Под гидроприводом понимают совокупность устройств (в число которых входит один или несколько объёмных гидродвигателей), предназначенную для приведения в движение механизмов посредством рабочей жидкости под давлением. Гидроприводы обеспечивают при условии хорошей плавности движения широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости исполнительных двигателей. Важное достоинство гидроприводов - возможность работы в динамических режимах при частых включениях, остановках, реверсах движения или изменения скорости. Гидропривод позволяет просто и надёжно защитить систему от перегрузки, что даёт механизмам возможность работать по жёстким упорам, при этом обеспечивается точный контроль действующих усилий путём регулирования давления на каждом механизме отдельно.
Использование гидропривода позволяет вписать в механизмы компактные гидродвигатели (гидроцилиндры или гидромоторы) и соединить их трубопроводами или шлангами с насосной установкой, которая может иметь как один, так и несколько насосов. Такая система открывает широкие возможности для автоматизации цикла, контроля и оптимизации рабочих процессов, применение копировальных, адаптивных или программных систем управления, легко поддаётся модернизации и состоит главным образом, из унифицированных изделий, серийно выпускаемых специализированными заводами.
Гидроприводы широко применяются в современном станкостроении. Они позволяют существенно упростить кинематику станков, снизить их металлоёмкость, повысить точность, надёжность работы, а также уровень автоматизации. Основные направления развития отечественного станочного гидропривода заключается в улучшении энергетических и эксплуатационных характеристик гидрооборудования, повышении его быстродействия.
Широкое применение гидроприводов в станкостроении определяется рядом их существенных преимуществ перед другими типами приводов и прежде всего возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных
размерах силовых исполнительных двигателей. Благодаря малой инерционности подвижных частей гидроприводы имеют более высокое быстродействие.
К основным преимуществам гидроприводов следует отнести также достаточно высокое значение КПД, повышенную жёсткость благодаря большому модулю упругости масла, незначительным сжимаемым объёмам и герметичности рабочих камер гидродвигателей, самосмазываемость и долговечность.
Надёжная работа станочных гидроприводов может быть гарантирована только при надлежащей фильтрации рабочей жидкости. Необходимость применения тонкой очистки, конечно, повышает стоимость гидроприводов и усложняет их техническое обслуживание, однако эти недостатки компенсируются значительным ростом долговечности оборудования. В качестве минусов можно назвать и другие качества гидроприводов.
Во-первых, узлы гидропривода, как правило, весьма трудоёмки в изготовлении, требуют применения специального оборудования и освоения их централизованного производства на специализированных заводах.
Во-вторых, в некоторых отраслях промышленности возможность использования минерального масла в гидроприводах исключается по соображениям пожарной безопасности. Применение негорючих жидкостей удорожает гидроприводы.
В-третьих, персонал, обслуживающий гидроприводы, должен иметь достаточно высокую квалификацию, а, следовательно, высокую зарплату.
Критический анализ преимуществ и недостатков приводов различного типа применительно к конкретным условиям того или иного станка позволяет обоснованно выбрать оптимальное техническое решение.
Наиболее эффективно применение гидропривода в металлорежущих станках возвратно-поступательными движениями рабочего органа, в высоко автоматизированных многоцелевых станках, агрегатных станках и автоматических линиях. Гидроприводы целесообразно применять в механизмах подач, автоматической смены инструмента, транспортных устройствах, устройствах уравновешивания гидроразгрузки, фиксации, устранения зазоров,
механизмах зажима. Гидроприводами оснащаются так же в настоящее время более половины выпускаемых в мире промышленных роботов.
В данной работе рассмотрено проектирование гидропривода агрегатного станка для обработки детали типа «крышка».
Основанием для проектирования является необходимость внедрения в производство более целесообразной гидростанции, соответствующей текущему темпу производительности станка. При проектировании учитывался тот факт, что повышение производительности может быть достигнуто лишь за счёт уменьшения времени непроизводительных перемещений узлов станка.
Опорной точкой для проектирования является циклограмма перемещений исполнительных механизмов. На основании циклограммы выполняется энергетический расчёт, оценивается типоразмер исполнительных механизмов, строится гистограмма расходов. Гистограмма расходов определяет характер распределения энергии по исполнительным механизмам. На ею основании принимается решение о выборе насосной установки, предварительной компоновке источников энергии в гидросистеме. Затем производится выбор схемных решений и подбор гидроаппаратов на основании режима работы исполнительных механизмов, климатических условий, финансовых возможностей. Производятся расчёты трубопроводов, гидравлический, тепловой, вносятся коррективы в схему, проверяется соответствие предварительному энергетическому расчёту. Если система отвечает предъявленным к ней требованиям, производится расчёт надёжности. При необходимости рассчитываются прочностные характеристики отдельных узлов и деталей. Немаловажной частью является экономическая часть, где оценивается экономический эффект проектирования гидростанции. Поскольку от условий труда зависит производительность труда и безопасность жизнедеятельности, этот вопрос также подлежит обязательному рассмотрению.
