Линейные привода предназначены для приведения в движение частей машин и механизмов по линейному поступательному движению. Привода преобразуют электрическую, гидравлическую энергию или энергию сжатого газа в движение или силу. В этой статье представлен анализ линейных приводов, их преимуществ и недостатков.
Видео:Применение гидроприводСкачать
Как работают линейные привода
Линейные электрические привода преобразуют электрическую энергию в механическую. В качестве двигателя в них используется либо вращающийся либо линейный электрический двигатель. Вращающийся электрический двигатель перемещает шток посредством механического преобразователя, например с помощью шарико-винтовой или ролико-винтовой пары.
Пневматические и гидравлические привода фактически являются механическими преобразователями и представляют собой своего рода вставку (пневматическую или гидравлическую) между двигателем и исполнительным органом.
Пневматические линейные привода имеют поршень внутри полого цилиндра. Давление от внешнего компрессора или ручного насоса перемещает поршень внутри цилиндра. При увеличении давления поршень перемещается по оси, создавая линейную силу. Поршень возвращается в свое начальное положение посредством пружины или сжатого газа подаваемого с другой стороны поршня.
Гидравлические линейные привода работают подобно пневматическим приводам, но практически несжимаемая жидкость подаваемая насосом лучше перемещает шток, чем сжатый воздух.
Видео:Шестеренный насос - устройство, принцип работы, применениеСкачать
Электрические привода
Преимущества
Электрические привода обладают высокой точностью позиционирования. Для примера точность может достигать 8 мкм с повторяемостью не хуже 1 мкм [1]. Настройки привода масштабируемы для любых целей и требующихся усилий.
Электрические привода могут быть быстро подключены к системе. Диагностическая информация доступна в режиме реального времени.
Обеспечивается полное управление параметрами движения. Могут включать энкодеры для контроля скорости, положения, момента и приложенных сил.
В связи с отсутствием жидкостей отсутствует риск загрязнения окружающей среды.
Недостатки
Начальная стоимость электрических приводов выше чем пневматических и гидравлических.
В отличие от пневматических приводов электрические привода (без дополнительных средств) не подходят для применения во взрывоопасных местах.
При продолжительной работе электродвигатель может перегреваться, увеличивая износ редуктора. Электродвигатель может также иметь большие размеры, что может привести к трудностям установки.
Сила электропривода, допустимые осевые нагрузки и скоростные параметры электропривода определяются выбранным электродвигателем. При изменении заданных параметров необходимо менять электродвигатель.
Видео:Аксиально-поршневые регулируемые насосы - устройство и принцип работыСкачать
Пневматические привода
Преимущества
Простота и экономичность. Большинство пневматических алюминиевых приводов имеют максимальное давление до 1 МПа с рабочим диаметром цилиндра от 12,5 до 200 мм, что приблизительно соответствует силе в 133 — 33000 Н. Стальные пневматические привода обычно имеют максимальное давление до 1,7 МПа с рабочим диаметром цилиндра от 12,5 до 350 мм и создают силу от 220 до 171000 Н [1].
Пневматические привода позволяют точно управлять перемещением обеспечивая точность в пределах 2,5 мм и повторяемость в пределах 0,25 мм.
Пневматические привода могут применяться в районах с экстремальными температурами. Стандартный диапазон температур от -40 до 120 ˚C. В плане безопасности использование воздуха в пневматических приводах избавляет от необходимости использования опасных материалов. Данные привода удовлетворяют требованиям взрывозащищенности и безопасности, так как они не создают магнитного поля, в связи с отсутствием электродвигателя.
В последние годы в области пневматики достигнуты успехи в миниатюризации, материалах и интеграции с электроникой. Стоимость пневматических приводов низкая в сравнении с другими приводами. Пневматические привода имеют маленький вес, требуют минимального обслуживания и имеют надежные компоненты.
Недостатки
Потеря давления и сжимаемость воздуха делает пневматические привода менее эффективными, чем другие способы создания линейного перемещения. Ограничения компрессора и системы подачи значит, что работа на низком давлении приведет к маленьким силам и скоростям. Компрессор должен работать все время даже если привода ничего не перемещают.
Для действительно эффективной работы пневматические привода должны иметь определенные размеры для каждой задачи. Из-за этого они не могут использоваться для других задач. Точное управление и эффективность требуют распределители и вентили соответствующего размера для каждого случая, что увеличивает стоимость и сложность.
Читайте также: Что значит инверторный компрессор в кондиционере
Несмотря на то, что воздух легко доступен, он может быть загрязнен маслом или смазкой, что приводит к простою и необходимости в обслуживание.
Видео:ГИДРОПРИВОД - ВОДА вместо КАРДАНАСкачать
Что такое гидропривод компрессора
Гидроприводные устройства для перекачки, компримирования и вакуумирования.
Используемая в разработках КБ гидроприводная технология является перспективным направлением, новым не только для России, но и в мире. Трудоемкость изготовления гидроприводного компрессора примерно в 1,5 раза ниже трудоемкости изготовления поршневого компрессора той же производительности, что и является главным, но не единственным достоинством этой технологии.
Низкая трудоемкость гидроприводных компрессоров обусловлена тем, что в их конструкции отсутствуют такие сложные в производстве и уникальные для каждого типоразмера компрессора детали, как картер и коленвал, а также тем, что конструкция, как минимум, на 70% состоит из покупных комплектующих, недефицитных, серийно выпускаемых и, следовательно, недорогих.
Другие преимущества и особенности гидроприводных компрессоров по сравнению с классическими поршневыми:
1. Возможность работы в широком диапазоне давлений, в том числе, при переменных давлениях всасывания.
2. Высокий объёмный к.п.д., мало зависящий от давления всасывания и степени сжатия. Подтверждённая испытаниями опытных образцов величина объёмного к.п.д. предлагаемых компрессоров составляет 0,87. 0,92. Для поршневых компрессоров эта величина составляет 0,75. 0,8.
В конечном счёте, более высокий к.п.д. даёт соответствующую экономию топлива и электроэнергии.
3. Высокая надёжность и большой ресурс. Это связано, в первую очередь, с небольшим количеством циклов срабатывания клапанов (примерно в 25 раз меньше по сравнению с поршневыми компрессорами за один и тот же интервал времени).
4. Отсутствие масла в сжимаемом газе. Компрессор является «сухим» — применяемые уплотнения не требуют смазки, а конструкция цилиндра исключает попадание гидравлической рабочей жидкости в газовые полости. Этим обеспечивается чистота сжимаемой среды, отсутствие нагарообразования на клапанах.
5. Возможность создания компрессоров «под заказчика», благодаря наличию унифицированного ряда цилиндров и достаточно большой гаммы насосов.
6. Удобство компоновки. Гидроприводной компрессор не является цельной конструкцией с неизменными габаритами. Основные узлы гидроприводного компрессора (насос, бак, цилиндр) связаны друг с другом только трубопроводами и могут быть расположены, исходя из условий компоновки, наиболее удобным образом.
7. Лёгкость зимнего запуска. Применяемая в предлагаемых компрессорах негорючая невзрывоопасная гидравлическая рабочая жидкость Mobil Hydro fluid LT позволяет легко запускать компрессор при температурах до -40 град. С. Рабочая жидкость также является взрывобезопасной.
8.Наименьшая масса. При равных технических характеристиках (производительности и давления), масса гидроприводного компрессора в 1,5. 2 раза меньше массы классического поршневого компрессора.
Видео:Устройство и принцип работы компрессора кондиционераСкачать
Гидроприводной компрессор
Изобретение предназначено для использования в области компрессорной техники, в устройствах для создания высоких давлений газа. Компрессор содержит цилиндр гидродвигателя и оппозитно размещенные относительно него компрессорные цилиндры, снабженные поршнями, закрепленными на общем штоке. Гидропривод гидродвигателя включает насос, гидрораспределитель, линии нагнетания и слива. Штоковые полости компрессорных цилиндров выполнены равного диаметра со смежными полостями цилиндра гидродвигателя. Поршни компрессорных цилиндров имеют возможность взаимодействия с золотником гидрораспределителя через соответствующие механизм переключения и досылочное устройство релейного типа. При перемещении втулки механизма переключения шарик перемещает стержень, который через нажимные шарики воздействует на золотник через досылочное устройство релейного типа, выполненное в виде профильного кулачка, подпружиненного пружиной в направлении перемещения золотника и шарика. Повышается надежность и быстродействие компрессора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к компрессорной технике, более конкретно к устройствам для создания высоких давлений газа.
Известен гидравлический компрессор, содержащий цилиндр гидродвигателя с поршнем, на концах штока которого закреплены поршни оппозитно размещенных компрессорных цилиндров, выполненных равным внутренним диаметром с цилиндром гидродвигателя, при этом шток установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно поршня, жестко закрепленного в средней части цилиндра гидродвигателя с образованием двух штоковых полостей, гидропривод гидродвигателя, включающий насос, гидрораспределитель, линии нагнетания и слива, при этом по обе стороны поршня размещены механизмы переключения для взаимодействия компрессорных поршней с золотником гидрораспределителя (описание к патенту GB 1359821 от 10.07.1974).
Недостатком известного устройства является сложность конструкции вследствие использования электрогидравлической системы управления распределителем и с подводом дополнительной энергии для управления, что снижает надежность работы устройства.
Технической задачей изобретения является повышение надежности и быстродействия компрессора за счет обеспечения дополнительного теплосъема рабочей жидкостью с внутренних поверхностей компрессорных цилиндров.
Для достижения этого технического результата в компрессоре с гидроприводом, содержащем цилиндр гидродвигателя с поршнем, на концах штока которого закреплены поршни оппозитно размещенных компрессорных цилиндров, выполненных равным внутренним диаметром с цилиндром гидродвигателя, при этом шток установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно поршня, жестко закрепленного в средней части цилиндра гидродвигателя с образованием двух штоковых полостей, гидропривод гидродвигателя, включающий насос, гидрораспределитель, линии нагнетания и слива, при этом по обе стороны поршня размещены механизмы переключения для взаимодействия компрессорных поршней с золотником гидрораспределителя, согласно изобретению механизмы переключения снабжены досылочными устройствами релейного типа, размещенными между компрессорными поршнями и золотником гидрораспределителя. Конструктивное выполнение механизма переключения и досылочного устройства обеспечивают гибкую замкнутую механическую связь между поршнем в крайнем его положении и золотником гидрораспределителя.
Досылочное устройство релейного типа обеспечивает скачкообразное переключение золотника, исключающее остановку процесса переключения гидрораспределителя.
Компрессор с гидроприводом иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная схема устройства, на фиг.2 — общий вид цилиндра гидродвигателя с компрессорными цилиндрами в сечении, на фиг.3 — гидрораспределитель в сечении, на фиг.4 — досылочное устройство в разрезе.
Гидроприводной компрессор содержит цилиндр 1 гидродвигателя с поршнем 2 и штоком 3. На концах штока 3 закреплены компрессорные поршни 4 и 3 оппозитно размещенных компрессорных цилиндров 6 и 7, имеющих поршневые полости 8 и 9. Гидропривод гидродвигателя включает насос 10, гидрораспределитель 11, линии 12 и 13 нагнетания и слива соответственно. Цилиндр гидродвигателя 1 и компрессорные цилиндры 6 и 7 выполнены с равным внутренним диаметром. Поршень 2 неподвижно закреплен в средней части цилиндра 1 и образует с компрессорными цилиндрами 6 и 7 одинаковые штоковые полости 14 и 15 соответственно. Шток 3 цилиндра гидродвигателя установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно поршня 2. По обе стороны поршня 2 размещены механизмы переключения для взаимодействия компрессорных поршней 4 и 5 с золотником 16 гидрораспределителя 11 через досылочные устройства релейного типа.
Механизм переключения выполнен в виде втулки 17 со скосом на образующей поверхности, снабженным фиксирующим пазом 18, и стержня 19, установленного в радиальном отверстии корпуса цилиндра 1. В фиксирующем пазе 18 по одну сторону стержня 19 размещен опорный шарик 20, а по другую — нажимные шарики 21 и 22. Втулка 17 подпружинена пружиной 23 и установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения до упора 24.
Досылочное устройство выполнено в виде профильного кулачка 25, например, с трапецеидальным сечением, подпружиненного пружиной 26 в направлении перемещения шарика 22 и золотника 16.
Компрессор снабжен обратными клапанами на входе газа в компрессор и его выходе 27, 28 и 29, 30 соответственно.
Линия 12 нагнетания снабжена устройством 31 для автоматического запуска насоса 10.
Компрессор с гидроприводом работает следующим образом.
При подаче газа под давлением на вход компрессора открываются обратные клапаны 27 и 28, при этом газ поступает в поршневые полости 8 и 9 компрессора.
При включении насоса 10 рабочую жидкость через гидрораспределитель 11 подают, например, в левую штоковую полость 14 компрессора, перемещая поршень 5 влево.
Вытеснение газа из левой поршневой полости 8 компрессора происходит через открытый клапан 28 под действием суммарного давления газа, поступающего в правую поршневую полость 9 компрессора через открытый клапан 29, и давления жидкости в левой штоковой полости 14 компрессора при закрытых клапанах 30 и 27.
При достижении крайнего левого положения поршень 5 взаимодействует с механизмом переключения, размещенным по правую сторону поршня 2, при этом втулка 17 перемещается влево, сжимая пружину 23. Шарик 20 перемещается по скосу на образующей поверхности втулки 17 и перемещает стержень 19, который взаимодействует с шариками 21 и 22. Шарик 22 накатывается на правую опорную поверхность профильного кулачка 25, сжимая пружину 26. При несовпадении осей шарика 22 и кулачка 25 пружина 26 разжимается и шарик 22 соскакивает с кулачка 25 влево и резко перемещает влево золотник 16 гидрораспределителя 11, переключая его на подачу рабочей жидкости в правую штоковую полость 14 компрессора.
Пружина 23 разжимается и втулка 17 возвращается в исходное положение до упора 24. Шарик 20 скатывается по скосу образующей поверхности втулки 17 в фиксирующий паз 18. При этом стержень 19 и шарик 21 опускаются вниз по радиальному отверстию, а шарик 22 остается между торцом золотника 16 и левой опорной поверхностью кулачка 25, предотвращая его перемещение вправо.
При подаче рабочей жидкости в правую штоковую полость 15 происходит перемещение поршней 4, 5 и штока 3 вправо. Под воздействием поршня 4 в его крайнем правом положении происходит перемещение вправо втулки 17, размещенной по левую сторону поршня 2. Опорный шарик 20 перемещается по скошенной опорной поверхности втулки 17 и толкает стержень 19. Стержень 19 через нажимные шарики 21 и 22 воздействует на левую опорную поверхность профильного кулачка 25 и перемещает его, сжимая пружину 26. При смещении оси шарика 22 относительно оси профильного кулачки 25 вправо происходит скачкообразное перемещение шарика 22 вправо под воздействием разжимающейся пружины 26 и перемещение вправо золотника 16, переключая его на подачу рабочей жидкости в левую штоковую полость 14 компрессора.
Вытеснение газа из правой поршневой полости 9 компрессора происходит через открытый клапан 30 под действием суммарного давления газа, поступающего в левую поршневую полость 8 компрессора через открытый клапан 27, и жидкости в правой штоковой полости 13 компрессора при закрытых клапанах 28 и 29. Далее цикл повторяется.
Таким образом, при возвратно-поступательном движении поршней 4 и 5 меняется положение золотника 16 и осуществляется переключение гидрораспределителя 11, обеспечивающее перекачку газа под более высоким давлением.
Устройство 31 для автоматического запуска насоса 10 на прогрев масла в холодное время года соединяет линию нагнетания 12 со сливной линией 13 до прогрева масла до заданной вязкости (температуры). Соединение линии 12 нагнетания с гидрораспределителем 11 после прогрева масла до заданной температуры происходит автоматически.
1. Гидроприводной компрессор, содержащий цилиндр гидродвигателя с поршнем, на концах штока которого закреплены поршни оппозитно размещенных компрессорных цилиндров, выполненных равным внутренним диаметром с цилиндром гидродвигателя, при этом шток установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно поршня, жестко закрепленного в средней части цилиндра гидродвигателя с образованием двух штоковых полостей, гидропривод гидродвигателя, включающий насос, гидрораспределитель, линии нагнетания и слива, при этом по обе стороны поршня размещены механизмы переключения для взаимодействия компрессорных поршней с золотником гидрораспределителя, отличающийся тем, что механизмы переключения снабжены досылочными устройствами релейного типа, размещенными между компрессорными поршнями и золотником гидрораспределителя.
2. Гидроприводной компрессор по п.1, отличающийся тем, что механизм переключения выполнен в виде подпружиненной втулки со скосом на образующей поверхности, снабженной фиксирующим пазом, и стержня, установленного в радиальном отверстии корпуса цилиндра гидродвигателя, а досылочное устройство выполнено в виде подпружиненного профильного кулачка, установленного в направлении, перпендикулярном перемещению золотника, причем стержень имеет возможность взаимодействия одним концом через опорный шарик с фиксирующим пазом втулки, а другим концом через нажимные шарики — с кулачком.
3. Гидроприводной компрессор по п.1, отличающийся тем, что линия нагнетания снабжена устройством для автоматического запуска насоса.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
📽️ Видео
гидронасос из компрессора кондиционераСкачать
Как работает гидроприводСкачать
Как правильно подобрать вращение насоса НШ при установке на двигательСкачать
Как правильно эксплуатировать насос НШ /ТОП-5 ошибок/Скачать
Принцип работы спиральных компрессоров HHP и MLZСкачать
Компрессор KAESER Kompressoren M50PE. Видеообзор. СДМ-Гидравлика.Скачать
Компрессор KAESER Kompressoren M27PE. Видеообзор. СДМ-Гидравлика.Скачать
Предохранительный клапан. Устройство и принцип работыСкачать
Гидравлика на минитрактор #1 Муфта от кондиционера на НШ-10Скачать
Наддув ДВС. Как работает турбонаддув?Скачать
Компрессор воздушный безмасляный Sturm AC93450OLСкачать
как ЛЕГКО сделать ВОМ или ГИДРОМОТОР из НШ.Скачать
Как работаетй осевой компрессор или вентиляторСкачать
Спиральный компрессор - устройство, принцип работыСкачать
