Wybór hydraulicznego systemu transmisji

Szacowany czas czytania: 11 minuty

Okazje odpowiednie do przekładni hydraulicznej

1. Hydrauliczna prasa do mieszania, gdy stosunek mocy do masy jest duży, należy zastosować przekładnię hydrauliczną.

Ponieważ ciśnienie robocze układu hydraulicznego może być wyższe (na przykład 32 MPa lub wyższe), stosunek odpowiadającej mocy przenoszenia do masy siłownika 11 (siłownik hydrauliczny, silnik hydrauliczny) wynosi stosunkowo duży. Oraz moc, która może być przekazywana przez napęd elektryczny lub pneumatyczny.

Stosunek wagowy siłownika (silnik, cylinder) jest niewielki (na przykład waga silnika hydraulicznego to tylko 10% do 12% tej samej mocy silnika), dlatego przekładnia hydrauliczna powinna być stosowana w sytuacjach, gdy stosunek mocy do masy stosunek jest wymagany.

2. Hydrauliczna prasa mieszająca, przekładnia hydrauliczna powinna być używana, gdy obciążenie jest duże, a reakcja szybka.

Ponieważ ciśnienie w przekładni pneumatycznej nie może być zbyt duże (zwykle powszechnie stosowane ciśnienie powietrza nie przekracza 1MPa), siła obciążenia jej napędów nie może być zbyt duża. Ponadto, ponieważ gaz jest ściśliwy i ma większą objętość, jego odpowiedź jest wolniejsza. Dlatego też, gdy wymagana jest szybka reakcja dynamiczna, przekładnia hydrauliczna może spełnić wymagania.

3. Hydrauliczna prasa do mieszania, gdy wymagana jest bezstopniowa prędkość i duży zakres prędkości, należy zastosować przekładnię hydrauliczną.

Układ hydrauliczny może osiągnąć cel zmiany prędkości, o ile przepływ jest regulowany. Ogólnie rzecz biorąc, zawór regulacji prędkości może osiągnąć bezstopniową zmianę prędkości, a zakres regulacji jest stosunkowo duży. Na przykład zakres regulacji prędkości układu hydraulicznego może osiągnąć ponad 200, podczas gdy zakres regulacji prędkości silnika elektrycznego wynosi tylko około 20.

4. Hydrauliczna prasa do mieszania, gdy wymagana jest niska prędkość i wysoka stabilność, należy zastosować przekładnię hydrauliczną.

Ponieważ ciśnienie w przekładni pneumatycznej nie jest duże, obciążenie nie może być zbyt duże. Stosunkowo mówiąc, udział tarcia 1 w całkowitym obciążeniu jest większy niż udział przekładni hydraulicznej lub elektrycznej. Co więcej, siła tarcia zmienia się przy małych prędkościach (zwłaszcza gdy tarcie dynamiczne i tarcie statyczne są wzajemnie (lub wielokrotnie) przekształcane). Dlatego przy niskich prędkościach sprzęt pneumatyczny ma skłonność do pełzania, a ze względu na ściśliwość gazu pełzanie jest jeszcze bardziej nasilone. . Dlatego przekładnia pneumatyczna nie jest odpowiednia w sytuacjach wymagających niskiej prędkości i wysokiej stabilności, ale preferowana jest przekładnia hydrauliczna.

5. W przypadku liniowego ruchu posuwisto-zwrotnego należy zastosować przekładnię hydrauliczną lub przekładnię pneumatyczną.

Jak pokazano na poniższym rysunku, ponieważ wyjściem silnika jest ruch obrotowy, jeśli obciążenie jest wymagane do wykonania liniowego ruchu posuwisto-zwrotnego, należy dodać mechanizm mechaniczny (taki jak mechanizm zębatkowy, aby przekształcić wyjście ruchu obrotowego przez silnik w ruch liniowy, podczas gdy cylinder hydrauliczny lub cylinder pneumatyczny Ogólnie rzecz biorąc, wykonuje liniowy ruch posuwisto-zwrotny, dzięki czemu może bezpośrednio napędzać obciążenie w celu wykonania liniowego ruchu posuwisto-zwrotnego, dzięki czemu struktura jest prosta.

6. Przekładnia hydrauliczna powinna być przystosowana do układów wymagających dużej sztywności.

Ze względu na dużą ściśliwość gazu sztywność układu pneumatycznego jest mniejsza niż układu hydraulicznego. Dlatego w układzie wymagającym dużej sztywności nie należy stosować przekładni pneumatycznej, a raczej przekładnię hydrauliczną.

7. Tam, gdzie wymagana jest wysoka dokładność pozycjonowania, należy zastosować przekładnię hydrauliczną.

Ze względu na dużą ściśliwość gazu dokładność sterowania przepływem w układzie pneumatycznym jest gorsza niż w układzie hydraulicznym. Ponadto układ pneumatyczny jest podatny na pełzanie w zakresie niskich prędkości. Jednak zawsze działa w zakresie niskich prędkości w pobliżu pozycji zerowej, więc dokładność pozycjonowania układu pneumatycznego jest gorsza niż układu hydraulicznego. Nie należy używać przekładni pneumatycznej w sytuacjach wymagających dużej dokładności pozycjonowania.

8. W przypadku obciążenia udarowego należy zastosować przekładnię hydrauliczną.

Odporność na wstrząsy napędu elektrycznego jest słaba, a układ hydrauliczny może amortyzować wstrząsy za pomocą zaworu przelewowego, akumulatora itp., dzięki czemu ciśnienie w układzie i prędkość ruchu są stabilne, a więc odporność na wstrząsy jest duża. W przypadku dużego obciążenia udarowego należy dobierać układ hydrauliczny.

9. W przypadku niskiej prędkości i wysokiego momentu obrotowego nie należy stosować przekładni pneumatycznej i przekładni elektrycznej, należy zastosować przekładnię hydrauliczną.

W przypadku niskiej prędkości i wysokiego momentu obrotowego, trudno jest uzyskać duży moment obrotowy przez przekładnię pneumatyczną, podczas gdy przekładnia elektryczna jest trudno uzyskać stabilną niską prędkość (należy dodać reduktor). Tylko wtedy, gdy w hydraulicznym układzie przeniesienia napędu stosowane są silniki hydrauliczne o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym, można spełnić wymagania dotyczące niskiej prędkości i dużego momentu obrotowego. Minimalna stabilna prędkość może osiągnąć 1r/min, a maksymalny moment obrotowy może być większy niż 4×10000 Nm

10. Tam, gdzie wymagane jest zabezpieczenie przed przeciążeniem, należy zastosować przekładnię hydrauliczną lub pneumatyczną.

Przekładnia hydrauliczna i przekładnia pneumatyczna mogą po prostu zapewnić ochronę przed przeciążeniem za pomocą zaworów bezpieczeństwa i mogą automatycznie kontynuować pracę po ustąpieniu przeciążenia, bez ponownego uruchamiania. Zabezpieczenie przeciążeniowe napędu elektrycznego lub mechanicznego jest bardziej skomplikowane i często wymaga ponownego uruchomienia po zakończeniu przeciążenia.

11. Czynności, które można wykonać zwykłymi hydraulicznymi układami przekładni, nie wykorzystują hydraulicznych układów proporcjonalnych, a czynności, które można wykonać za pomocą hydraulicznych układów proporcjonalnych, nie wykorzystują hydraulicznych serwo układów.

Pod względem wymagań przeciw zanieczyszczeniom są to kolejno hydrauliczny układ napędowy, hydrauliczny układ proporcjonalny i hydrauliczny układ serwo. Jeśli chodzi o cenę systemu, to również stopniowo rośnie w tej kolejności. Dlatego pod względem inwestycji w sprzęt lub kosztów konserwacji i eksploatacji hydrauliczny układ serwo jest większy niż hydrauliczny układ proporcjonalny, a hydrauliczny układ proporcjonalny jest większy niż hydrauliczny układ przeniesienia napędu. Dlatego czynności, które może wykonać hydrauliczny układ przeniesienia napędu, nie wymagają hydraulicznego układu proporcjonalnego, a ci, którzy mogą korzystać z hydraulicznego układu proporcjonalnego, nie potrzebują hydraulicznego układu serwo.

Okazje nieodpowiednie do przekładni hydraulicznej

1. Hydrauliczna prasa do mieszania, lekka, precyzyjna kontrola pozycji, napęd elektryczny powinny być używane w jak największym stopniu.

W sytuacjach, gdy obciążenie nie jest duże i wymagana jest duża dokładność sterowania, najlepiej zastosować napęd elektryczny, ponieważ dokładność sterowania napędu elektrycznego jest duża, a zasilanie jest stosunkowo łatwe do uzyskania (o ile używany jest drut). Odpowiednia przekładnia hydrauliczna i przekładnia pneumatyczna wymagają źródła hydraulicznego lub źródła powietrza. Ustalenie źródła hydraulicznego i źródła powietrza jest znacznie bardziej skomplikowane niż zasilanie, a napęd elektryczny może również uzyskać większą dokładność sterowania. Dlatego napęd elektryczny powinien być wybierany jako pierwszy, gdy obciążenie ładunku nie jest duże i dokładność jest wysoka.

2. Cena jest niska, a prosty ruch, który można zrealizować za pomocą prostego mechanizmu mechanicznego, może być napędzany silnikiem elektrycznym. W przypadkach, gdy obciążenie nie jest duże, a dokładność sterowania nie jest wysoka, nie należy stosować przekładni hydraulicznej w sytuacjach o wysokich wymaganiach dotyczących zapobiegania zanieczyszczeniu środowiska.

Ponieważ przekładnia hydrauliczna musi być wyposażona w źródło hydrauliczne, konstrukcja źródła hydraulicznego jest bardziej skomplikowana, a cena wyższa, więc koszt całego układu hydraulicznego jest również wyższy. Wyposażanie zestawu systemów źródła oleju do prostego ćwiczenia nie jest opłacalne. Relatywnie rzecz biorąc, koszt użycia silnika i prostego mechanizmu mechanicznego do uzyskania tego prostego ruchu jest stosunkowo niski. Jeśli jednak jedno źródło oleju jest używane do zasilania wielu siłowników, bardziej odpowiednie jest zastosowanie układu hydraulicznego.

3. Przekładnia hydrauliczna nie nadaje się do sytuacji, w których występują wysokie wymagania dotyczące zapobiegania zanieczyszczeniu środowiska.

Ponieważ układy hydrauliczne często mają wycieki oleju i inne zjawiska, czyszczenie jest bardziej pracochłonne i łatwiejsze do zanieczyszczenia środowiska, więc przekładnia hydrauliczna nie jest odpowiednia w sytuacjach o wysokich wymaganiach dotyczących zapobiegania zanieczyszczeniu środowiska.

4. Przekładnia hydrauliczna i pneumatyczna nie nadają się do sytuacji wymagających wysokiej wydajności.

Ponieważ regulacja przepływu w układzie hydraulicznym i pneumatycznym jest w większości dławiona, straty oporowe są duże, więc sprawność jest niska. Generalnie sprawność całego systemu nie przekracza 50%. Nawet przy wolumetrycznym sterowaniu prędkością, całkowita sprawność nie przekroczy 85%, a całkowita sprawność przekładni elektrycznej i układu przekładni zębatej często może osiągnąć ponad 90%, więc przekładnię elektryczną należy stosować w sytuacjach, w których występuje wysoka sprawność. wymagane, a przekładnia hydrauliczna lub przekładnia pneumatyczna nie powinna być używana.

5. Nie jest łatwo uzyskać wysoką dokładność sterowania za pomocą układu hydraulicznego w przypadku dużych zmian temperatury.

Lepkość oleju hydraulicznego zależy od temperatury. Im wyższa temperatura, tym niższa lepkość. Dlatego też, gdy temperatura zmienia się znacznie, zmiana lepkości jest również duża, a odpowiednia zmiana wycieku systemu jest również duża. Jednocześnie znacznie zmienia się również opór przepływu rurociągu (ponieważ opór przepływu jest proporcjonalny do 1 lepkości). Dlatego pierwotnie ustawione parametry zmieniają się znacznie, gdy zmienia się znacznie temperatura, co jest łatwe do wytworzenia większego dryftu temperatury, co odpowiednio zmniejsza dokładność sterowania systemu.

6. W trudnych warunkach, takich jak łatwopalne, wybuchowe, zakurzone i wodniste, przekładnia hydrauliczna generalnie nie jest odpowiednia.

Generalnym medium hydraulicznym jest olej hydrauliczny na bazie ropy naftowej (z wyjątkiem specjalnego trudnopalnego medium hydraulicznego), dlatego nie nadaje się do stosowania w środowisku palnym i wybuchowym. Zakurzone środowisko może łatwo zanieczyścić medium hydrauliczne i spowodować zużycie elementów, zwiększony wyciek, a nawet złomowanie elementów. W sytuacjach łatwopalnych, wybuchowych i zapylonych, przekładnia hydrauliczna nie jest odpowiednia.

7. W sytuacjach o wysokich wymaganiach dotyczących redukcji hałasu przekładnia hydrauliczna i przekładnia pneumatyczna nie są odpowiednie.

Przekładnia hydrauliczna (głównie źródło oleju hydraulicznego i zawór zmiany kierunku jazdy itp.) oraz przekładnia pneumatyczna (głównie źródło i cylinder powietrza, zawór powietrza itp.) są głośne podczas pracy (na ogół powyżej 60 dB). Dlatego przekładnia hydrauliczna i pneumatyczna nie jest odpowiednia w sytuacjach o wysokich wymaganiach dotyczących redukcji hałasu.

8. Oprócz prostych funkcji, nie zaleca się używania czystego układu hydraulicznego lub czysto pneumatycznego do wykonania funkcji sterowania, a do zakończenia sterowania najlepiej jest użyć zintegrowanego układu elektrohydraulicznego (pneumatycznego). funkcjonować.

Hydrauliczne lub pneumatyczne są zwykle używane do napędzania siłownika w celu napędzania obciążenia do pełnego ruchu liniowego lub obrotowego. Jeśli chodzi o pozycjonowanie, zmianę prędkości, transmisję sygnału i inne funkcje ruchu, generalnie jest to uzupełniane przez współpracę elementów elektrycznych. Jeśli jednak chcesz wykonywać operacje logiczne lub sterować dynamiczną charakterystyką ruchu, wygodniej jest uzupełnić to o elementy elektroniczne lub komputery. Wykorzystanie komponentów hydraulicznych lub pneumatycznych do realizacji złożonych operacji logicznych lub funkcji kontroli charakterystyk dynamicznych jest dość trudne. Najlepszym rozwiązaniem jest połączenie technologii elektronicznej, technologii komputerowej oraz technologii hydraulicznej i pneumatycznej w celu dopełnienia całości funkcji urządzenia, tak zwanej elektromechanicznej technologii integracji hydraulicznej.

9. Przekładnia elektryczna lub hydrauliczna nie nadaje się do ultraszybkich obrotów lub ruchu posuwisto-zwrotnego. Należy zastosować przekładnię pneumatyczną.

Aby silnik obracał się z dużą prędkością, potrzebne jest urządzenie zwiększające prędkość. Gdy współczynnik wzrostu prędkości jest duży, objętość jest duża, siła tarcia jest również duża, a przekładnia hydrauliczna nie jest łatwa do uzyskania zbyt dużej prędkości roboczej. Tylko przekładnia pneumatyczna może mieć wysoki przepływ ze względu na małą lepkość gazu i niski opór. [Prędkość ruchu może być bardzo wysoka. Na przykład prędkość obrotowa pneumatycznej wewnętrznej głowicy szlifierskiej może osiągnąć 105 obr/min, a uderzenie pneumatycznej wiertarki do skał może osiągać ruch posuwisto-zwrotny co 1 minutę. 3500 razy.

10. W sytuacjach, w których występują surowe wymagania dotyczące przełożenia przekładni, przekładnia hydrauliczna lub pneumatyczna nie jest odpowiednia.

Ponieważ przecieki wewnętrzne i zewnętrzne układu hydraulicznego zmieniają się wraz z ciśnieniem roboczym i temperaturą, trudno jest utrzymać stałe przełożenie przekładni. W przypadku przekładni pneumatycznej trudniej jest utrzymać stałe przełożenie ze względu na dużą ściśliwość powietrza. Dlatego przekładnia hydrauliczna i pneumatyczna nie może utrzymać ścisłego przełożenia jak przekładnia mechaniczna.

11. Hydrauliczna prasa do mieszania, podczas przesyłania mocy na duże odległości, przekładnia hydrauliczna nie jest odpowiednia.

Ponieważ przenoszenie mocy napędu hydraulicznego realizowane jest rurociągami, długość rurociągu podczas przesyłu na duże odległości będzie bardzo duża, instalacja i rozmieszczenie będzie niewygodne, a koszty wzrosną; ponadto długi rurociąg ma duże straty mocy, więc moc transmisji na duże odległości Napęd elektryczny.

12. Hydrauliczna prasa do mieszania, przekładnia hydrauliczna nie powinna być używana zimą na obszarach o silnym mrozie i na wolności na północy.

Zimą temperatura sięga -25℃ lub mniej, nawet w przypadku użycia oleju hydraulicznego antykoagulacyjnego, sprzęt hydrauliczny do prac polowych nie może działać niezawodnie. Praca w takich warunkach spowoduje różnego stopnia uszkodzenia części pompy i uszczelek cylindra hydraulicznego.