu diametrul de 32 mm. Ignorând volumele pompei și motorului, V este de aproximativ 480 cm3. Pentru uleiul din țevi de oțel, modulul vrac efectiv este de aproximativ 14060 kg / cm2. Presupunând că pompa de machiaj livrează 2 cm3 / s, rata creșterii presiunii este:
  dp/dt= 14060 × 2/480
  = 58 kg / cm2 / sec.
  Acum luați în considerare efectul unui sistem de 6 m de furtun împletit cu 3 fire de 32 mm. Producătorul furtunului oferă datele B e aproximativ 5 906 kg / cm2.

  Prin urmare:

  dp/dt= 5906 × 2/4800 = 2,4 kg / cm2 / sec.

  Din aceasta rezultă că o creștere a performanței pompei de pompare duce la o scădere a probabilității de cavitație. Alternativ, dacă încărcările bruște nu sunt frecvente, un acumulator hidraulic poate fi adăugat la linia de pompare. De fapt, unii producători de GTS realizează un port pentru conectarea bateriei la circuitul de pompare.

  Dacă rigiditatea GST este scăzută și este echipată cu control automat, atunci transmisia trebuie pornită întotdeauna cu livrare zero a pompei. În plus, viteza mecanismului de înclinare a discului trebuie limitată pentru a preveni pornirile bruste, care la rândul lor pot provoca creșteri de presiune. Unii producători GTS oferă găuri de amortizare pentru netezire.

  Astfel, sistemul de rigiditate și control al ratei de creștere a presiunii poate fi mai important în determinarea performanței pompei de rapel decât doar scurgerile interne ale pompei și ale motoarelor hidraulice.

  ______________________________________

Multe mașini și mecanisme moderne utilizează o nouă transmisie hidrostatică. Fără îndoială, este instalat în modele mai scumpe de mini-tractoare și din moment ce nu este nevoie să comutați vitezele, acesta poate fi numit automat.

O astfel de transmisie diferă de o transmisie manuală prin faptul că nu are angrenaje, ci folosește în schimb echipament hidraulic, care constă dintr-o pompă hidraulică și un motor hidraulic cu deplasare variabilă.

O astfel de transmisie este controlată de o singură pedală, iar ambreiajul unui astfel de tractor este utilizat pentru a cupla arborele de preluare a puterii. Înainte de a porni motorul, verificați frâna apăsând-o, apoi strângeți ambreiajul și setați priza de putere la neutru. După aceea, rotiți cheia și porniți tractorul.

Direcția de mișcare se efectuează prin mers înapoi, puneți maneta de marșarier în poziția înainte, apăsați pedala de deplasare și mergeți. Cu cât apăsăm mai tare pedala, cu atât mergem mai repede. Când eliberați pedala, tractorul se oprește. Dacă viteza nu este suficientă, atunci este necesar să măriți clapeta de accelerație folosind o manetă specială.

Transmisiile hidrostatice, realizate conform unui circuit hidraulic închis, sunt utilizate pe scară largă în acționările de deplasare a mașinilor speciale. Practic, acestea sunt mașini în care mișcarea este una dintre funcțiile principale, de exemplu, încărcătoare frontale, buldozere, buldoexcavatoare, combine agricole,
transportatori forestieri și recoltatori.

În sistemele hidraulice ale acestor mașini, debitul fluidului de lucru este reglat într-o gamă largă atât de pompă, cât și de motorul hidraulic. Circuitele hidraulice închise sunt adesea utilizate pentru a acționa corpurile de lucru ale mișcării rotative: betoniere, platforme de foraj, trolii etc.

Să luăm în considerare un circuit hidraulic structural tipic al mașinii și să selectăm conturul transmisiei hidrostatice a cursei din ea. Există multe modele de transmisii hidrostatice închise, în care sistemul hidraulic include o pompă cu deplasare variabilă, de obicei o placă rotativă și un motor hidraulic reglabil.

Motoarele hidraulice sunt utilizate în principal cu piston radial sau cu piston axial cu bloc cilindric înclinat. În echipamentele de dimensiuni mici, se folosesc deseori motoare hidraulice cu piston axial cu o placă rotativă cu un volum de lucru constant și mașini hidraulice cu gerotor.

Deplasarea pompei este controlată de un sistem pilot hidraulic sau electro-hidraulic proporțional sau de un servocontrol direct. Pentru a modifica automat parametrii motorului hidraulic în funcție de acțiunea unei sarcini externe în controlul pompei
se folosesc regulatoare.

De exemplu, regulatorul de putere în transmisiile de deplasare hidrostatică permite mașinii să încetinească fără intervenția operatorului atunci când există o rezistență crescută la mișcare și chiar să o oprească complet fără a lăsa motorul să se oprească.

Regulatorul de presiune asigură un cuplu constant al corpului de lucru în toate modurile de funcționare (de exemplu, forța de tăiere a unei mori rotative, melcului, tăietorului de foraj etc.). În orice cascadă de comandă a pompei și a motorului hidraulic, presiunea pilotului nu depășește 2,0-3,0 MPa (20-30 bari).

Orez. 1. Schema tipică de transmisie hidrostatică a echipamentelor speciale

În fig. 1 prezintă un aspect comun al unei transmisii hidrostatice a unei deplasări a unei mașini. Sistemul pilot (controlul pompei) include o supapă proporțională controlată de pedala de propulsie. De fapt, este o supapă de reducere a presiunii acționată mecanic.

Este alimentat de o pompă auxiliară pentru sistemul de completare a scurgerilor (machiaj). În funcție de gradul de apăsare a pedalei, supapa proporțională reglează cantitatea de debit pilot care intră în cilindru (în designul real - pistonul) pentru controlul înclinației șaibei.

Presiunea de control depășește rezistența arcului cilindrului și rotește șaiba, schimbând deplasarea pompei. Astfel, operatorul schimbă viteza mașinii. Inversarea debitului de putere în sistemul hidraulic, adică schimbarea direcției de mișcare a mașinii este efectuată de solenoidul "A".

Solenoidul "B" controlează regulatorul motorului hidraulic, care setează deplasarea sa maximă sau minimă. În modul de transport al mișcării mașinii, volumul minim de lucru al motorului hidraulic este stabilit, datorită căruia dezvoltă frecvența maximă de rotație a arborelui.

În perioada în care mașina efectuează operațiuni tehnologice de putere, este stabilit volumul maxim de lucru al motorului hidraulic. În acest caz, dezvoltă cuplul maxim la viteza minimă a arborelui.

La atingerea nivelului maxim de presiune în circuitul de putere de 28,5 MPa, cascada de control va reduce automat unghiul de înclinare a șaibei la 0 ° și va proteja pompa și întregul sistem hidraulic de suprasarcină. Multe mașini mobile cu transmisie hidrostatică au cerințe stricte.

Acestea trebuie să aibă o viteză mare (până la 40 km / h) în modul de transport și să depășească forțe mari de rezistență atunci când efectuează operațiuni tehnologice de putere, adică dezvolta o putere tractiva maxima. Exemplele includ încărcătoare pe roți, mașini agricole și forestiere.

Transmisiile hidrostatice ale acestor mașini utilizează motoare hidraulice cu bloc variabil. De regulă, această reglementare este releu, adică asigură două poziții: deplasarea maximă sau minimă a motorului hidraulic.

Cu toate acestea, există transmisii hidrostatice care necesită un control proporțional al deplasării motorului hidraulic. La deplasarea maximă, cuplul este generat la presiune hidraulică ridicată.

Orez. 2. Schema acțiunii forțelor în motorul hidraulic la volumul maxim de lucru

În fig. 2 prezintă o diagramă a acțiunii forțelor în motorul hidraulic la volumul maxim de lucru. Forța hidraulică Fg este descompusă în F® axial și Fр radial. Forța radială Fр creează un cuplu.

Prin urmare, cu cât unghiul α (unghiul de înclinare al blocului de cilindri) este mai mare, cu atât este mai mare forța Fр (cuplul). Umărul forței Fр, egal cu distanța de la axa de rotație a arborelui până la punctul de contact al pistonului în cușca motorului hidraulic, rămâne constantă.

Orez. 3. Schema acțiunii forțelor în motorul hidraulic la deplasarea la volumul minim de lucru

Când unghiul de înclinare al blocului de cilindri scade (unghiul α), adică volumul de lucru al motorului hidraulic tinde la valoarea sa minimă, forța Fр și, în consecință, cuplul de pe arborele motorului hidraulic scade, de asemenea. Schema de acțiune a forțelor în acest caz este prezentată în Fig. 3.

Natura schimbării cuplului este clar vizibilă din comparația diagramelor vectoriale pentru fiecare unghi de înclinare a blocului cilindrului motorului hidraulic. Un astfel de control al volumului de lucru al motorului hidraulic este utilizat pe scară largă în acționările hidraulice ale diferitelor mașini și echipamente.

Orez. 4. Schema de control tipic al motorului hidraulic al troliului de putere

În fig. 4 prezintă o diagramă a unui control tipic al unui motor hidraulic cu troliu de putere. Aici, canalele A și B sunt orificiile de lucru ale motorului hidraulic.

În funcție de direcția de mișcare a fluxului de putere al fluidului de lucru, este prevăzută o rotație directă sau inversă. În poziția arătată, motorul are o deplasare maximă. Volumul de lucru al motorului hidraulic se modifică atunci când un semnal de comandă este furnizat la portul său X.

Debitul pilot al fluidului de lucru, care trece prin supapa de control, acționează asupra pistonului de deplasare a blocului de cilindri, care, rotind cu viteză mare, modifică rapid valoarea volumului de lucru al motorului hidraulic.

Orez. 5. Caracteristica controlului motorului hidraulic

Graficul din Fig. 5 prezintă caracteristica de comandă a motorului hidraulic, are o funcție inversă liniară. Adesea în mașinile complexe, circuite hidraulice separate sunt utilizate pentru acționarea pieselor de lucru.

În același timp, unele dintre ele sunt realizate conform unei scheme hidraulice deschise, în timp ce altele necesită utilizarea transmisiilor hidrostatice. Un exemplu este un excavator cu lopată complet rotativă. În acesta, rotația platanului rotativ și mișcarea mașinii sunt asigurate de motoare hidraulice cu
grup de supape.

Structural, cutia de supape este instalată direct pe motorul hidraulic. Alimentarea circuitului de transmisie hidrostatică de la o pompă hidraulică care funcționează pe un circuit hidraulic deschis se realizează cu ajutorul unei supape hidraulice.

Orez. 6. Schema unui circuit de transmisie hidrostatică alimentat dintr-un sistem hidraulic deschis

Acesta asigură fluxul de putere al fluidului de lucru către circuitul de transmisie hidrostatică în direcția înainte sau înapoi. O diagramă a unui astfel de circuit hidraulic este prezentată în Fig. 6.

Aici, modificarea volumului de lucru al motorului hidraulic este efectuată de un piston controlat de o bobină pilot. Bobina pilot poate fi acționată fie printr-un semnal de control extern transmis prin canalul X, fie printr-un semnal de control intern de la supapa de selecție SAU.

De îndată ce fluxul de putere al fluidului de lucru este furnizat liniei de presiune a circuitului hidraulic, supapa selectorului „SAU” deschide accesul la semnalul de comandă la capătul bobinei pilot și, prin deschiderea geamurilor de lucru, direcționează un porțiunea fluidului către pistonul pistonului de acționare.

În funcție de presiunea din conducta de refulare, volumul de lucru al motorului hidraulic se schimbă din poziția normală spre scăderea acestuia (turație mare / cuplu mic) sau creștere (turație mică / cuplu mare). În acest fel, se efectuează controlul
circulaţie.

Dacă bobina supapei de putere este mutată în poziția opusă, direcția fluxului de putere se va schimba. Supapa de selecție OR se va deplasa într-o poziție diferită și va trimite un semnal de control bobinei pilot de la o altă linie din circuitul hidraulic. Reglarea motorului hidraulic va fi efectuată în același mod.

În plus față de componentele de comandă, acest circuit hidraulic conține două valve combinate (anti-cavitație și anti-șoc), reglate pentru o presiune de vârf de 28,0 MPa, și un sistem de ventilație pentru fluidul de lucru, conceput pentru răcirea forțată a acestuia.