Переваги й недоліки гідропривода

Широке розповсюдження гідропривода пояснюється тим, що він має низку переваг перед іншими видами приводів машин. От основні з них:

1. Безступеневе регулювання швидкості руху вихідної ланки гідропередачі й забезпечення малих стійких швидкостей. Мінімальна кутова швидкість обертання вала гідромотора може становити 2–3 хв^-1.

2. Невеликі габарити й маса. Час розгону завдяки меншому моменту інерції обертових частин не перевищує часток секунди на відміну від електродвигунів, у яких час розгону може становити кілька секунд.

3. Часте реверсування руху вихідної ланки гідропередачі. Наприклад, частота реверсування вала гідромотора може бути доведена до 500, а штока поршня гідроциліндра навіть до 1000 реверсів за хвилину. Щодо цього гідропривод поступається лише пневматичним інструментам, у яких кількість реверсів може досягати 1500 за хвилину.

4. Велика швидкодія та найбільша механічна й швидкісна жорсткість. Механічна жорсткість – величина відносної позиційної зміни положення вихідної ланки під впливом зовнішнього навантаження, що змінюється. Швидкісна жорсткість – відносна зміна швидкості вихідної ланки при зміні прикладеного до неї навантаження.

5. Автоматичний захист гідросистем від шкідливого впливу перевантажень завдяки наявності запобіжних клапанів.

6. Гарні умови змащення деталей, які труться, й елементів гідроапаратів, що забезпечує їх надійність і довговічність. Так, наприклад, при правильній експлуатації насосів та гідромоторів строк їхньої служби доведений у цей час до 5–10 тис. год роботи під навантаженням. Гідроапаратура може не ремонтуватися протягом довгого часу (до 10–15 років).

7. Простота перетворення обертового руху у зворотно-поступальний та зворотно-поворотний без застосування яких-небудь механічних передач, підданих зношуванню.

Говорячи про переваги гідропривода, слід зазначити простоту автоматизації роботи гідрофікованих механізмів, можливість автоматичної зміни їхніх режимів роботи за заданою програмою.

Гідроприводу властиві й недоліки, які обмежують його застосування. Основні з них такі:

1. Зміна в’язкості застосовуваних рідин від температури, що приводить до зміни робочих характеристик гідропривода й створює додаткові труднощі при експлуатації гідроприводів (особливо при негативних температурах).

2. Витоки рідини з гідросистем, які знижують ККД привода, викликають нерівномірність руху вихідної ланки гідропередачі, ускладнюють досягнення стійкої швидкості руху робочого органа при малих швидкостях.

3. Необхідність виготовлення багатьох елементів гідропривода за високим класом точності для досягнення малих зазорів між рухливими й нерухливими деталями, що ускладнює конструкцію й підвищує вартість їхнього виготовлення.

4. Вибухо- і пожежонебезпечність застосовуваних мінеральних робочих рідин.

5. Неможливість передачі енергії на більші відстані через значні втрати на подолання гідравлічних опорів і різке зниження при цьому ККД гідросистеми.

З багатьма із цих недоліків можна боротися. Наприклад, стабільність в’язкості при зміні температури досягається використанням синтетичних робочих рідин. Остаточний вибір типу привода встановлюється при проектуванні машин за результатами техніко-економічних розрахунків з урахуванням умов роботи цих машин. Гідропривод, проте, має переваги порівняно з іншими типами приводів там, де потрібне створення значної потужності, швидкодії, позиційної точності виконавчих механізмів, компактності, малої маси, високої надійності роботи й розгалуженості привода.

Основні переваги гідроприводів обумовили широке їхнє застосування:

у металорізальних верстатах, автоматах і агрегатах – гідроприводи головного руху (наприклад, у протяжних, поперечно-стругальних і довбальних верстатах);

– гідроприводи подач (наприклад, у шліфувальних верстатах);

– гідроприводи допоміжних пристроїв (наприклад, затискних);

– гідроприводи копіювальних відстежувальних верстатів;

– гідроприводи верстатів із числовим програмним керуванням:

– у ковальсько-пресовому та ливарному устаткуванні – гідроприводи пресів, молотів, машин для лиття під тиском і т.д.;

– у буровому та нафтогазопромисловому устаткуванні – гідроприводи підйому й опускання вишок, лебідок механізмів з’єднання і роз’єднання; гідроприводи плавучих бурових установок;

– в авіаційній техніці – гідроприводи керування рулями, механізмами зміни геометрії крила, механізмом шасі тощо;

– у гірничих і прохідницьких машинах – гідроприводи механізмів подачі вугільних та прохідницьких комбайнів, стругів, механізованих кріплень (гідростійки і гідродомкрати);

– на судах – гідроприводи рулів, палубних лебідок та інших механізмів;

– у будівельних і дорожніх машинах (екскаваторах, грейдерах, скреперах, кранах тощо) – гідроприводи підйому й переміщення вантажу та ґрунту;

– у транспортних машинах (автомобілях, потужних самоскидах, тягачах) – гідроприводи рульових механізмів, механізмів керування швидкостями руху (гідромуфти і гідротрансформатори), перекидання кузова;

– у тракторах, збиральних комбайнах, меліоративних машинах і сільськогосподарських агрегатах – гідроприводи керування, силових трансмісій, навісних агрегатів;

– у радіолокаторах – гідроприводи керування антенами;

– у ракетній техніці – гідроприводи наземних установок забезпечення запуску ракет;

– у засобах автоматизації технологічних ліній – гідроприводи промислових роботів і маніпуляторів.