ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД
ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН
Гидравлическим привод. Основными преимуществами гидравлического
привода по сравнению с электроприводом, которые обусловили его
применение в грузоподъемных машинах, являются: плавное бесступенчатое
регулирование скорости движения рабочих органов машин; большая
перегрузочная способность; меньшая масса и размеры, приходящиеся на
единицу передаваемой мощности; малая инерционность привода, что особенно
важно для машин, работающих в повторно-кратковременном режиме, так как
работа, совершаемая приводом или тормозом в периоды пуска и торможения,
существенно зависит от момента инерции вращающихся частей или массы
поступательно движущихся частей привода; сравнительная простота
осуществления автоматизации управления и защиты; высокая надежность и
долговечность.
К недостаткам гидропривода можно отнести большую стоимость,
обусловленную необходимостью высокой точности изготовления, трудность
предупреждения утечек рабочей жидкости, ухудшение работы при низких
температурах, необходимость частой замены рабочей жидкости и т. п.
В грузоподъемных машинах применяют гидродинамические передачи и объемный
гидропривод.
К гидродинамическим передачам относятся гидродинамический трансформатор
и гидравлическая муфта, используемые в качестве промежуточной передачи
между двигателем и рабочими механизмами в кранах с приводом от двигателя
внутреннего сгорания. Так как гидродинамический трансформатор изменяет
крутящий момент на выходном валу и частоту его вращения в зависимости от
момента сил сопротивления рабочих механизмов, то его введение в привод
машины способствует увеличению производительности машины благодаря более
полному использованию мощности двигателя и позволяет осуществить
регулирование скорости рабочих органов машин. Кроме того,
гидродинамический трансформатор уменьшает динамические нагрузки,
действующие на рабочие механизмы и двигатель.
Объемный гидропривод имеет приводной двигатель и насос, подающий рабочую
жидкость, используемую как средство преобразования и передачи энергии в
рабочий цилиндр или гидродвигатель, исполнительный механизм и систему
трубопроводов и клапанов управления. Гидродвигателк, преобразующие
энергию потока жидкости в механическую энергию перемещения рабочих
органов, разделяют на гидроцилиндры с возвратно-поступательным движением
выходного звена; поворотные с ограниченным поворотным движением
выходного звена; гидромоторы с неограниченным вращательным движением
выходного звена (роторные). Гидроцилиидры получили
широкое применение в механизмах изменения вылета
стрелы и подъемниках.
Роторные гидромоторы устанавливают на лебедках, механизмах подъема и
передвижения кранов, а также на механизмах поворота полноповоротных
кранов. Особенно перспективными для грузоподъемных машин являются
высокомоментные (низкоскоростные) гидромоторы, так как их использование
исключает наличие редуктора. В современных грузоподъемных машинах
рабочее давление масла составляет не более 32 МПа.
Пневматический привод. Этот привод применяют
в основном в подъемниках и легких кранах с ограниченной высотой подъема,
лебедках и талях, а также для управления механизмами кранов с приводом
от двигателя внутреннего сгорания. Для работы во взрывоопасной среде,
когда использование электродвигателей недопустимо, также применяют
пневмопривод.
Сжатый воздух к пневмоприводу грузоподъемных машин подается от
компрессорных установок, а на тех предприятиях, где имеется подвод
сжатого воздуха для основного производства (например, в литейных цехах —
для формовки, в цехах металлоконструкций механических и сборочных цехах
— для привода пневматического инструмента и т. д.), — от цехового
источника. Пневмопривод с питанием от компрессора чаще используют в
самоходных стреловых кранах для управления фрикционными муфтами,
ленточными и колодочными тормозами и т. д.
Для создания поступательного перемещения, например, грузового гибкого
элемента служат пневматические цилиндры с поступательным перемещением
штока. В талях и лебедках, в которых подъемный канат навивается на
барабан, энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую энергию
поднимаемого груза с помощью роторных пневмомоторов, которые выполнены
поршневыми или реже шестеренными.
Достоинствами пневматического привода являются простота конструкции,
легкость управления, плавность работы, простота регулирования скорости и
развиваемых усилий в широких пределах, большое допустимое число
включений в час. Основными недостатками, препятствующими распространению
пневмопривода в грузоподъемных машинах, являются трудность применения в
передвижных кранах с питанием от общей сети сжатого воздуха, низкий КПД
вследствие значительных утечек воздуха через уплотнения и потерь энергии
при дроссельном управлении при подъеме груза массой, меньшей
номинальной, высокая стоимость эксплуатации. Давление сжатого воздуха в
системах с пневмоприводом находится в пределах 0,3—0,8 МПа.