Гидропривод машин
Гидропри́вод маши́н, совокупность источника энергии и устройств, в число которых входят гидравлическая передача и вспомогательное оборудование для приведения в движение механизмов приводимой машины посредством жидкости, поступающей под давлением. Основной целью применения гидропривода машин является получение требуемой зависимости скорости приводимой машины от нагрузки; в ряде случаев использование гидропривода позволяет получать и другие эксплуатационные преимущества: рациональнее расположить оборудование, более полно использовать мощность двигателя, снизить ударные нагрузки в системе и т. п. В качестве источника энергии могут использоваться электрический или тепловой двигатель, жидкость под давлением и др.; соответственно гидропривод машин называют гидроэлектроприводом, паро- или газотурбогидроприводом и т. п. В зависимости от вида гидропередачи различают гидростатический (объёмный), гидродинамический и смешанный приводы.
Объёмный гидропривод машин позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения, усиливая одновременно управляющее воздействие. Наиболее широко объёмный гидропривод машин применяется в металлорежущих станках, прессах, в системах управления летательных аппаратов, судов, тяжёлых автомобилей, угледобывающих и проходческих комбайнов, в системах автоматического управления и регулирования тепловых двигателей, гидротурбин; реже – в качестве главных приводов транспортных установок на автомобилях, кранах.
Гидродинамический гидропривод машин обеспечивает получение только вращательного движения. В приводах этого вида частота вращения ведущего вала автоматически меняется с изменением нагрузки, что делает их особо пригодными для транспортных установок. Приводы с гидромуфтами применяются в машинах, испытывающих резкопеременные нагрузки (например, в скребковых и ленточных конвейерах); гидротрансформатор используется в машинах, где необходимо обеспечить работу приводного двигателя при постоянной мощности независимо от нагрузки на валу турбинного колеса (например, в трансмиссии легковых автомобилей). Находят применение гидродинамические гидроприводы машин и в стационарных установках: для привода питательных насосов ТЭЦ, шахтных подъёмных машин, вентиляторов и т. п. В этих случаях на них возлагаются те же задачи, что и на объёмный гидропривод машин, – программное изменение скорости приводимой машины.
Примером смешанного гидропривода машин может служить привод отдельных конструкций штамповочных прессов, в которых энергия от электродвигателя забирается центробежным насосом, подающим жидкость в гидравлический цилиндр, а он, в свою очередь, приводит в движение рабочий инструмент пресса. Возможны и другие комбинации. Например, в гидроприводе машин, используемом для запуска газовых турбин, энергия сжатого газа в гидроаккумуляторе сообщается жидкости, которая подаётся к гидротурбине, раскручивающей запускаемый тепловой двигатель.
Объёмные гидроприводы машин строятся на мощности до 5 тыс. кВт, однако основная часть этих устройств имеет мощность 5–15 кВт; известны самолётные гидроприводы машин с частотой вращения вала турбинного колеса до 18 тыс. мин–1, однако более распространены гидроприводы машин с частотой вращения до 1 тыс. мин–1. Гидродинамические гидроприводы машин работают с частотой вращения до 35 тыс. мин–1 (хотя известны гидроприводы машин и на 300 мин–1), ограничений по передаваемой мощности практически нет (известны установки на 18 тыс. кВт и более, наибольшее число построенных гидроприводов машин – автомобильные агрегаты, их мощность до 400 кВт).