Мобильная гидравлика

Комплектующие, радиокомпоненты / Гидравлика, пневматика / Лекции - гидравлика, пневматика
Alexsandrs
809
26-11-2017, 13:16
0

По данным специалистов ГидраПак зарубежные мобильные машины и оборудование без гидропривода не изготавливают, причѐм основными направлениями развития являются: расширяющееся применение объѐмного гидропривода; интегрирование электро-гидравлических устройств управления в гидроаппараты; расширение ассортимента предо-хранительных и тормозных клапанов, присоединяемых к гидродвигателям; применение электронных систем пропорционального управления. В последнем случае повышается безопасность персонала, улучшается динамика машины, значительно сокращается длина соединительных трубопроводов, обеспечивают-ся плавное изменение скорости, отсутствие гидроударов, высокая точность позиционирования и удобство управления из безопасной зоны. В гидроприводах мобильных машин применяются, в основном, аксиально-поршневые насосы (р = 25...38 МПа), для вспомогательных движений — шестерѐнные. Предпочтение в последние годы отдаѐтся насосам с наклонным диском, позволяющим расширить номенклатуру устройств управления, повысить компактность, увеличить давление, ресурс и быстродействие, а также использовать компоновки со сквозным валом. Расширяется использование замкнутых контуров циркуляции на базе регулируемых гидромашин. Это позволяет снизить энергетические потери, улучшить условия «холодного запуска», а также почти вдвое повысить допускаемую частоту вращения и, соот-ветственно, — подачу. Новейшая система пропорционального управления IQAN фирмы Parker, содержащая системный блок, отдельные модули управления, джойстики, педали, датчики и развитое программное обеспечение, позволяет существенно расширить возможности управления машиной, как на стадии еѐ проектирования, так и в процессе эксплуатации (возможно также при модернизации существующего парка). Дополнительные функции могут быть легко внесены в модули управления при помощи портативного или карманного компьютера, причѐм для этого не нужно быть программистом. Идею нововведения хорошо передаѐт реклама (рис. 1.14.), показывающая, что управление сложнейшим экскаватором возможно с помощью «волшебной палочки». Гид-роприводы пневмоколѐсных машин оснащаются электронной системой синхронизации, обеспечивающей исключение пробуксовки колѐс, приводимых от гидромоторов, в условиях бездорожья. Основными компонентами системы являются бортовой ПК, сдвоенные регулирующие клапаны, датчик поворота руля и датчики частоты вращения колѐс. При возникновении пробуксовки клапан ограничивает подачу РЖ в гидромотор соответствующего колеса. Эргономика управляющих джойстиков достигла большого со-вершенства. Манипулируя встроенным в консоль сиденья джойстиком вилочного погруз-чика (рис. 1.15.), оператор не поднимая руки способен подавать до 11 различных команд, в том числе некоторые из них одновременно.

Рис. 1.14. Система пропорционального управления IQAN фирмы Parker
Широкое внедрение гибридного автотранспорта ограничивается рядом известных недостатков электропривода: высокой стоимостью силовой электроники, электрических машин и суперконденсаторов, а также ограниченным временем их зарядки. В этой связи гидравлическая альтернатива является весьма привлекательной. Здесь для привода колѐс используется насос-мотор, а для рекуперации энергии торможения — пневмогидроаккумулятор.

Рис. 1.15. Джойстик с возможностью подачи 11-ти команд
В рекуперативной системе HLA фирмы Eaton до 70% кинетической энергии тор-можения сохраняется в аккумуляторе и может использоваться при разгоне. Этот вариант был реализован в серийных грузовиках-мусоровозах Peterbilt 320. В версии UPS для авто-мобилей почтовой службы гидросистема полностью заменяет механическую трансмиссию. Дизель, связанный с насосом, заряжает аккумулятор, а затем отключается. Дополнительная подзарядка аккумулятора осуществляется за счѐт рекуперативного торможения или при необходимости — от дизеля, работающего в оптимальном режиме с минимальным выбросом отработанных газов. В системе HRB фирмы Bosch Rexroth насос-мотор постоянно подключѐн к главному валу трансмиссии и также рекуперирует энергию торможения, обеспечивая экономию до 25% топлива. Система может быть интегрирована в трансмиссию любого из широко распространѐнных шасси тяжѐлых грузо-виков, а также городских, пригородных и школьных автобусов Mercedes-Benz и Thomas Built. Фирма Parker сообщает о разработке нового автоматического гидропривода подъѐма неиспользуемых осей для 44-тонных 6-осевых грузовиков. Система не реагирует на ударные нагрузки, ложные сигналы от датчиков при резком торможении и позволяет исключить неустойчивость осеподъѐмного механизма при частичной загрузке машины. Перспективные нововведения появились и в легковых автомобилях. В 6-ступенчатых коробках «БМВ» использован гидротрансформатор сцепления с двойным гасителем крутильных колебаний. 8-ступенчатый автомат «Лексус» оснащѐн гидравлическим переключателем передач, управляемым от бортового ПК. При резком нажатии на педаль газа коробка скоростей способна перескакивать на несколько ступеней, причѐм время переключения составляет 0,08 с. На ряде новых моделей легковушек связь между колѐсами и приводом реализована через электрогидравлический привод с управлением от ПК. На «Ниссане-Микра» уста-новлено электрореологическое сцепление, обеспечивающее «схватывание» дисков при подаче напряжения на расположенную между ними жидкость со взвешенными металлическими частицами. Адаптивный электрогидравлический сервопривод рулевого управле-ния входит в стандартную комплектацию всего модельного ряда «Сitroen C4». Несмотря на 30-летние попытки создания «сухих» (без гидравлики) самолѐтов в современной модели «Airbus A380» используется гидросистема, содержащая 8 насосов, каждый из которых имеет приводную мощность 93 кВт. Да что грузовики и самолѐты — гидравлика шагнула уже в горные велосипеды, где кроме привода тормозов начали при-меняться гидравлические устройства переключения скоростей. В отличие от классических переключателей, которыми сложнее пользоваться при подъѐме, привод A-GE работает одинаково надѐжно в любых условиях и весит всего 436 г.

Министерство образования и науки РФ ФГБОУ Московский государственный технологический университет «Станкин»
Составитель Сазанов И.И.

Обсудить на форуме