Технологии » 2011 » Декабрь » 5 » Элементы гидропривода.
23:14
Элементы гидропривода.
Рабочая жидкость.

Рабочая жидкость, используемая в гидроприводах литейных машин, подвергается действию изменяющихся в широких диапазонах давлений, скоростей и температур.

При этом она не должна изменять своих свойств и оказывать вредного влияния на элементы гидропривода.
Вязкость жидкости при имеющихся колебаниях температуры не должна существенно отклоняться от оптимальных ее значений.
 
Поэтому к рабочей жидкости предъявляется ряд требований:
  • Слабое пенообразование. Пена увеличивает  сжимаемость масла, нарушает плавность движения, создает шум. Пена образуется при попадании и замешивании в жидкость воздуха, а также при выделении пузырьков растворенного воздуха из жидкости в случае снижения давления.
  • Хорошие смазывающие свойства. Смазывающие вещества, находящиеся в рабочей жидкости, покрывают тонкой пленкой поверхности привода и, тем самым, предохраняют их от коррозии и, кроме этого, снижают силы трения.
  • Огнестойкость. Рабочая жидкость должна иметь высокую температуру воспламенения, особенно в тех приводах, которые работают в непосредственной близости от расплавленного металла или мощных источников тепла.
    В большинстве гидроприводов литейных машин применяют минеральные масла и особенно индустриальное 20 и индустриальное 12 (ГОСТ 1707–51).

    В групповых гидроприводах машин литья под давлением используют различные эмульсии, которые представляют собой 2...3%-ную дисперсную смесь эмульсола марки А или Б (ГОСТ 1975–53) с водой.
Иногда применяют эмульсии, состоящие из 90...92% воды, 5% минерального масла, 3...5% мыла технического.

    Эмульсии – недорогие жидкости, они не воспламеняются, однако обладают низкими антикоррозионными свойствами и требуют специальной аппаратуры.

    За рубежом в гидроприводах литейных машин используют жидкости на основе гликолей и другие синтетические жидкости.
Большим преимуществом последних является их невоспламеняемость, что очень важно для безопасной работы машин и особенно машин литья под давлением.
Однако синтетические жидкости имеют более низкие антикоррозионные свойства и смазывающую способность, чем минеральные масла.

    Важнейшей характеристикой рабочей жидкости является вязкость.
Вязкость – это сопротивление, возникающее в жидкости при относительном перемещении ее слоев.


    Динамическую вязкость определяют по формуле:


где Р – сила трения между слоями жидкости в Н;
s – площадь, на которую действует сила, в м2;
Δl – расстояние между сдвигаемыми слоями в м;
Δu  – относительная скорость движения слоев в м/с.

    В расчетах гидроприводов обычно используют кинематическую вязкость:


где p – плотность жидкости в кг/м3.
    Определить кинематическую или динамическую вязкость непосредственно очень трудно.
Поэтому с помощью специальных приборов – вискозиметров устанавливают условную вязкость в градусах Энглера (°Е).
 
Кинематическая вязкость v связана с вязкостью в условных градусах °Е соотношением:

 

    При выборе жидкости необходимо учитывать ее вязкость.
Повышенная вязкость увеличивает потери на трение при движении жидкости по гидросистеме.

    В то же время при низкой вязкости возрастают утечки в подвижных и неподвижных соединениях.

    Оптимальное значение вязкости минеральных масел при рабочих температурах 40...50°С находится в пределах 2...4°Е.
При этих значениях вязкости наблюдаются сравнительно небольшие потери давления и утечки.
На вязкость минерального масла очень влияет его температура (таб. 1).

    Стабилизировать вязкость можно применением емкостей, обеспечивающих необходимый отвод тепла в окружающую среду, или емкостей со специальными охлаждающими устройствами.

    Температура в цехах зависит от времени года, поэтому в гидроприводах литейных машин в зимний период используют масло индустриальное 12, а в летний период – более вязкое индустриальное 20.
Смену масла можно приурочить к моменту планового обновления масла в гидросистеме вследствие его старения и загрязнения в процессе эксплуатации.

    Жидкости считаются практически несжимаемыми.
Однако при конструировании запирающих механизмов машин литья под давлением приходится считаться даже с небольшой сжимаемо­стью жидкости.

    В момент запрессовки силы, действующие на поршень запирающего механизма, возрастают и он вследствие сжатия масла отходит вместе с подвижной частью пресс-формы.
В результате этого металл прорывается через образовавшуюся щель.
Возникают трудно удаляемые заливы, снижается безопасность работы на машине.

    Таблица. 1
Т Вязкость масла
°С Индустриальное 20 Индустриальное 12
  в сСт в м2 /с в °Е в сСт в м2 /с в °Е
20 98 98 10-6 13,5 60 60 10-6 8,5
30 46 46 • 10-6 6,5 30 3O • 10-6 4,3
40 31 31 • 10-6 4,4 18 18 • 10-6 2,8
50 20 20 • 10-6 3 12 12 • 10-6 2,0
60 13 13 • 10-6 2,2 9 9 • 10-6 1,7
Примечание: В таблице указаны средние значения вязкости.
Фактические значения могут отличаться от средних на ± 15


    Уменьшение объема масла при повышении давления можно определить по формуле:


где V – первоначальный объем жидкости в м3;
Δp – разность давлений в Па;
Е – объемный модуль упругости жидкости в Н/м2, Е ~ 2000 МПа при давлениях масла в гидроцилиндрах запирающих механизмов порядка 10...20 МПа.
    Для уменьшения влияния сжимаемости масла на работу гидравлического запирающего механизма машин для литья под давлением стремятся уменьшить объем рабочей полости цилиндра запирания.

    При обычной конструкции запирающего механизма объем масла, сжимающийся при запрессовке, равен произведению площади поршня F на ход полуформы L.
В этом случае ход полуформы будет определять величину раскрытия пресс-формы.
 

        Рис. 1

    Для уменьшения объема рабочей полости цилиндра запирающего механизма без изменения площади поршня используют следующую конструкцию (рис. 1).

    Подвижная половина пресс-формы перемещается вместе с запирающим цилиндром специальным небольшим цилиндром.
При закрытии пресс-формы цилиндр останавливается, и сухарь, приводимый в движение цилиндром, входит в паз на штоке запирающего цилиндра.
Этим достигается прочное закрепление штока запирающего цилиндра.
При подаче давления по каналу штока в нештоковую полость создается заданное усилие запирания.

    В последнем случае при равных площадях цилиндров объем рабочей полости и, следовательно, величина раскрытия стыка уменьшаются по сравнению с первой схемой в L1 / L2 раза.

Читать...» Элементы гидропривода.pdf
Литература: Беликов О. А., Каширцев Л. П.: ПРИВОДЫ ЛИТЕЙНЫХ МАШИН: Раздел 3. Гидропривод: Глава XII Элементы гидропривода
Категория: Приводы машин | Просмотров: 757 | Добавил: semglass | Теги: жидкость, гидронасос, гидропривод, оборудование, мощность
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: