Підвищення ефективності роботи насосного мультиплікаторного гідравлічного приводу машин

Пилипенко Сергій Степанович
кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри технологічних машин та устаткування
ФДБОУ ВО «Норільський державний індустріальний інститут»
Воденнікова Оксана Сергіївна
канд. техн. наук, доцент Запорізький національний університет ТЕХНІЧНІ НАУКИ (Машинознавство)

Підвищення ефективності роботи насосного мультиплікаторного гідравлічного приводу машин
Серед актуальних напрямків досліджень у галузі машинобудування залишається питання створення працездатних машин, які мають підвищену надійність і забезпечують безвідмовне функціонування у всіх експлуатаційних режимах. Так представляє інтерес підвищення надійності насосного гідравлічного приводу шляхом оптимізації конструкції, змінюючи в широкому діапазоні основні параметри агрегату.
До переваг гідроприводів відносяться: плавне (безступінчасте) регулювання швидкості в широкому діапазоні; хороша прийомистість при пуску, розгоні, реверсі та зупинці, здатність розвивати велику змінне зусилля і моменти; надійний захист від перевантажень; можливість застосування дистанційного управління і автоматизації; мала питома маса. Недоліком гідроприводу в порівнянні з електроприводом є дещо менший коефіцієнт корисної дії (ККД), який ще більш сильно зменшується в процесі регулювання і при зносі вузлів та деталей через зростання витоків рідини [1].
Питанню удосконалення конструкції гідравлічного пресу, підвищенню його продуктивності та ККД були присвячені роботи [2–6]. Зокрема дослідженню гідравлічного редукторно-мультіплікаторного приводу металургійних машин було приділено увагу в роботі [7]. Питанню використання гідравлічного мультиплікатора в металорізальних станках присвячена робота [8]. Підвищення надійності роботи гідравлічних ножиць за рахунок забезпечення можливості вирівнювання траверси у її вихідне положення розглянуто у роботі [9]. Серед основних напрямків удосконалення простого насосного приводу є зниження настановної потужності насосів [10].
Розглядаючи питання підвищення ефективності роботи насосного мультиплікаторного гідравлічного приводу машин було визначено можливості вдосконалення простого насосного приводу за рахунок зниження настановної потужності. Забезпечення постійного режиму роботи насоса можливе за таких умов: ступеневе або безперервне регулювання подачі насосів з урахуванням зміни навантаження; ступеневе регулювання робочого тиску насосів за збереження їх постійної подачі; зниження настановної потужності приводних електродвигунів за збереження максимальної настановної потужності насосів.
Показана доцільність використання ступеневого регулювання робочого тиску насосів за збереження їх постійної подачі шляхом включення до складу приводу проміжного гідравлічного мультиплікатора, який функціонує на ділянках високого навантаження – режимі мультиплікації. Це в свою чергу дозволяє використовувати насоси низького тиску. А на ділянках із низьким навантаженням – режимі редукування пропонується розширити зону регулювання тиску. Слід зазначити, що режим редукування забезпечується використанням гідравлічного редуктора, який повторює конструкцію мультиплікатора. Також у роботі розглянуто доцільність використання багатоступінчастого приводу із блочним редуктором-мультиплікатором. Запропонована схема приводу гідравлічного преса з чотирма ступенями тиску та швидкості, котра забезпечує додатковий ступінь тиску, при якому рідина в силовий циліндр подається від насосів безпосередньо та відповідно прес має більш широкий ступінь регулювання тиску та швидкості. Визначено умови
ефективної роботи гідроприводу за різних ступенів редукції та мультиплікації, що дозволяє знизити встановлену потужність і збільшити ККД пресу, підвищити термін служби гідравлічного приводу внаслідок зниження нерівномірності навантаження насосів.
Список використаних джерел:
1. Назначение элементов гидропривода. Насосы [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.trans-service.org/ru.php?section=info&page=s_s_ u&subpage=sud_vspom_meh_05-00. – (дата звернення: 24.02.2021).
2. Пат. 2078640 РФ, МПК В21J 9/12, В30В 15/16 ю. Гидравлический привод пресса / М. Е. Гойдо, В. В. Бодров, Р. М. Багаутдинов; заявл. 08.08.1995; опубл. 10.05.1997.
3. Пат. 2468919 РФ, МПК B30B15/16, B21J9/12, B30B1/34. Гидравлический
привод подвижной траверсы пресса:/ М.Е. Гойдо, В.В. Бодров, Р.М. Багаутдинов; заявл. 15.08.2011; опубл. 10.12.2012.
4. Пат. 2043930 РФ, МПК В308В15/16. Гидравлический привод пресса/ Б.А. Лабковский; заявл. 12.11.1992; опубл. 20.09.1995.
5. Пат. 2206456 РФ, МПК В30В15/16. Гидравлический пресс/ А.П. Потапенков, В. М. Чернобай, О. В. Миняков; заявл. 03.06.1999; опубл. 20.06.2003.
6. Пат. 2067225 Украина, МПК F15B11/08. Гидропривод/ С.С. Салтан, Б.Д. Оренбойм; заявл. 24.10.1991; опубл. 27.09.1996.
7. Потапенков А.П. Разработка и исследование гидравлического редукторно-мультипликаторного привода металлургических машин/ А.П. Потапенков, Ю.Г. Серебренников, С.М. Степанов, Л.В. Сосновская// Известия вузов. Чёрная металлургия. –2009. –№ 8. –С. 54–59.
8. Гилязетдинова А.Ф. Использование гидравлического мультипликатора в металлорежущих станках/А.Ф. Гилязетдинова // Актуальные вопросы техники и технологии: сборник материалов IV Международной заочной научно- практической конференции аспирантов, магистрантов и студентов. –2018. – С. 409–411.
9. А. с. СССР, М. Кл. B23D 15/24, B26D 5/04. Система управления подвижной траверсой гидравлических ножниц / В. К. Викторов. – № 902990; заявл. 30.06.80; опубл. 07.02.82, Бюл. № 5.
10. Пат. 2084348 РФ, B30B 15/24. Гидравлический пресс/ А. П. Потапенков, В. И. Чабаненко, О. В. Миняков, А. В. Гончарук; заявл. 23.03.95; опубл. 20.09.97, Бюл. № 5.