Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Устройство и эксплуатация автомобильных кранов с электрическим и гидравлическим приводами

..pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
22.77 Mб
Скачать

Привод

 

Гидролриборы

Электродвигатель

:[ ^Гидронасос

управленийи

или двигатель Вт-

 

регулирован.

реннего сгорания

 

 

Потребитель

Приводимый в Гидрацилиндр, ' - действие гидродвигатель рабочийорган

Электро или

Механическая

Гидравлическая

Гидравлическая

Механическая

тложреил

энергия

энергия

энергия '

энергия

установке. Давление является одной из самых важных величин гидравлики. Его следует определять как силу, действующую на единицу площади.

F_

Р S 0)

где Р — давление в барах; F — сила в ньютонах; S — площадь в см2.

По международной системе СИ сила F измеряется в ньютонах (Н).

1 Н =

1 кг

. м

.кг

м

1_с*

*

с?

 

 

Согласно прежней системе измерений

 

 

 

1 кгс = 1

кг • 9,81^-

=

9,81

 

1 кгс =

9,81 Н; 1 кгс да 10

Н = 1 дан.

Раньше давление измерялось в кгс/см2:

1 кгс/см2 = 1 ат (1 атмосфера).

В системе СИ 1 бар = 10 Н/см2 = 1 дан/см2;

1 бар = 1,02 кгс/см2;

1 кгс/см2 = 0,98 бар.

Подставив в уравнение (1) основные единицы силы (Н) и площади (м2), мы получим единицу измерения давления паскаль (Па);

1 Па = 1 Н/м2.

Поскольку при применении единицы давления паскаль получаются большие цифровые значения, ее заменяют баром;

1 бар = 100 000 Па.

Давление, возникающее в результате воздействия внешних сил

(Закон Паскаля).

Если на свободную поверхность находящейся в замкнутом кон­ туре жидкости действует сила F (рис. 38, а ), то в жидкости возни­

кает давление.

Величина давления зависит от величины силы, направленной

перпендикулярно поверхности и площади поверхности, на которую действует сила (см. уравнение 1).

Давление равномерно распределяется во все стороны, т. е. оно

одинаково в любой точке. При этом гидростатическое

давление

не учитывается.

 

Передача силы гидравлическим способом. Если сила

F% будет

давить на поверхность поршня Si (рис. 38, б), то под поршнем воз­

никнет давление которое действует в любой точке си-

Д В С — двигатель автонобиля; Н — насос; д и Д 2, Д 3 — гидродвигатели; Б — бак; Р — гидрораспределитель; П — предохранительный клапан; Af — манометр; N — подводимая энергия; N u ЛГ2, N 3—расходуемая энер­ гия; / — всасывающая гидролиния: 2 — напорная гндролиния; J—слив­

ная гидролиния; 4, 5, 6 — исполнительные гидролинии

стемы, т.

е. и на поверхности

S2,

в

результате чего возникает

сила F2:

F2 = Р • S 2.

 

 

 

 

 

_

^ 2

или

^ 2

'*S 2

 

Тогда "5^ =

~ s^

- j -

= - g - .

Таким образом, отношение сил, действующих на поршни, прямо пропорционально площадям поверхностей поршней.

Давление в такой системе соответствует всегда величине нагрузки и площади, на которую она действует, т. е. давление уве­ личивается до тех пор, пока не будет преодолено сопротивление движению жидкости.

Если с помощью силы Fly действующей на поверхность 5 воз­ никнет давление, необходимое для преодоления силы F2 груза,

действующего на

поверхность S 2, то груз можно поднять (потери

от трения при этом не учитываются).

Расстояния

и /г2, пройденные поршнями в этом случае, об­

ратно пропорциональны площадям

поверхностей поршней:

 

hi.

*^2

 

/z2

5^

Нагнетательный поршень производит ту же работу, что и гру­ зовой:

А±= Fx • h±\

^2 = ^2 ^2*

Принцип передачи давления. Два поршня (рис. 38, в) с различ­ ными величинами их площадей соединены друг с другом штоком. Если на поверхность Sx действует давление Pi, то на поршне воз­ никает сила Fly которая с помощью штока передается на малый поршень. Эта сила действует теперь на поверхность S2. В резуль­ тате возникает давление Р2. Без учета потерь трения получим:

F ^ F

^ F ;

 

P1 ’ S 1 = F1; P2 - S 2

= F2 или

* " * i

 

^ 2

При передаче давления отношение величин давления обратно про­ порционально отношению площадей поверхностей поршней.

Принцип действия гидросистемы. На поршень простого порш­

невого насоса действует сила F (рис. 38, г), в результате чего под

Р

поршнем возникает давление, равное Р = ^ , где S — площадь

поршня. Чем большая сила действует на^поршень, тем выше дав­ ление. Однако давление увеличивается лишь до тех пор, пока не поднимется груз. В дальнейшем давление не увеличивается, если груз остается постоянным. Таким образом, давление зависит от сопротивления, оказываемого течению жидкости. Если давление достаточное для преодоления сопротивления, груз приходит в дви­ жение.

Скорость движения груза зависит только от количества жидкости, которое подается в цилиндр. Из нашего примера следует, что чем быстрее движение поршня вниз, тем большее количество жидкости подается в цилиндр за единицу времени и тем с больше^ скоростью осуществляется подъем груза. Однако на практике прщ меняются более сложные системы. Необходимо установить приборы, с помощью которых можно регулировать, например, менять на' правление и скорость движения груза, максимальное давление в цилиндре. Кроме того, нужно заменить ручной поршневой насос насосом с непрерывно действующим приводом.

Приводом называют агрегат для приведения в движение машин и механизмов. Агрегатами в гидравлическом приводе являются гидравлические машины (гидронасосы, гидродвигатели и гидро­ цилиндры). Гидравлические машины преобразуют энергию движу­ щейся жидкости в механическую энергию (гидродвигатели, гидро­ цилиндры) или механическую энергию первичного двигателя

вэнергию жидкости (гидронасосы).

Уавтомобильных кранов с гидравлическим приводом переда­ ча энергии от двигателя автомобиля к исполнительным механиз­

мам осуществляется с помощью гидравлической силовой передачи за счет гидростатического напора рабочей жидкости. Гидропере­ дача состоит из объемного гидравлического насоса, гидродви­ гателей и соединяющих их рабочих линий высокого давления (на­ порные) и низкого давления (сливные, всасывающие, подпиточные).

Принцип действия гидропривода основан на использовании двух главных свойств рабочей жидкости; жидкость является упру­ гим телом и практически несжимаема; в замкнутом объеме измене­ ние давления жидкости в каждой точке передается в другие точки без изменения.

Для обеспечения нормальной работы насосов и гидродвигате­

лей

в

качестве

рабочей жидкости в

гидроприводе кранов

сле­

дует

применять

только

минеральные

масла, указанные в табл. 5.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

 

Температура масла, °С

 

 

Марка

Номер стандарта

при длительном

при кратковременном

минималь­

масла

или ТУ

 

 

 

 

режиме работы

 

режиме работы

ная

при

 

 

 

 

 

 

 

запуске

вмгз

 

ТУ38-ГО1479-74

От —35 до +45

От —40 до +65

—45

мгзо

 

ТУ38-1-01-50-70

От 0 до +70

 

От —5 до +75

—10

 

 

 

Заменители основных марок масел

 

 

АУ

 

ГОСТ 1642-75

От — 15 до + 45

От —20 до + 65

—25

И-ЗОА

 

ГОСТ 25799-75

От 0 до + 7 0

От —5 до + 75

—5

При работе насосов и гидродвигателей нагрев масла в гидро­ системе выше величин, указанных в таблице, не допускается.

Хранить масло следует в чистой опломбированной таре и иметь документ о соответствии его стандарту или техническим условиям.

Гидропривод обладает рядом достоинств в сравнении с механи­ ческим, к которым прежде всего относятся:

1)независимость расположения узлов и возможность разветв­ ления мощности. В этом отношении гидропривод подобен электро­ приводу;

2)простота преобразования вращательного движения в посту­ пательное. Система насос — гидроцилиндр позволяет легко пре­ образовывать вращательное движение в поступательное;

3)простота создания больших передаточных чисел и возмож­ ность бесступенчатого регулирования скоростей и усилий в ши­ роком диапазоне. Большие передаточные числа в гидроприводах можно получить просто, соответствующим подбором рабочих объемов насоса и гидродвигателя;

4)реверсирование движения исполнительного механизма в гид­ роприводах не представляет затруднений и не вызывает необходи­ мости применения дополнительных устройств;

5)высокая компактность передачи и малая масса, приходя­ щаяся на единицу передаваемой мощности;

6)предохранение гидропривода и машины от перегрузок;

7)легкость стандартизации и унификации элементов и схем гидропривода.

Кнедостаткам гидропривода можно отнести:

1)сложность коммуникаций (трубопроводов и рукавов);

2)большие потери давления на трение жидкости в трубопро­

водах; 3) внутренние и наружные утечки жидкости, снижающие

к.п. д. гидросистемы;

4)зависимость характеристик гидросистемы от температуры

жидкости; 5) растворимость воздуха в жидкости и выделение его при по­

нижении давления, приводящие к нарушению работы системы.

Принципиальная

схема гидропривода представлена на рис.

38, д. От двигателя

автомобиля ДВС энергия поступает к насосу

Я и может расходоваться через гидродвигатели Д и Д 2 и Д 3на при­ вод рабочих механизмов крана. Рабочая жидкость поступает к на­ сосу Я из бака Б по всасывающей гидролинии 1 и подается по на­ порной гидролинии 2 к распределителю Р, перед которым установ­ лен предохранительный клапан Я . Распределитель и клапан со­ единены с баком сливной гидролинией 3. Распределитель Р соеди­ нен с 'каждым гидродвигателем исполнительными гидролиниями 4, 5 и 6. В напорной магистрали устаноблен манометр М для конт­ роля давления в гидросистеме.

При отключенных гидродвигателйх Д и Дг и Дз рабочая жйд-

кость перекачивается насосом Я

из бака Б к распределителю Р

и обратно в бак. Всасывающая,

напорная и сливная гидролинии

образуют цепь циркуляции. Энергия расходуется на преодоление сопротивления в цепи циркуляции, на нагрев жидкости и элемен­ тов гидропривода.

Распределителем Р включается один из гидродвигателей, им же регулируется поток жидкости как по расходу, так и по направ­ лению (реверсирование). Гидродвигатель соединяется с распреде­ лителем двумя гидролиниями, каждая из которых может быть напорной или сливной.

Предохранительный клапан Я вступает в работу при перегрузке гидросистемы, которая может произойти в момент подхода штока гидродвигателя в крайнее положение. В этот момент насос продол­ жает работать, а жидкость в гидроцилиндр уже не поступает. Дав­ ление в системе резко повышается. Предохранительный клапан, как правило, срабатывает при превышении давления на 10— 15 % и соединяет напорную линию со сливной, восстанавливая круг циркуляции.

Гидравлический привод автомобильных кранов состоит из меха­ нической части и гидравлической.

Г л а в а V. МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО

 

ПРИВОДА

Механическая

часть кранов КС-3562А первых выпусков

(рис. 39) включает

привод гидронасоса У, стреловую лебедку 7,

грузовую лебедку 8 и механизм вращения поворотной платформы 9• Привод гидронасоса осуществляется от коленчатого вала дви­ гателя через сцепление и коробку передач 2, карданный вал, ре­

дуктор отбора мощности, затем на вал гидронасоса.

Стреловая лебедка состоит из гидродвигателя, двухступенча­ того редуктора, тормоза и барабана.

Грузовая лебедка состоит из гидродвигателя, двухступенча­ того редуктора, тормоза и барабана.

Механизм вращения поворотной платформы состоит из гидро­ двигателя, тормоза, редуктора, на выходном валу которого уста­

новлена

шестерня

10, находящаяся

в

постоянном

зацеплении

с зубчатым

венцом

опорно-поворотного

устройства

11. При вра­

щении

вала

гидронасоса шестерня

10

поворачивает

поворотную

платформу крана с размещенными на ней механизмами. Измене­ ние направления вращения поворотной платформы осуществляется путем изменения направления вращения вала гидродвигателя.

На кранах КС-3562А последующих выпусков кинематическая схема несколько изменена. Привод гидронасоса (рис. 40) осуществ­ ляется от коленчатого вала двигателя У, через сцепление, коробку передач 2, карданный вал 3, редуктор отбора мощности 4, упру­ гую муфту 3, затем на вал гидронасоса.

Механическая часть гидропривода кранов КС-3562А послед­ них выпусков и кранов КС-3562Б выполнена по другой кинема­ тической схеме и включает в себя вместо редуктора отбора мощно­ сти коробку отбора мощности, которая крепится к картеру короб­ ки передач шасси автомобиля.
Крутящий момент через коробку передач может передаваться на коробку отбора мощности или через карданную передачу III (рис. 41), на задний мост автомобиля.
Крутящий момент на коробку отбо­ ра мощности передается от промежуточ­ Стрелокя лебедка ного вала коробки передач на шестерню 1, находящуюся в постоянном зацепле­ нии с шестерней 2 коробки отбора мощ­ ности. Шестерня 2, установленная на валу /, через шестерню 3 передает враще­
ние валу I I и далее на вал гидронасоса 4.
Грузовая лебедка;

Рис. 40. Кинематическая схема привода гидронасоса крана КС-3562А:

1 — двигатель автомобиля; 2 — коробка перемены передач; 3 — карданный вал; 4 — редуктор отбора мощности: 5 — гидронасос; 6 — упругая муфта

з ' ^ Коробко отбора мощности

Рис. 41. Кинематическая схема кранов КС-3562А и КС-3562Б:

I,

II,

VIII — валы; III — карданная передача; IV, V, VI, VII

валы-шестерни; /, 2,

3,

6,

7, 8, 14, /5 — шестерни; 4 — насос; 5 зубчатый венец; 9

колодочный тормоз;

 

 

10, 12 гидромоторы; Ц — барабан; 13 — ленточный тормоз

 

 

 

на

штоке 7, который фиксиру­

 

 

 

ется шариком 10 в двух крайних

 

 

 

положениях.

 

 

рычага

 

 

 

При

перемещении

 

 

 

включения

в кабине водителя в

 

 

 

положение

«от

 

себя»

вилка

 

 

 

переместит

шестерню-каретку

 

 

 

в

крайнее

правое

положе­

 

 

 

ние, при

котором

она

войдет в

 

 

 

зацепление

с зубьями промежу­

 

 

 

точной шестерни 3, которая на­

 

 

 

ходится в постоянном зацеплении

 

 

 

с шестерней 2 и передает крутя­

 

 

 

щий момент на вал гидронасоса.

 

 

 

При

перемещении

рычага

 

 

 

включения

в

положение «на

 

 

 

себя» шестерня-каретка переме­

 

 

 

щается в крайнее

левое положе­

1 — шестерня; 2 ,5 — подшипники; Я —

ние и внешними

зубьями входит

ось; 4 — муфта-шестерня; 6, 11 — крыш­

в

зацепление

с

внутренними

ки; 7 — вал;

8 — шток;

9 — шариковый

фиксатор;

1 0 вилка;

1 2 ^ корпус

зубьями

ведомого вала 14. Валы

 

 

 

6 к

14 вращаются при этом как

одно целое и передают крутящий момент от коробки передач через карданный вал к главной передаче автомобиля. Осевое смещение ведомого вала регулируется набором прокладок под крышкой 13. Масло в корпус редуктора отбора мощности заливается через от­ верстие под пробку 15. Для слива масла имеется пробка 8. Редук­ тор закреплен шарнирно на раме автомобиля на упругих резино­ металлических втулках.

Коробка отбора мощности кранов КС-3562А, КС-3562Б и КС-3571 предназначена для передачи крутящего момента от двигателя автомобиля валу гидронасоса.

Коробка (рис. 43) представляет собой одноступенчатый редук­ тор с цилиндрическими прямозубыми шестернями и устанавли­ вается на корпусе коробки передач автомобиля. Она состоит из корпуса 12, оси 3, на которой на шариковых подшипниках уста­ новлена промежуточная шестерня 1, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала коробки передач. В корпусе на шариковых подшипниках установлен ведомый вал 7 привода гидронасоса. По шлицам вала может перемещаться муф­ та-шестерня 4 и входить в зацепление с промежуточной шестерней 1. Перемещается муфта-шестерня вилкой 10, закрепленной на под­ вижном штоке 8. Положение вилки 10 и штока 8 фиксируется ша­ риковым фиксатором 9. Выходной конец вала 7 уплотняется ман­ жетой. Смазка шестерен и подшипников осуществляется разбрыз­ гиванием масла, залитого в коробку.

Управление приводом насоса производится рычагом, установ­ ленным в кабине водителя. Рычаг управления соединен тягой со

Соседние файлы в папке книги