Конспекты по темам курса Гидропневмоавтоматика «ГПА»

Курс лекций по ГПА (Гидропневмоавтоматика)
Гидропривод – совокупность устройств для передачи движения механизмам станка или иной техноло-гической машины посредством рабочей среды, которой является жидкость, находящаяся в приводе под давле-нием.

ВВЕДЕНИЕ
Гидравлические приводы (гидроприводы) в силу хорошей управляемости и простоты регулирования, а также высокой плотности энергии (примерно в 20 раз выше, чем в электромеханизмах) получили широкое рас-пространение в машиностроении.
Гидропривод – совокупность устройств для передачи движения механизмам станка или иной техноло-гической машины посредством рабочей среды, которой является жидкость, находящаяся в приводе под давле-нием. Существует более узкое понятие – объёмный гидропривод – совокупность объёмных гидромашин*, гидро-аппаратуры, вспомогательных устройств, предназначенная для передачи энергии и преобразования движения посредством жидкости. В дальнейшем под словом «Гидропривод» будет подразумеваться объёмный гидропри-вод.
Жидкостью называют вещество, находящееся в таком агрегатном состоянии, которое сочетает в себе черты твёрдого состояния (весьма малая сжимаемость) и газообразного (текучесть)**.
Раздел механики, называемый механикой жидкости или гидромеханикой, представляющий по сути самостоятельную науку, занимается исследованием вопросов, связанных с покоем или равновесием жидкости (раздел науки — гидростатика) и с её движением (гидродинамика).
Если в науке помимо жидкостей изучают движение газов и обтекание ими тел, то её называют аэрогид-родинамикой.
Главное внимание в гидромеханике сосредотачивается на решении двух, связанных между собой задач: определении распределения скоростей и давлений внутри жидкости и определении силового взаимодействия между жидкостью и окружающими ее твердыми телами.
В теории этой науки изначально рассматривалась невязкая (или «идеальная») жидкость, т.е. такая, внут-ри которой при её перемещении не возникает внутреннее трение. Реально таких жидкостей не существует.
Закономерности теории можно с достаточной степенью точности отнести лишь к той части потока вяз-кой (реальной) жидкости, которая не прилегает к стенкам и обтекаемым поверхностям.
В пограничном (пристенном) слое жидкости имеет место внутреннее трение, т.к. скорость жидкости в нем увеличивается от нуля (на стенке) до некоторого значения, не зависящего от наличия в потоке обтекаемой поверхности.
Теория пограничного слоя была разработана в начале 20 века (автор – Людвиг Прандтль).
Применением законов равновесия и движения жидкостей к решению практических задач занимается техническая гидромеханика или гидравлика.
В гидравлике рассматриваются в основном осредненные характеристики потока (средние скорости, среднее давление), что позволяет создавать упрощенные модели потоков и упрощать математический аппарат.

Началом гидрофикации металлорежущих станков в СССР можно считать 1925 г., когда впервые появи-лись гидрофицированные шлифовальные станки. В 1934-5 гг. в ЭНИМСе были спроектированы агрегатные сверлильные гидрофицированные станки для работы с малыми рабочими скоростями и большими усилиями. В дальнейшем этим же НИИ была проделана большая работа по нормализации гидравлической аппаратуры, а также разработаны гидравлические схемы для станков различных типов. После второй мировой войны произ-водство гидрофицированных станков стало интенсивно развиваться. Было создано несколько специализирован-ных заводов для производства гидронасосов, гидродвигателей, гидроаппаратуры. Налаживался выпуск гидро-фицированных станков шлифовальных, протяжных, строгальных, долбёжных, токарных, агрегатных, сверлиль-ных, фрезерных, копировальных и других, в т.ч. автоматов и полуавтоматов.
Примерно 25% гидрооборудования устанавливается в сборочных агрегатах, манипуляторах и промыш-ленных роботах, в транспортирующих и управляющих системах станков. Однако в области регулируемых при-водов подач станков с ЧПУ гидроприводы оказались вытесненными электроприводами, и в частности, тири-сторными приводами постоянного тока, несмотря на то, что энергетические и динамические характеристики по-следних хуже, чем современных электрогидравлических приводов.
Из-за имеющихся недостатков гидроприводов (утечек, шума, возможности засорения) многие потреби-тели предпочитают использовать электричество в качестве единственного вида энергии для управления и при-вода.
Фирмы, выпускающие гидрооборудование, постоянно проводят широкие теоретические исследования и осуществляют конструкторские разработки с целью повышения эффективности работы гидроприводов.

СОДЕРЖАНИЕ:
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРОПРИВОДАХ
1.1 Достоинства и недостатки гидроприводов
1.2 Давление в жидкости
1.3 Характеристики жидкостей.Рабочие жидкости гидроприводов станков
1.4 Режимы течения жидкости в трубах
1.5 Гидравлические потери
1.6 Расход жидкости через отверстия
1.7 Гидравлический удар
1.8 Утечки
1.8.1 Утечки через кольцевой зазор
1.8.2 Утечки через зазор между плоскими стенками
1.8.3 Утечки в движущихся щелях
1.9 Виды и структура гидроприводов. Исполнения гидроаппаратуры

2 НАСОСЫ
2.1 Шестерённые насосы
2.2 Аксиально-поршневые насосы
2.3 Радиально-поршневые насосы
2.4 Пластинчатые насосы двойного действия

3 ГИДРОДВИГАТЕЛИ
3.3 Дифференциальное включение цилиндра с односторонним штоком
3.4 Вариант конструкции гидроцилиндра и рекомендации по расчёту размеров цилиндров

4 НАПРАВЛЯЮЩАЯ ГИДРОАППАРАТУРА
4.1 Направляющие гидрораспределители
4.1.1 Золотниковые направляющие распределители
4.1.2 Крановые распределители
4.2 Обратные клапаны
4.3 Гидравлические замки

5 РЕГУЛИPУЮЩАЯ ГИДPОАППАPАТУPА
5.1 Клапаны давления
5.1.1 Общие сведения
5.1.2 Напорные клапаны
5.1.3 Редукционные клапаны
5.1.4 Клапаны соотношения давлений (пропорциональные)
5.1.5 Клапаны (регуляторы) давления для уравновешивающих цилиндров
5.2 Дроссели
5.3 Гидропанели

6 ТИПОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГИДРОСХЕМЫ
6.1 Реверсирование движения рабочего органа
6.2 Регулирование скорости рабочего органа
6.2.1 Дроссельное управление скоростью гидродвигателя
6.2.2 Стабилизация скорости рабочего органа при дроссельном управлении
6.2.3 Машинное упpавление скоpостью гидpодвигателя
6.2.4 Стабилизация скорости рабочего органа при машинном регулировании
6.2.5 Машинно-дроссельное управление регулированием скорости гидродвигателя
6.3 Синхронизация работы гидродвигателей с помощью делителей потока (расхода)

7 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГИДPОПPИВОДОВ
7.1 Аппараты и приборы для контроля давления
7.2 Уплотнения
7.3 Аккумуляторы
7.4 Фильтры
7.5 Гидробаки
7.6 Насосные установки

8 РАСЧЁТ ГИДРОСИСТЕМ
9 ГИДPАВЛИЧЕСКИЕ СЛЕДЯЩИЕ СИСТЕМЫ
9.1 Привод с четырёхщелевым дpосселиpующим pаспpеделителем
9.2 Погpешность воспpоизведения, нечувствительность и устойчивость следящей системы
9.3 Привод с двухщелевым дросселирующим распределителем (рис. 8.4)
9.4 Привод с однощелевым дросселирующим распределителем
9.5 Следящие приводы с постоянной скоpостью копиpования
9.6 Многокаскадные гидроусилители
9.7 Электрогидравлические следящие и шаговые приводы
9.8. Гидроаппаратура с пропорциональным управлением. Гидроаппаратура с цифровым управлением

10 ПОСТРОЕНИЕ ГИДРОКИНЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ СТАНКОВ
10.1 Гидрокинематика круглошлифовального станка модели 3152М
10.1.3 Продольная подача стола
10.1.4 Поперечная подача шлифовальной бабки
10.1.5 Быстрые поперечные перемещения шлифовальной бабки
10.2 Силовая головка с гидропанелью подач типа 5У4242
10.3 Гидросистема обрабатывающего центра модели ИР-500МФ4
10.3.1 Переключение диапазонов коробки скоростей
10.3.2 Привод механизма ориентации шпинделя
10.3.3 Гидравлическое уравновешивание шпиндельной бабки
10.3.4 Приводы цикловых движений при автоматической смене инструмента
10.3.5 Привод цикловых движений при автоматической смене спутников

11 ЭЛЕМЕНТЫ ПНЕВМОПРИВОДОВ И СИСТЕМ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ
11.1 Общие сведения
11.2 Пневмодвигатели
11.3 Пневмопpеобpазователи
11.4 Регулирующая пневмоаппаратура
11.5 Направляющая пневмоаппаратура
11.5.1 Пневмораспределители
11.5.2 Логические пневмоклапаны
11.5.3 Трехмембранное реле УСЭППА
11.6 Реализация некоторых функциональных устройств посредством трёхмембранных реле УСЭППА
11.6.2 Память
11.7 Элементы струйной пневмоавтоматики (пневмоники)
11.8 Примеры пневмоавтоматизации с использованием логических элементов
11.8.2 Автоматизация работы пневмоподъёмника
11.8.1 Система управления прессом

СКАЧАТЬ работу r-texnicheskie/lekcii-GPA.rar