Гидравлические системы в станках с ЧПУ

 

Гидравлические системы широко применяют в конструкциях станков с ЧПУ. Можно отметить следующие области применения гидросистем: приводы подач рабочих органов станков, привод главного движения, органы управления, приводы механизмов вспомогательных движений и действий, гидростатические опоры шпинделей и направляющие рабочих органов.

 

В настоящее время все более широко применяют в приводах подач электрический привод вместо гидравлического для осуществления управляемых перемещений рабочих органов, однако это не означает полного отказа от применения гидросистем в станках с ЧПУ. Для осуществления вспомогательных перемещений пока гидравлическим приводам нет достойной замены, что в большинстве случаев заставляет изготовителей станков сохранять гидропривод в конструкции станка.

 

Гидравлические приводы, применяемые в станках с ЧПУ, можно разделить на две группы: незамкнутые системы на основе электрогидравлического шагового привода и системы с обратной связью (замкнутые).

 

В системах первой группы последовательность импульсов, определяемая программой, поступает на электрический шаговый двигатель, который вращает входной вал гидравлического усилителя крутящих моментов, выходной вал последнего непосредственно или через зубчатый редуктор соединен с ходовым винтом станка. Выходной вал усилителя отслеживает поворот входного вала при многократном увеличении крутящего момента на выходе по сравнению с крутящим моментом на входе.

 

В системах второй группы устройство ЧПУ посылает электрические сигналы, соответствующие заданному программой перемещению и скорости по каждой из управляемых координат, в узел сравнения. В этот же узел от датчиков обратной связи, установленных на рабочих органах, поступают сигналы о фактических перемещениях и скоростях. В узле сравнения заданные и фактические величины сопоставляются, а сигнал рассогласования подается на электрогидравлический следящий гидрораспределитель, который состоит из электромеханического преобразователя и управляемого им распределительного устройства гидросистемы, изменяющего направление и скорость движения исполнительного двигателя в сторону уменьшения сигнала рассогласования (уменьшения ошибки положения рабочего органа).

 

Актуальность изучения особенностей эксплуатации гидравлических систем подчеркивается широтой использования гидравлики в станках с ЧПУ.

 

Гидромотор (гидравлический мотор) — гидравлический двигатель, предназначенный для сообщения выходному звену вращательного движения на неограниченный угол поворота.

Конструкция и принцип работы

 

Конструкции гидромоторов аналогичны конструкциям соответствующих насосов. Некоторые конструктивные отличия связаны с обратным потоком мощности через гидромашину, работающую в режиме гидромотора. В отличие от насосов, в гидромоторе на вход подаётся рабочая жидкость под давлением, а на выходе снимается с вала крутящий момент.

 

Наибольшее распространение получили шестерённые, пластинчатые, аксиально-плунжерные и радиально-плунжерные гидромоторы.

 

Управление движением вала гидромотора осуществляется с помощью гидрораспределителя, либо с помощью средств регулирования гидропривода.

 

 

Область применения

Аксиально-плунжерные гидромоторы используются в тех случаях, когда необходимо получить высокие скорости вращения вала, а радиально-плунжерные — когда необходимы небольшие скорости вращения при большом создаваемом моменте вращения. Например, поворот башни некоторых автомобильных кранов осуществляют радиально-плунжерные гидромоторы. В станочных гидроприводах широко распространены пластинчатые гидромоторы. Шестерённые гидромоторы используются в несложных гидросистемах с невысокими требованиями к неравномерности вращения вала гидромотора.

 

Преимущества

 

Гидромоторы применяются в технике значительно реже электромоторов, однако в ряде случаев они имеют существенные преимущества перед последними. Гидромоторы меньше в среднем в 3 раза по размерам и в 15 раз по массе, чем электромоторы соответствующей мощности. Диапазон регулирования частоты вращения гидромотора существенно шире: например, он может составлять от 2500 об/мин до 30-40 об/мин, а в некоторых случаях, у гидромоторов специального исполнения, доходит до 1-4 об/мин и меньше. Время запуска и разгона гидромотора составляет доли секунды, что для электромоторов недостижимо. Для гидромотора не представляют опасности частые включения-выключения, остановки и реверс. Закон движения вала гидромотора может легко изменяться путём использования средств регулирования гидропривода.

 

Пневмоклапан — механизм контроля давления и подачи воздуха в пневмосистемах грузовиков, автобусов и железнодорожной техники.

Принцип действия

Механика:открытие и закрытие происходит засчет человеческого усилия, как например при торможении.

Электрика:Микросхема подает сигнал на открытие/закрытие, далее соленоид приводит его в действие.

Надежность

 

Как на механике так и на соленоидах показывают себя надежно уже в течении нескольких десятков лет. Несмотря на поломки ничего лучшего пока не найдено.

Что он может контролировать?

 

Кроме тормозов он контролирует открытие и закрытие дверей в электричках и другом общественном транспорте, переключение КПП, особенно в автобусах.