Разработка и исследование двухцилиндрового многоступенчатого насосного гидропривода технологических машин
Ключевые слова:
гидропривод, редуктор-мультипликатор, давление и мощность насосов, редукция, мультипликацияАннотация
В статье представлен пятиступенчатый двухцилиндровый насосный редукторно-мультипликаторный гидропривод на базе простого сдвоенного редуктора и сдвоенного блочного редуктора-мультипликатора. Редуктор состоит из входного и двух равных выходных (дозирующих) цилиндров и обеспечивает редукторную ступень (увеличение скорости и давления насосов) при холостом ходе. Блочный редуктор-мультипликатор состоит из входного и двух пар (равных в паре и неравных между парами) выходных цилиндров и обеспечивает редукторную и две мультипликаторные ступени (снижение скорости и давления насосов) при рабочем ходе. Режим функционирования редуктора-мультипликатора обеспечивается сочетанием выходных цилиндров, подающих жидкость в силовые цилиндры, путем переключения части из них на слив. С этими четырьмя ступенями сочетается ступень подачи жидкости в силовые цилиндры через делитель потока (насосная ступень). Многоступенчатый привод целесообразно использовать при плавно возрастающей нагрузке на всей величине рабочего хода (операции осадки, вытяжки). Выполнен анализ последовательного сочетания пяти ступеней (редукторная при холостом ходе, редукторная, насосная и две мультипликаторные при рабочем ходе) для линейно возрастающей силовой нагрузки, которую определяют начальное давление Р0 и максимальное в конце рабочего хода Рmax. Анализ выполнен при условиях равенства давления и мощности насосов по ступеням и условии равенства времени прямого хода сравниваемых (простого и разработанного) приводов. Оценивается соотношение мощностей насосов. В результате исследования получены зависимости основных параметров разработанного привода, коэффициенты редукции и мультипликации. При принятых исходных данных возможно снижение давления и мощности насосов на 34–40 % (по сравнению с простым гидроприводом). В идеальном варианте полного использования мощности насосов это снижение составляет 39,5–46 %. Следующий вариант привода, исполненный только на базе сдвоенного блочного редуктора-мультипликатора обеспечивает четыре ступени. В работе анализируется последовательное сочетание редукторной, насосной и двух мультипликаторных ступеней. При этом редукторная ступень охватывает холостой ход и начальную часть рабочего хода. При сравнимых исходных данных этот вариант обеспечивает снижение давления и мощности насосов на 30–34 %, что на 4–6 % меньше по сравнению с пятиступенчатым приводом.
Библиографические ссылки
Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. М. : Машиностроение, 1982. 423 с.
Навроцкий К.Л. Теория и проектирование гидро – и пневмоприводов. М. : Машиностроение, 1991. 384 с.
Гидравлика, гидромашины и гидропривод / Т.В. Артемьева, Т.М. Лысенко, А.П. Румянцева и др. М. : Академия, 2005. 336 с.
Akers A., Gassman M., Smith R. Hydraulic Power System Analysis. New York: Taylor and Francis, 2006. 400 p. DOI: org/10.1201/9781420014587.
Bhandari V.B. Design of Machine Elements. Third edition. 3rd ed. Tata McGraw-Hill Education India Pvt. Ltd, 2012. P. 768–796.
Vibration of Hydraulic Machinery (Mechanisms and Machine Science. Vol. 11) / Yulin Wu, Shengcai Li, Shulong Liu et al., Springer, 2015. 500 p.
Бочаров Ю. А., Прокофьев В. Н. Гидропривод кузнечно-прессовых машин : М. : Высш. шк., 1969. 247 с.
Singal R.K., Singal M., Singal R. Hydraulic Machines: Fluid Machinery. International Publishing House, 2009. 328 p.
Добринский Н.С. Гидравлический привод прессов. М. : Машиностроение, 1975. 222 с.
Singh Sadhu. Fluid Machinery: Hydraulic Machines. Khanna Book Publishing Co., 2014. 478 p.
Modi P.N., Seth S.M. Hydraulics and Fluid Mechanics Including Hydraulics Machines. Rajsons Publications Pvt. Ltd., 2015. 1406 p.
Rajput R.K. Fluid Mechdnics and Hydraulic Machines. New Delhi, 2008. 1558 p.
Jathar Avinash, Kushwaha Avinash, Singh Utkarsh, Kumar Subhash. Fabrication and Review of Hydraulic Heavy Sheet Metal Cutting machine // Journal of Emerging Technologies and Innovative Research (JETIR). 2016. Vol. 3. No. 4. P. 37 – 41.
Krantikumar K., Saikiran K.V.S.S., Sathish Jakkoju. Pneumatic Sheet Metal Cutting Machine // International Journal and Maga-zine of Engineering, Technology, Management and Research. 2016. Vol. 3. No. 3. P. 501 – 509.
Sermaraj M. Design and Fabrication of Pedal Operator Reciprocating Water Pump // Journal of Mechanical and Civil Engineer-ing. 2013. Vol. 2. No. 1. P. 64 – 83.
Нехай С.М. Проектирование гидроприводов прессов. М. : Машгиз, 1963. 156 с.
Никоноров Л.В. Ножницы с редукторно-мультипликаторным приводом силового блока для резки листового проката наклонным ножом // Вестник машиностроения. 2008. № 4. С. 42-45.
Разработка и исследование гидравлического редукторно-мультипликаторного привода металлургических машин / А.П. Потапенков, С.С. Пилипенко, Ю.Г. Серебренников и др. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2009. № 8. С. 54 – 59.
Салман М.И. Сравнение динамических характеристик гидравлических приводов при двух способах управления золот-никовым распределителем // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2013. № 7. С. 43–48.
Пилипенко С.С., Байгузин М.Р., Потапенков А.П. Разработка и исследование гидравлического редукторно-мультипликаторного привода с блочными дозаторами // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 10. С. 720 – 725. DOI: 10.17073/0368-0797-2016-10-720-726.
Пат. 2663028 Рос. Федерация. Гидравлическое установочное устройство / С.С. Пилипенко, Д.В. Дубров, А.П. Пота-пенков [и др.]. № 2016142256: заявл. 26.10.2016 ; опубл. 01.08.2018, Бюл. №22. 13 с.
Пат. 2667944 Рос. Федерация. Гидравлическое установочное устройство прокатного стана / С.С. Пилипенко, А.П. Потапенков, М.А. Перепелкин [и др.]. № 2016122719: заявл. 08.06.2016 ; опубл. 25.09.2018, Бюл. №27. 12 с.
Оценка возможности применения редукторного привода в трансмиссии геохода / В.В. Аксенов, А.А. Хорешок, В.И. Нестеров и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2012. № 5 (93). С. 18-21.
Чехутская Н.Г. Применение манипуляторов с гидравлическим приводом в машинах различного технологического назначения // Агротехника и энергообеспечение. 2014. № 1 (1). С. 61–64.
