Гидропривод — совокупность устройств (в состав которых входит от одного до нескольких объемных гидродвигателей), предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством сжатия рабочей жидкости давлением. В гидроприводах механическая энергия преобразуется в гидравлическую, в этой форме перемещается, управляется или регулируется и затем снова преобразуется в механическую энергию. По сравнению с другими видами приводов, гидроприводы обладают рядом преимуществ. Рассмотрим основные из них.
• Передача больших сил и мощностей при относительно небольших габаритных размерах гидродвигателей.
• Работа на полную мощность возможна сразу после запуска.
• Высокое быстродействие с обеспечением требуемого качества переходных процессов.
• Широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости, при условии хорошей плавности движения. Например, для гидромоторов диапазон регулирования достигает 1:7000.
• Возможность защиты гидросистемы от перегрузки и точного контроля действующих сил. Сила, развиваемая гидроцилиндром, определяется площадью его поршня и рабочим давлением, значение которого устанавливается путем настройки предохранительного клапана и контролируется манометром. Для гидромотора величина развиваемого вращающего момента пропорциональна рабочему объему (габаритным размерам гидромотора) и действующему давлению рабочей жидкости.
• Бесступенчатая настройка в системах без обратной связи или с обратной связью, легко достигается регулировка: скорости, крутящего момента, силы.
• Большие возможности аккумулирования и рекуперации энергии.
• Наличие в гидроприводе унифицированных изделий, серийно выпускаемых специализированными заводами, что обеспечивает снижение стоимости изготовления, повышение качества работы и надежности, широкие возможности для ремонта и модернизации.
• Гидроприводы имеют достаточно высокий КПД, повышенные жесткость и долговечность, поскольку их рабочая среда (минеральное масло) обладает высокими смазывающими способностями и противоизносными компонентами.
• Простое централизованное управление.
Гидроприводы имеют и недостатки, которые ограничивают их использование:
• Потери на трение и утечки, которые снижают КПД гидропривода и вызывают повышение температуры рабочей жидкости. В то время как внутренние утечки в допустимых пределах полезны (обеспечивают смазку и охлаждение трущихся поверхностей), наружные утечки приводят к повышенному расходу рабочей жидкости и загрязнению окружающей среды. Современные уплотнения позволяют практически полностью исключить наружные утечки, однако при разборке гидроприводов, например, в процессе ремонта, загрязнения рабочего места неизбежны. Для предупреждения повышенного разогрева рабочей жидкости в ряде случаев используют воздушные или водяные теплообменники.
• Необходимость установки эффективной системы фильтрации из-за снижения надежности гидроприводов в результате попадания загрязнений в рабочую жидкость.
• Возможность попадания воздуха и воды в минеральное масло, в результате которого значительно теряется жесткость, возникают шум и вибрации, а также опасность разрушения деталей из-за кавитации и коррозии.
• Зависимость вязкости минерального масла от его температуры, что ограничивает диапазон допускаемого теплового режима гидропривода: при минимальных температурах ухудшаются условия всасывания насосов, возрастают потери давления, а при максимальных — чрезмерно увеличиваются утечки. Следствием изменения вязкости может быть также нарушение установленной скорости движения гидродвигателей.
• Высокая трудоемкость изготовления узлов гидропривода, диктующая
необходимость использования специального металлообрабатывающего
оборудования и современных испытательных стендов.
• Необходимость высокой квалификации обслуживающего персонала.
В данном дипломном проекте представлена модернизация гидропривода пресса Litosroj HVC2-100 с целью замены устаревших компонентов и повышения работоспособности. Пресс был запущен в 80-е года прошлого века, в качестве источника гидропитания использовался регулируемый насос. В настоящее время пресс не удовлетворяет требованиям технологии производства, поэтому простаивает с целью дальнейшей модернизации. Для решения этой проблемы было принято решение модернизировать пресс.
В данной дипломной работе была произведена модернизация гидравлического привода пресса.
В ходе работ, проведенных в рамках квалификационной работы «Модернизация гидравлического привода пресса Litostroj HVC2-100», мною определены варианты изменения гидравлической схемы с целью получения регулируемого дистанционно рабочего хода ползуна, путем замены дискретного распределителя непрямого управления на пропорциональной распределитель фирмы Bosch-Rexroth. С целью обеспечения ремонтопригодности пресса и унификации гидравлического оборудования, мною подобраны гидравлические компоненты вместо ранее использованных, снятых с производства.
В ходе проведения работ, осуществлен гидравлический расчет системы, подобрана рабочая жидкость, обеспечивающая длительное функционирование гидравлических аппаратов (пресса, стенда).
Продуманы и решены задачи компоновки насосных агрегатов основной и вспомогательной систем. Вместо выносных насосных агрегатов, использована система с погружными насосами, обладающими более высокой компактностью.
