В учебном пособии изложены основные сведения о гидравлических и пневматических приводах металлорежущих станков и промышленных роботов, аппаратуре управления, методах регулирования скорости перемещения рабочих органов, гидронасосах и гидродвигателях, гидроусилителях, следящих системах и системах синхронизации движений. Рассмотрены вопросы динамики гидравлических и пневматических приводов и методы синтеза гидравлических и пневматических дискретных систем управления. Описан принцип работы мембранных и струйных элементов пневмоавтоматики и программных задающих устройств.

Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты».

ВВЕДЕНИЕ

Гидравлические приводы весьма широко используются для осуществления движения рабочих органов различных машин. Особенно широко применяются гидроприводы в системах автоматического управления рабочими органами машин, включенных в замкнутый технологический цикл — в цикловых системах управления. К ним относятся системы автоматического управления металлорежущих станков и автоматических линий, роботов-манипуляторов и прессов, технологических машин металлургической, пищевой, легкой промышленности и др.

Широкое распространение гидравлических приводов в рассмотренных областях определяется их важными преимуществами, к которым прежде всего относятся возможности получать большие силы и вращающие моменты при сравнительно малых размерах гидродвигателей, плавность перемещения и бесступенчатое регулирование скорости в большом диапазоне, малая инерционность, возможность управлять режимами обработки во время движения рабочих органов, простота осуществления прямолинейных возвратно-поступательных движений и автоматического управления рабочими органами, легкость предохранения от перегрузок и высокая эксплуатационная надежность.

Высокие компоновочные свойства гидравлических систем, основанные на конструктивной независимости расположения отдельных агрегатов, позволяют создавать машины, отличающиеся большой производительностью, надежностью и малой материалоемкостью.

Станкостроение относится к тем отраслям, где гидравлические приводы применяются традиционно. Сейчас в металлорежущих станках и кузнечно-прессовом оборудовании гидропривод используется для осуществления как главных, так и вспомогательных движений, в том числе автоматических следящих перемещений исполнительных механизмов, привода рабочих органов, роботов-манипуляторов, зажимных, фиксирующих и транспортных устройств.

В последние годы объемный гидропривод стали широко использовать в сельскохозяйственных, дорожно-строительных и транспортных машинах. В горном деле гидропривод применяют в проходческих и угольных комбайнах, струговых установках, буровых станках, щитах для проходки туннелей, механизированных крепях.

Широко используется гидропривод в летательных аппаратах.

При неоспоримых достоинствах гидравлического объемного привода следует отметить и свойственные ему недостатки. Гидроприводы уступают электрическим в дальности транспортировки энергии от источника питания к его потребителям и в скорости передачи командных сигналов вследствие их замедленного прохождения в жидкой среде.