Гидравлические и пневматические системы реферат
Обновлено: 02.07.2024
Пневматические системы применяют воздух для передачи силы с одного места на другое. Воздух может сжиматься, а жидкость не сжимается. С этой разницей гидравлические и пне вматические системы действуют в различных направлениях.
- Гидравлику — Под гидравликой понимают системы передачи энергии посредством гидравлических жидкостей, которые в исполнительных элементах (например, цилиндры, моторы) преображают энергию, накопленную в форме давления, в силу и дви жение.
Экономика нашей страны, на данный период времени находится не в лучшем состоянии. Больше всего уязвимыми являются ИП, и другой малый бизнес, поэтому, вопрос о том, сколько было закрыто ИП в 2015 году интересует многих.
Развитие сети станций технического обслуживания автомобилей до недавнего времени остро не ставился, в связи с небольшим количеством легковых автомобилей, находящихся в личном пользовании граждан, а также простоты обслуживания отечественных автомобилей из-за несложной конструкции.
Также важным является создание принципиально новых учебных программ и методик ведения занятий (опережающее образование), отражающих, прежде всего факт трансформации места преподавателя в учебном процессе, формирование саморазвивающейся преемственной преподавательской среды, основанной на креативности и инноваторстве. На первом этапе необходимы также создание электронных библиотек и интеллектуальных обучающих систем, модернизация и развитие существующей инфраструктуры. В целом применение НИТ в образовательном процессе поможет систематизировать и
Гидравлическая схема машины изображена на чертеже ГП. В гидропередачах установлены распределители с закрытым центром и гидравлическим сервоуправлением, устройства защиты от перегрузок, очистки и охлаждения масла.
Обеспечение эксплуатационной надёжности автомобильного парка и сокращение расходов на его техническое содержание и эксплуатацию, главным образом, зависит от эффективности производства технического обслуживания и ремонта. Однако одной из основных причин недостатков в работе производственных подразделений АТП является преобладание ручного труда при ТО и ремонте подвижного состава, наличие тяжёлых, трудоёмких операций и неблагоприятных условий работы исполнителей. Это связано с недостаточной оснащённостью технологическим оборудованием.
Список литературы
1. Левин В. И. Профессии сжатого воздуха и вакуума. — М.: Машиностроение, 1989. — 256 с.
8. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М.Башта, С.С.Руднев, Б.Б.Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982. — 423 с.
9. Пермяков В.В. Гидромеханика и газодинамика. Учеб. пособие. Часть 1. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1991. — 140 с.
10. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы. Конспект лекций. Часть II/ А.М.Грабовский, А.И.Гусак, И.С.Загребин, К.Ф.Иванов, П.И.Дурнов. — Одесса: Одесский политехнический. Институт, 1973.- 95 с.
11. Пневматические системы автомобилей / К.М.Атоян, Я.Н. Каминский, А.Д. Старинский, В.А.Поляков.- М.: Транспорт, 1969.-148 с.
12. Бутов А.И., Водяник Г.М., Карастан П.С. Объемный гидропривод. Учеб. пособие. — Новочеркасский политехнический институт,1979.- 82с.
Изучение специальных гидравлических и пневматических систем, применяемых на автомобилях и в гаражном оборудовании для приобретения знаний, необходимых для обоснованного выбора компонентов данных систем, а также их рациональной производственной и технической эксплуатации.
Гидравлические и пневматические приводы предназначены для передачи энергии от места ее выработки к удаленному от него потребителю. При этом передача энергии осуществляется с помощью жидкости или газа под давлением.
В основе проектирования и создания указанных приводов и систем находится механика жидкостей и газов – гидродинамика и аэродинамика.
Основными достоинствами использования энергии жидкости и газа под давлением являются:
-величина отношения развиваемого исполнительным устройством усилия или момента к силам инерции или моментам инерции подвижных частей конструкции на порядок превышает эту величину, чем у электроприводов, что важно для энергоемкости исполнительных систем – особенно следящих, а также определяет их быстродействие;
-в гидравлических и пневматических приводах рабочая среда уносит тепло от всех элементов системы из-за внутренних потерь энергии;
-значительная механическая жесткость гидросистемы из-за несжимаемости рабочей жидкости;
1. Обзор применяемости гидравлических и пневматических приводов на автомобильном транспорте и в службах автосервиса
Для современных автомобилей можно выделить следующие основные направления использования гидравлических и пневматических систем:
-приводы систем управления (тормозные системы, рулевое управление);
-технологическое оборудование на автомобильных шасси;
-управляющие системы исполнительных устройств шасси автомобиля (механизмы переключения режимов трансмиссии, блокировки дифференциалов и т.п.);
-системы управления компонентов вспомогательного оборудования автомобиля (стеклоочистители и подъемники стекол, звуковые сигналы и т.д.);
-системы управления исполнительных устройств компонентов энергетической установки автомобиля, например, пневмоприводы вспомогательного тормоза грузовиков, гидроприводы натяжителей ременных и цепных передач и т.д.
Современные автосервисы в своем составе имеют многочисленные виды технологического оборудования для технического обслуживания и ремонта автомобилей, в котором используются гидравлические и пневматические системы.
Можно выделить следующие группы такого оборудования:
- уборочно-моечные и очистительные установки;
- осмотровое и подъемно-транспортное оборудование;
- шиномонтажные и шиноремонтные устройства;
- установки и приспособления для кузовного ремонта, монтажно-демонтажных работ, а так же инструмент с гидравлическим и пневматическим приводом;
- контрольно-диагностическое оборудование.
2. Структура гидравлических и пневматических приводов автомобилей и оборудования автосервисов
Общими свойствами данных приводов является то, что они обеспечивают: необходимую скорость движения, заданную позицию или требуемую силу (момент) на рабочем органе или исполнительном устройстве. В связи с этим принципиальную схему рассматриваемых приводов возможно представить структурой в соответствии с риc. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема объемного гидравлического и пневматического приводов
По кинематическим свойствам указанные приводы бывают: стабилизирующие; программные; следящие (например, по определенной закономерности от управляющего входного воздействия).
Структурная схема любого гидравлического и пневматического привода аналогична и изображена на рис. 2.
Рис. 2. Структурная схема объемного привода
С позиции краткой классификации изучаемые приводы можно подразделять таким образом.
По способу передачи энергии жидкости или газа: аккумуляторные; магистральные.
По способу циркуляции рабочей среды: с разомкнутым потоком (в бак или ресивер); с замкнутым потоком (в насос или компрессорную установку).
По способу управления: с дроссельным управлением; с переменным рабочим объемом агрегатов – машинное управление; изменением режима работы приводного двигателя; с управлением противодавлением в системе.
Принцип действия и конструкция управляющих устройств данных приводов позволяют выделить среди них две группы: с релейным управлением; с пропорциональным управлением
3. Гидравлические усилители рулевого привода автомобилей
Все многообразие современных конструкций гидроусилителей рулевого управления автомобилей можно представить схемами, изображенными на рис. 3.
Краткий анализ представленных схем позволяет сделать следующие обобщения.
Конструкции, реализованные по схеме на рис. 3.а имеют достоинства:
минимальное количество трубок и соединительной арматуры в гидроприводе;
минимальное время срабатывания гидроусилителя руля – такую схему в литературе иногда называют "гидроруль".
Основным недостатком данного варианта является повышенная механическая нагруженность элементов крепления "гидроруля" на раме автомобиля.
Технические решения, соответствующие схеме на рис. 3.б в положительном отношении характеризуются высокой чувствительностью гидропривода управляемых колес, а в отрицательном – относительно большим количеством шарниров рулевог
о привода, что ускоряет динамику нарастания зазоров в нем.
Рис. 3. Принципиальные схемы гидравлических систем усилителей рулевого управления автомобилей: а) встроенный усилитель (автомобили ЗИЛ, КАМАЗ, МАN 40, МАN 365, FAUN FZ 40, 45, ГАЗ - 3110 и др.); б) полувстроенный (МАЗ – 5335, 5434, 509А и др.); в) полуразнесенный (УРАЛ – 375, 43204, КАЗ – 4540, КРАЗ – 6437, 260 и др.); г) разнесенный усилитель (ГАЗ – 66)
На рис. 3 использованы следующие обозначения компонентов принципиальных схем: Н – насос; РП – рулевая передача; ГР – гидрораспределитель; ГЦ – исполнительный гидроцилиндр; вых. – механическая силовая связь гидроусилителя с элементами рулевого привода (продольная тяга, элементы рулевой трапеции).
Конструкции гидроусилителей выполненные по схеме на рис.3.в положительно отличаются хорошей чувствительностью привода управляемых колес, но имеют относительно большую протяженность соединительных трубопроводов. Это в свою очередь снижает быстродействие гидравлической системы и ее надежность.
Гидроусилители рулевого управления по схеме на рис. 3.г весьма технологичны с точки зрения компоновки конструкции – все агрегаты автономны, однако, значительная длина трубопроводов и большое количество шарниров механической части привода являются причиной пульсаций в процессе действия гидропривода в целом и повышенному нагреву рабочей жидкости.
Основными показателями для оценки качества функционирования гидроусилителя рулевого управления являются:
Э = РРК/(РРК – РЦ), (1)
где РРК – усилие на ободе рулевого колеса, РЦ – усилие от гидроусилителя, приведенное к рулевому колесу (в реальных конструкциях ЭMAX = 10…15);
- чувствительность, под которой понимаются угол поворота рулевого колеса α и усилие на его ободе РЧУВ, при которых происходит включение гидроусилителя (в существующих конструкциях α = 10…15о, РЧУВ = 20…50 Н).
Гидроусилитель рулевого управления обеспечивает кинематическое и силовое следящее действие, имеет систему клапанов, которые автоматически оптимизируют быстродействие гидросистемы рулевого привода и ограничивают максимальное давление жидкости (обычно до 6,5…7 МПа), с целью защиты механических компонентов привода от деформаций и разрушения).
Несколько реже на автомобилях применяются гидроприводы рулевого управления в соответствии со схемой на рис. 4.
Рис. 4. Принципиальная схема гидромеханизма поворота шарнирно-сочлененного автомобиля (МАЗ – 529 (Белоруссия), М520, D 550 (США))
Данные конструкции характерны для транспортных средств имеющих шарнирно-сочлененную раму ходовой системы. Основным достоинством в этом случае является то, что в кузове отсутствуют колесные ниши для поворота управляемых колес, поэтому их шины можно выполнить широкопрофильными большого диаметра. Поэтому рассматриваемая схема актуальна для автомобилей, работающих в тяжелых дорожных условиях или по бездорожью.
4. Гидравлические системы привода тормозов автомобилей
На современных легковых автомобилях и грузовых с полной массой до 7,5 тонн нашли применение многоконтурные гидравлические тормозные приводы. Принципиальные схемы наиболее распространенных из них представлены на рис. 5.
Общими достоинствами данных систем являются: быстродействие; малые габариты агрегатов, а значит и минимальное компоновочное пространство; максимальная приспособленность для введения компонентов с компьютерным управлением (например, антиблокировочные системы (АБС)). Следует отметить, что диагональная схема (рис. 5.б) по сравнению со схемой "тандем" (рис. 5.а) при отказе одного из контуров обеспечивает эффективность торможения максимально возможные 50%.
Но при этом, в качестве конструктивной особенности подвески передних управляемых колес требуется отрицательное плечо обкатки.
Рис. 5. Структурные схемы гидравлического привода тормозов автомобилей: а – двухконтурная типа "Тандем" (модельный ряд классики ВАЗ и др.); б – двухконтурная диагонального типа (ВАЗ 2108, 2112, ЗАЗ – 1102, AUDI – 100 и др.)
….. Пневматические тормоза имеют преимущества перед гидравлическими, так как работают даже в случае образования небольшой утечки воздуха. Когда речь идет о перевозке каких-либо грузов на большие расстояния, о своевременной доставке тех ж е грузов, любая поломка является неприемлемой. Именно поэтому современные грузовики оснащены двойной пневматической системой – это повышает надежность тормозной системы.
Поскольку при перевозке груза на пневматическую часть падает основная часть нагрузки, соответственно увеличивается риск износа пневматики. Залог безаварийной эксплуатации – своевременное обслуживание, ремонт элементов пневматической тормозной системы.
Особенное внимание следует обратить на исправность системы ABS.
Как показывает опыт, наи более уязвимыми в системе ABS являются колесные .
Содержание
Оглавление
1. Определение и общие понятия гидравлических и пневматических систем
2. Гидравлическая система
2.1. Классификация гидравлических систем
2.2. Области применения гидравлических систем
2.3. Преимущества гидравлической и пневматической систем
2.4. Обобщенная схема гидравлической системы
3. Пневматические системы
3.1. Схема пневматической системы (на примере тормозов автомобиля)
3.2. Классификация пневматической системы
3.3. Область применения пневматических систем
3.4. Недостатки гидравлических и пневматических систем
Список литературы
Введение
Определение и общие понятия гидравлических и пневматических систем
Под гидравлическими и пневматическими системами понимаются все процессы, при которых энергия передается с помощью жидкостей и газов. Эти системы можно условно разделить на два самостоятельн ых физических раздела, таких как:
Гидравлика. Под гидравликой понимают системы передачи энергии посредством гидравлических жидкостей, которые в исполнительных элементах (например, цилиндры, моторы) преображают энергию, накопленную в форме давления, в силу и движение.
Пневматика. В пневматике передача энергии осуществляется посредством газов, в первую очередь - сжатого воздуха. При этом энергия, накопленная в сжатом воздухе, преображается в исполнительных элементах в силу и движение.
Основная цель гидравлич еской системы – это использов ание жидкости для передачи силы с одного места на другое.
Пневматические системы применяют воздух для передачи силы с одного места на другое. Воздух может сжиматься, а жидкость не сжимается. С этой разницей гидравлические и пне вматические системы действуют в различных направлениях.
Гидравлические и пневматические системы отличаются друг от друга относительной простотой конструкции и удобством эксплуатации (при небольших расстояниях между элементами системы), взрывобезопасностью (пневматические системы), пожаробезопасностью, долговечностью, надежностью, высокой точностью (гидравлические системы) и быстродействием, так как постоянная времени в несколько раз меньше, чем у электродвигателя той же мо щности.
Фрагмент работы для ознакомления
Список литературы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
Применение гидравлики и пневматики в промышленности
Испокон веков люди старались использовать свойства жидкостей и газов накапливать, сохранять и передавать механическую энергию от ее источника к какому-нибудь механизму, который бы выполнял полезную работу.
Первыми такими машинами выступали мельницы. Водяные и ветряные мельницы работали на плотинах, способных накапливать воду, сохранять ее потенциальную энергию, чтобы затем человек мог бы использовать эту энергию для своих нужд. Можно вспомнить гидравлические винодельческие прессы - машины для производства исходного виноматериала из гроздей винограда.
Именно с действием под давлением была связана и первая промышленная революция. Тогда же паровой двигатель потребовал передачи энергии пара к различным механизмам, таким как металлорежущие станки, ткацкие машины и т. д. Первые передачи были механическими: шестерни, рычаги и длинные ремни показывали небольшую эффективность, при этом плохо поддавались управлению.
Несколько позже громоздкие конструкции стали заменять на менее громоздкие и более безопасные в плане травматизма гидравлические и пневматические передачи, с помощью которых энергия могла передаваться к исполнительным органам машин путем воздействия сжимаемой жидкостью или газом под колоссальным давлением.
Этот переход ознаменовал начало более эффективного и гибкого подхода к управлению движением механизмов. Стало возможным плавно изменять их скорость, более точно позиционировать инструменты и т. д., без рывков регулировать крутящие моменты и рабочие усилия.
Важнейшее преимущество, которое дает гидравлический привод, заключается в возможности достигать очень высоких удельных мощностей. Имеется ввиду мощность, приходящаяся на единицу веса машины. Более современные гидравлические устройства уже включают в себя электронное управление, позволяющее расширить функционал и повысить мощность так, что коэффициенты усиления сегодня уже достигают порядка 100000.
Сфера промышленного применения гидравлики и пневматики в современном мире очень широка и разнообразна. Здесь и металлургическое производство, и строительство, и медицинская техника, и многое-многое другое. Давайте рассмотрим лишь несколько примеров нынешнего внедрения столь простой, как может показаться на первый взгляд, технологии.
Металлургическое производство целиком стоит на гидравлике. Здесь всюду используются гидравлические подъемники, поворотные узлы, краны, манипуляторы, подъемно-качающие столы, желоба, системы регулирования валков прокатных станов, транспортные и сортировочные устройства.
Гидравлика наряду с пневматикой — неотъемлемый атрибут металлорежущих станков. Гидропривод позволяет выполнять точные операции при высокой мощности станка. Дает высокую производительность при небольших габаритах и оптимальной массе.
Не обойтись без гидропривода и в мощных кузнечно-прессовых механизмах. Кузнечный пресс, например, использует в своей работе силу сжатия до 120000 кгс, что просто недостижимо без использования гидравлики.
Старые автомобильные кузова прессуют в пакеты и режут при помощи специального гидравлического устройства. Здесь загрузка, вертикальное и горизонтальное сжатие, выталкивание на конвейер и погрузка готовых пакетов выполняются только благодаря гидравлическим устройствам.
Изделия пластика: бутылки, корпуса мобильных гаджетов и бытовой техники, различные предметы интерьера и т.д., - создаются тысячами лишь благодаря литью под давлением, которое осуществимо только с помощью гидравлического привода.
Нельзя не упомянуть и современную строительную технику. Высокая удельная мощность, так необходимая здесь, достигается только при помощи гидравлики. Яркий пример такой техники — гидравлический экскаватор.
Краны, применяемые при поведении погрузочно-разгрузочных работ на строительных площадках и особенно в портах, должны выполнять все операции очень быстро и точно. Эти краны используют гидравлику, в результате чего достигают высокой подвижности стрелы и надлежащей скорости вращения несущей рамы, способны быстро выполнять подъем.
Промышленные роботы — особая область применения гидравлического привода. Данные роботы с успехом выполняют покраску и сварку, например в ходе автоматизированной сборки автомобилей. На заводах такие роботы обслуживают прессы, металлорежущие станки, кузнечные молоты и т.п.
Отдельно стоит выделить пневматику. Ее промышленная применимость крайне многообразна, поскольку энергия сжатого воздуха оказывается незаменима в некоторых случаях, когда требуется очень быстро приводить в движение рабочие органы машин и механизмов, особенно на автоматизированном производстве.
Только пневмопривод способен выполнить некоторые ударные операции. Именно он работает в тормозных системах на железнодорожном транспорте и на тяжелых автомобилях. Плюс пневматики, по сравнению с гидравликой, заключается в том, что запас рабочего тела здесь неограничен.
Кроме того, сжатый воздух вообще не требует утилизации. К тому же газ легко транспортировать, зачастую отсутствует пожароопасность. Именно пневматические средства являются зачастую единственными приемлемыми в горнодобывающей, газовой и деревообрабатывающей промышленностях.
Достоинства пневматических агрегатов ярко проявляют себя в автоматизированных механических системах, где есть необходимость быстро выполнять такие повторяющиеся операции как фиксация и зажим, клеймление и точечная сварка, упаковка, транспортировка, контроль линейных размеров деталей. Также именно пневматические манипуляторы наиболее массово служат сегодня в составе погрузочно-разгрузочных робототехнических систем.
Согласно немецкой статистике, пневматика во многих средствах автоматизации привлекает в последнее время все больше капиталовложений. Специалисты сходятся во мнении, что именно пневмопривод в автоматизации производств дает оптимальное сочетание низкой стоимости эксплуатации с умной управляющей электроникой — основу мехатронных систем будущего. Ведь хотя многие задачи уже решены с помощью пневматики и гидравлики, тем не менее впереди у инженеров и разработчиков еще много технологических вызовов.
Читайте также: