Гидравлика: полезно, интересно и познавательно

Гидравлическая трансмиссиия и вспомогательный гидропривод.
Бортовой поворот - фрикционный, планетарный, дифференциальный.

Модераторы: новичок, mmcl200, Вопрос, argon84, Володька Николаев

SnoopyKiller
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 30 авг 2013, 10:49
Репутация: 2
Откуда: Благовещенск

Гидравлика: полезно, интересно и познавательно

Сообщение SnoopyKiller »

По просьбе модератора создал отдельную тему про гидравлику, в которой буду выкладывать разные идеи, сведения, примеры реализаций, примеры расчетов и прочие полезности о гидросистемах.

Повествование буду вести общедоступным языком, чтобы достаточная аудитория читателей на этом форуме смогла понять, о чем идет речь. Если не понятны термины, поиск Яндекса вам в помощь, ну или задавайте правильные вопросы, на которые можно ответить.
SnoopyKiller
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 30 авг 2013, 10:49
Репутация: 2
Откуда: Благовещенск

Сообщение SnoopyKiller »

Многие кумекают, как можно приспособить гидроусилитель руля (ГУР) легкового автомобиля на свои самоделки.
За "европейки" не знаю, а вот у японок обычно стоит пластинчатый насос, который на выходе дает 6.5...6.8 л/мин с давлением 8.5-8.8 МПа.
На насосе стоит два основных клапана:
1) клапан управления потоком. Независимо от скорости вращения вала насоса, на выходе всегда стабильная подача в рабочем диапазоне вращения двигателя;
2) клапан ограничения давления.

ГУР является следящим гидроприводом. В одном корпусе собран золотниковый распределитель и двухсторонний гидроцилиндр с зубчатой рейкой, по которой "ездит" шестерня от рулевого колеса. Сам золотник приводится в действие через торсион в конструкции вала шестеренки.

Некоторые умельцы и владельцы джипов врезаются в напорный РВД, ставят распределитель на электромагнитном или механическом (реже) управлении. К распределителю подключают недорогой орбитальный гидромотор (МГП, Данфосс и пр.), который крутит лебедку самовытаскивания. Электрораспределителем управляют с двухкнопочного дистанционного пульта.

Иногда ставят на двигатель джипа отдельный насос навроде НШ-10, от него уже питают лебедку самовытаскивания. Насос обязательно надо делать размыкаемым, чтобы он не крутился в повседневной жизни - его ресурс ограничен.
SnoopyKiller
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 30 авг 2013, 10:49
Репутация: 2
Откуда: Благовещенск

Сообщение SnoopyKiller »

Гидравлика вещь жесткая, поэтому для плавности хода рабочих органов выпускаются распределители с дросселированием. В подробности вдаваться не буду, скажу лишь, что на золотниках снимают фаски с кромок, за счет чего рабочая жидкость дозируется в рабочую линию при плавном перемещении золотника.

Практически всегда используются распределители с открытым центром, потому что насос работает и перекачивает, а расход в рабочую линию нужен не всегда. Очень редко когда работа гидросистемы выполняется включением и отключением насоса, такие схемы на практике не встречаются.

На классических распределителях стоит маркировка: P, A, B, T.
P - напорная линия;
A, B - рабочие линии;
T - сливная линия.

Распределители по конструктивному исполнению делятся на 2 основные категории:
- моноблочные. В литом блоке нарезаны все отверстия и собрана конструкция;
- секционные. Плоские секции собираются в "баян", с боков ставятся технологические секции (с P, T и предохранительным клапаном), затем все это стягивается шпильками в один блок.
SnoopyKiller
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 30 авг 2013, 10:49
Репутация: 2
Откуда: Благовещенск

Сообщение SnoopyKiller »

Основные насосы, применяемые в гидравлике:
- пластинчатые;
- поршневые;
- аксиально-поршневые;
- шестеренные.

Аксиально-поршневые насосы бывают регулируемые и нерегулируемые.
Регулировка бывает как механической (вал для поворота шайбы), так и автоматической: по давлению, по потоку при помощи конструктивно предустановленных клапанов.

Шестеренные насосы (НШ) получили наибольшее распространение за счет дешевизны и доступности в продаже. НШ бывают 2х, 3х и даже 4х секционные с независимым объемом секций.

Сдвоенный НШ можно использовать как альтернативу аксиальному регулируемому, потому что обе секции могут давить в одну линию одновременно или попеременно, задача выполняется несложным способом с помощью двух 3х ходовых гидравлических кранов, или распределителей подходящей схемы. Есть распределители для двух потоков.
При расчетах следует учитывать, что НШ на оборотах менее 500 вряд ли способен развить максимальное давление, только номинальное, и то если он свежий (без износа).

У многих в деревнях проблема, чем крутить насос? Если вал 6ти шлицевой, то вместо штатной шлицевой муфты можно использовать обычную шестигранную головку из набора ключей.
Последний раз редактировалось SnoopyKiller 14 окт 2013, 08:45, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
shap
Сообщения: 1709
Зарегистрирован: 12 ноя 2010, 22:55
Репутация: 1
Имя: +7922667377 4
Откуда: Коряжма.
Контактная информация:

Сообщение shap »

SnoopyKiller
Про гидролебедку нельзя ли подробнее. Интересна сама схема и используемые детали. [:})
"Fais ce que tu dois, et advienne qui pourra."
SnoopyKiller
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 30 авг 2013, 10:49
Репутация: 2
Откуда: Благовещенск

Сообщение SnoopyKiller »

Гидромоторы (ГМ):
- поршневые. Очень высокомоментные, но громоздкие и тяжелые;
- шестеренные. Тихоходные, не получили высокого распространения;
- орбитальные;
- аксиальные.

Аксиальные самые компактные и моментные по удельным показателям, но их ценник вряд ли кого-то обрадует.
Орбитальные ГМ самые популярные за счет своей невысокой стоимости.
Есть гидромоторы, конструктивно выполненные уже с планетарным редуктором. В России такие моторы выпускаются с маркировкой ГПРФ.


Гидроцилиндры (ГЦ):
-одноштоковые;
- телескопические.

Также каждая категория делится еще на 2 категории
- одностороннего действия (пример - ГЦ подъема кузова, или домкрат);
- двустороннего действия.

Телескопические двустороннего действия стоят много бабла, потому что внутри они технологически сложные, т.к. сделан подвод жидкости в штоковую полость через специальные РВД, а также стоят направляйки и сальники. Обычно такие ГЦ выполнены только с двумя штоками.


Гидромасло. Про разнообразие марок читайте в инете. Скажу лишь, что при попандосе в сложных условиях вместо масла можно залить дизтопливо без последствий для гидросистемы, если на короткий срок.
При работе гидравлические компоненты изнашиваются, продукты износа надо отделять от масла фильтрами.
Фильтры имеют тонкость фильтрации. Тонкость выбирается по самому тонкому требованию из всех элементов гидросистемы. Фильтры есть:
- напорные. Громоздкие и тяжелые, т.к. предназначены для выдерживания рабочего давления;
- сливные. Самые распространенные и простые.

Также фильтры имеют показатель пропускной способности, который обязательно учитывается при подборе.
SnoopyKiller
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 30 авг 2013, 10:49
Репутация: 2
Откуда: Благовещенск

Сообщение SnoopyKiller »

shap писал(а):SnoopyKiller
Про гидролебедку нельзя ли подробнее. Интересна сама схема и используемые детали. [:})
Система в теории проста:
- на мотор через ременную или иную другую передачу цепляется насос;
- ставится реверсивный распределитель на соленоиде 12В (есть 24В, 220В), от него пультик на длинном проводе. Можно хоть сбоку авто стоять, хоть через окно к водителю в салон засунуть;
- гидромотор через редуктор крутит барабан с тросом.

Сам не делал, читал об этом в интернетах. Ничего невыполнимого нет, там просто надо считать.
Расчеты гидросистемы обычно ведутся в обратную сторону, т.е. от выполняемой задачи.
Например, надо сделать лебедку с приводом от гидромотора, тяга на тросу 2 тонны, барабан имеет диаметр 0,12 м.

Ft = N*m - формула из физики. Тяга есть, радиус есть. Считаем:

20000*0,06 = 1200 Н*м.

Если у нас есть гидромотор МГП-200 с кр.моментом 400 Н*м, то к нему понадобится редуктор с передаточным числом:
1200/400 = 3.

Обычно считается для того, что есть в наличии или доступности, потом подбирается насос и шкив привода насоса.

На автомобилях насосы лучше всего крутить через ременную передачу. В случае клина гидравлики ремень просто будет проскальзывать, сохранив целостность элементов всей конструкции.

Еще есть пример конструкции лебедки самовытаскивания на гидроцилиндрах, но о нем расскажу позже.
SnoopyKiller
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 30 авг 2013, 10:49
Репутация: 2
Откуда: Благовещенск

Сообщение SnoopyKiller »

Примерные варианты использования гидравлики на вездеходах:
1) привод в действие основного движителя;
2) рулевое управление;
3) привод гребного винта при плавании;
4) лебедки самовытаскивания.

Прямой привод на движитель не слишком годный вариант. Высокие моменты достигаются либо установкой редуктора, либо влекут за собой увеличение габаритов, веса и заоблачной стоимости гидромотора.
Гидромотором вполне можно крутить редуктор моста с передаточными числами от 3 и выше, а мост уже крутит гусеницы или колеса, при этом остаются доступными все схемы управления гусеничников.
Зато при установке регулируемого акисального насоса можно обойтись без коробки передач, раздатки и карданов, нужно только сцепление. Получите гидродинамическую трансмиссию с плавной бесступенчатой регулировкой хода.
Выигрыш по весу будет небольшой, потому что гидравлика требует маслобака и радиатора охлаждения, но технически задача станет менее трудоемкой в изготовлении.
Каждая система (гидравлика и мех.трансмиссия) имеет свои плюсы и минусы, каждый решает сам. В чем-то выигрыш, в чем-то проигрыш...
Механическая трансмиссия будет тяжелее, вероятно дороже за счет токарных работ.
Гидравлическая трансмиссия легче, но за счет потерь в системе придется ставить двигатель на 10-20% мощнее.

Для обсуждения могу подкинуть простой теоретический вариант трансмиссии 2х-гусеничника на двух регулируемых гидромоторах, или двух регулируемых насосах.
Схема с двумя насосами более выгодна с технической точки зрения реализации, потому что не требует установки делителя потока. На выходе получится гусеничник с плавным поворотом, на выбор руль или рычаги - кому как удобно.
Аватара пользователя
новичок
Модератор
Сообщения: 16287
Зарегистрирован: 09 апр 2009, 08:11
Репутация: 234
Имя: Дмитрий
Откуда: Карелия

Сообщение новичок »

SnoopyKiller писал(а):Для обсуждения могу подкинуть простой теоретический вариант трансмиссии 2х-гусеничника на двух регулируемых гидромоторах, или двух регулируемых насосах.
Создайте тему в гусеничном разделе. многим будет интересно [:})
Как вставить фото - тут
Как вставить видео - тут
Инструкции по форуму - тут

_________________
Геннадий Хаинов
Сообщения: 739
Зарегистрирован: 12 май 2010, 20:40
Репутация: 31
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение Геннадий Хаинов »

Про автомобильный насос ГУР важную вещь забыли.
Когда золотник открыт (руль прямо), то клапан за счет дросселирования потока жидкости перемещается и соединяет выход насоса напрямую с его входом. И основной поток жидкости циркулирует внутри насоса, не создавая давления в системе.

По этой причине на привод гидросилиндра насос ГУР работать будет, а вот на привод гидровентилятора - нет. И на привод гидромотора лебедки не будет, если скорость вращения мотора будет достаточной, чтоб поток жидкости переместил дроссельный клапан.

Но этот клапан легко дезактивировать. Например, вместо пружины поставив втулку.
SnoopyKiller
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 30 авг 2013, 10:49
Репутация: 2
Откуда: Благовещенск

Сообщение SnoopyKiller »

новичок
А зачем тема ради одной фразы?! В предложении уже изложена вся идея в основе. Остальное детали.


Гидропривод отлично подойдет для двухзвенного вездехода по сочлененной схеме, особенно если будет задумана водоплавающая конструкция. Для запитки гидромотора гораздо проще и легче прокинуть 2 шланга в заднее звено, чем городить кардан от раздатки, и подбирать длины фланцев кардана так, чтобы он сгибался по одной оси с линиями сгиба прицепно-сцепного устройства (ПСУ).
На форуме не нашел ни одной темы, в которой кто-нибудь делает двухзвенный гусеничник. Смелых на такие задумки нету?

Варианты гидропривода 2х гусеничного вездехода:
1) двигатель - сцепление - насос - делитель потока - два реверсивных ГР - два регулируемых аксиальных мотора. Это самая хорошая схема по плавности хода и управления поворотом.
2) двигатель - сцепление - 2 регулируемых насоса - два реверсивных ГР - два ГМ.

Варианты гидропривода 4х гусеничного вездехода:
1) двигатель - сцепление - регулируемый насос - делитель потока - два реверсивных ГР - два аксиальных мотора - 2 межгусеничных редуктора с блокировками. На мой взгляд, самая оптимальная схема.
2) двигатель - сцепление - регулируемый насос - делитель потока - 2 делителя потока (4 линии на выходе) - 4 реверсивных ГР - 4 гидромотора.

Для всех вариантов нужны ГР со схемой P->A->B->T на нейтрали. Иначе если будут тупики на A и B, то при случайном переключении ГР в нейтраль на ходу словите гидроклин на моторах, будет резкое торможение гусениц.
Систему торможения лучше не завязывать на основную гидросистему, и сделать ее отдельно.

Еще чем хороша гидравлика:
- гидропривод лебедок самовытаскивания;
- гидропривод гребного винта;
- возможность зарезервировать основной двигатель, если он откажет. Т.е. можно купить какой-нибудь лифановский движок навроде GX390 или GX420, навесить на него НШ-10, и сделать возможность подключения в основную гидросистему через быстросъемные соединения. Этот движок убирается в какое-нибудь свободное пространство вездехода на случай попандоса. Пусть очень медленно, но зато возможно будет ехать дальше.

В варианте с гидравликой не так много токарки, как с трансмиссионной классической схемой - чем не экономия денег? Меньше точек, где вероятен выход из строя узлов и элементов конструкции, что повышает надежность гидропривода.
SnoopyKiller
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 30 авг 2013, 10:49
Репутация: 2
Откуда: Благовещенск

Сообщение SnoopyKiller »

Геннадий SPb писал(а):Про автомобильный насос ГУР важную вещь забыли.
Когда золотник открыт (руль прямо), то клапан за счет дросселирования потока жидкости перемещается и соединяет выход насоса напрямую с его входом. И основной поток жидкости циркулирует внутри насоса, не создавая давления в системе.
Золотник открыт всегда, если нет усилия на торсионе привода золотника. Спорить не буду, может мы говорим о разных системах. Завтра загляну и посмотрю еще раз. Но почему-то в моей машине жидкость в бачке ГУР циркулирует, даже если в заведенной машине никого нет и руль неподвижен. Т.е. насос качает в линию постоянно независимо от нагрузки.
При чем тут руль прямо?! Давление на поршень рейки увеличивается только в случае нагрузки на шток, потому что торсион золотника скручивается.
Аватара пользователя
shum d
Модератор Справочного раздела
Сообщения: 3976
Зарегистрирован: 14 окт 2008, 20:32
Репутация: 0
Откуда: Свердловская обл.

Сообщение shum d »

SnoopyKiller писал(а):
Геннадий SPb писал(а):Про автомобильный насос ГУР важную вещь забыли.
Когда золотник открыт (руль прямо), то клапан за счет дросселирования потока жидкости перемещается и соединяет выход насоса напрямую с его входом. И основной поток жидкости циркулирует внутри насоса, не создавая давления в системе.
Золотник открыт всегда, если нет усилия на торсионе привода золотника. Спорить не буду, может мы говорим о разных системах. Завтра загляну и посмотрю еще раз. Но почему-то в моей машине жидкость в бачке ГУР циркулирует, даже если в заведенной машине никого нет и руль неподвижен. Т.е. насос качает в линию постоянно независимо от нагрузки.
При чем тут руль прямо?! Давление на поршень рейки увеличивается только в случае нагрузки на шток, потому что торсион золотника скручивается.
Я сильно сомневаюсь что там есть некий клапан открывающий слив при среднем положении руля, все организовано формой золотника и ответной ему части, центр закрывается пропорционально открытию каналов подачи на ГЦ, и не думаю что без серьезных станочных возможностей можно переделать на систему с закрытым центром.

Естественно циркулирует, а как иначе если насос нерегулируемый, да и не любой регулируемый можно запереть в ноль.
Слава голову кружит
Власть сердца щекочет
Грош цена тому кто стать
Над другим захочет

/Булат Окуджава/
Геннадий Хаинов
Сообщения: 739
Зарегистрирован: 12 май 2010, 20:40
Репутация: 31
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение Геннадий Хаинов »

shum d писал(а):Я сильно сомневаюсь что там есть некий клапан открывающий слив при среднем положении руля
Учите матчасть. Этот клапан обозначен цифрой 12. http://avto-zil130.ru/shassi-zil-130/76 ... ?showall=1
Аватара пользователя
shum d
Модератор Справочного раздела
Сообщения: 3976
Зарегистрирован: 14 окт 2008, 20:32
Репутация: 0
Откуда: Свердловская обл.

Сообщение shum d »

Геннадий SPb писал(а):Учите матчасть. Этот клапан обозначен цифрой 12. http://avto-zil130.ru/shassi-zil-130/76 ... ?showall=1
Обязательно, только это "перепускной клапан" он срабатывает при любом положении руля, при условии превышения рабочего давления, "профессор". А вообще это защита от дурака, руль вывернут в упор а водила хочет еще, центр следящего перекрыт но и ГЦ в упоре, вот через этот переливной клапан масло и идет, он же выполняет функцию предохранительного.
Слава голову кружит
Власть сердца щекочет
Грош цена тому кто стать
Над другим захочет

/Булат Окуджава/
Ответить

Вернуться в «Трансмиссия II»