Гидропривод с гидроаккумулятором
Реклама i
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Гидропривод с гидроаккумулятором

Гидропривод с гидроаккумулятором

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 13.01.2014, 09:37 1 | #1
Гидропривод с гидроаккумулятором
ETCartman
 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643

вопрос вкратце такой (тем кто изучал гидропривод и в курсе). возможно ли построить схему с насосом гидроаккумулятором, в которой была бы возможна рекуперация энергии при работе насоса в пассивном редиме от внешнего источника. какие будут минусы и плюсы такой схемы?
Просмотров: 14270
 
Непрочитано 13.01.2014, 10:15
#2
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,709


Да можно, ибо почти все гидронасосы являются и гидродвигателями. Такие схемы давно работают, пример - гидроаккумулирующие электростанции.
А для обычной машиностроительной гидросистемы ёмкость аккумулятора придётся делать очень большую. Но можно сделать автономный пневмопривод, который точно работать будет.
Минусы - к.п.д ( в случае с ГАЭС проблема снимается разность стоимости электроэнергии в "ночные" и "дневные" часы)
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 13.01.2014, 11:12
#3
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643


да, все равно из-за КПД придется делать отдельно подкачку, но все таки менее мощным двигателем, чем если использовать его без гидроаккумулятора, плюс как то надо устранить коробку передач вообще. достоинство гидродвигателя (того же шестеренчатого) - дешевый, легкий сам по себе.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 13.01.2014, 12:27
#4
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 10,371


Надо капитально считать, для этого надо кинематическую схему... В теории все будет работать, на практике в гидравлике довольно велики потери, овчинка может и не стоить вложеных средств. Не знаю что конкретно у вас, но в механике местами проще использовать механические накопители (маховики, грузы, пружины...) типа как в пелемете - отдачей раму назад на пружину одело и... она встала на собачку, до тех пор пока энергия пружины не понадобилась вновь. Одно дело если у вас гидродомкрат и вы рекуперируете энергию после рабочего хода, другое дело если это некий манипулятор с гидроприводом у которого гидравлики хватает только на преодоление трения и рекуперировать там почти нечего
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 13.01.2014, 12:47
#5
Serge Krasnikov

Конструктор, инженер-механик на пенсии
 
Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 6,953


Ну насколько я знаком с гидроаккамуляторами, по крайней мере то что я видел, служили служили для компенсации расхода жидкости при мгновенной раздаче несколькими потребителями (например большими гидропрессами).
Устройства весьма солидные, с солидной автоматикой
Serge Krasnikov вне форума  
 
Непрочитано 13.01.2014, 12:51
#6
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 10,371


Обратный вариант тоже бывает - дабы не гонять насос на перепускной клапан, набили аккумулятор под завязку и потом всю смену по мере необходимости какойнить гидроцилиндрик отрабатывает.
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 13.01.2014, 13:16
#7
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,709


А основная-то задача в чём? Сделать гидротрансмиссию? Можно, только посчитать нужно, чтобы в периоды простоя основного гидромотора/насоса подкачка успела "набить" аккумулятор. При редкоработающем осномном приводе вполне реально.
Вот только какого объёма получится гидроаккумулятор, и какое в нём будет давление?
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 13.01.2014, 19:00
#8
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643


Цитата:
Сообщение от Fogel Посмотреть сообщение
Надо капитально считать, для этого надо кинематическую схему... В теории все будет работать, на практике в гидравлике довольно велики потери, овчинка может и не стоить вложеных средств. Не знаю что конкретно у вас, но в механике местами проще использовать механические накопители (маховики, грузы, пружины...) типа как в пелемете - отдачей раму назад на пружину одело и... она встала на собачку, до тех пор пока энергия пружины не понадобилась вновь. Одно дело если у вас гидродомкрат и вы рекуперируете энергию после рабочего хода, другое дело если это некий манипулятор с гидроприводом у которого гидравлики хватает только на преодоление трения и рекуперировать там почти нечего
Речь идет о реечном подъемнике, сам гидропривод (например в паре с электромотором) - не вопрос, использоваться может легко. Так он по сути заменяет коробку передач, потому что на шестерню надо передавать небольшие обороты. Кроме того гидросистема используется стандартно - для аварийного снижения (пропуск масла через жиклер), и все это так или иначе уже есть. По сути ничего принципиально нового как такового - добавить пару тройку дополнительных узлов к существущей стандартной схеме.
Вопрос о возможной замене противовеса (в ряде случаев) гидронакопителем. Противовес не всегда можно/удобно делать.
Пружины не годятся однозначно, электрическая рекуперация (с батареей) - доорогой и тяжелый доп элемент (вместо дешевого braking resistor)
Речь не об экономии электричества, а об экономии мощности на электропривод.
Энергия за цикл, ну, скажем, полторы - три тонны, на высоту метров 30 (это вес контрвейта для компенсации соб. веса подъемника)
Не прикидывал, можно ли такой гидроаккумулятор подобрать и чего он представлять собой будет

Последний раз редактировалось ETCartman, 13.01.2014 в 19:35.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 13.01.2014, 22:22
#9
Малевич

конструктор (машиностроение)
 
Регистрация: 11.11.2009
Сообщений: 646


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Речь идет о реечном подъемнике
Сдаётся мне, что теоретическая выгода от использования г/а сожрётся ввиду того, что всю шнягу придётся таскать с собой на платформе, а вес самого устройства (даже без обвязки) можете прикинуть по его давлению и рабочему объёму, умножив единичный расход насоса на кол-во оборотов за 30 метров хода. Мало не покажется, особо если придётся собирать батарею из нескольких штук.
К тому же заряжать аккум-р во время простоя нецелесообразно, поскольку кпд системы всегда будет меньше.
При опускании аккум может запасти некоторое кол-во энергии, но тут получается, что макс. давление под мембраной не может быть больше, чем у насоса (клапана за ним) и при подъёме оно сразу упадёт ввиду раширения газа, поскольку P*V = const. Ещё вес платформы "туда-обратно" наверняка будет отличаться. Городить же хитроумные мультипликаторы давления - имха, овчинка выделки не стоит.
Аналог противовеса - грузовой аккум с поршнем, но его если только на земле ставить и тащить вверх гибкий рукав овер 30 м, что есть абсурд.
Как уже заметили, г/а целесообразно применять там, где нужна кратковременная компенсация расхода или в качестве демпфера для предотвращение гидроударов в системе, но не в качестве постоянной подпитки на протяжённых ходах.
ЗЫ: может новые примочки в гидравлике появились; не знаком с таковыми, так что возможный ликбез в этом плане приветствуется.
Малевич вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 14.01.2014, 09:33
#10
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643


Цитата:
Сообщение от Малевич Посмотреть сообщение
Сдаётся мне, что теоретическая выгода от использования г/а сожрётся .
Да, похоже что так оно и есть. Энергоемкость не такая уж и большая по отношению к весу, куча сложностей ввиду PV и так далее. И не дешево.


Цитата:
Сообщение от Малевич Посмотреть сообщение
Аналог противовеса - грузовой аккум с поршнем, но его если только на земле ставить и тащить вверх гибкий рукав овер 30 м, что есть абсурд.
.
А это по моему не такая уж и плохая идея. Все равно подъемник набит всякой полунужной электронной хренью, приходится тащить с ним кабель в запястье толщиной, так что рукав не такой уж и абсурд, с учетом опять же того что кроме сравнительно легкого гидромотора на самой кабине ничего особенно городить не надо. в конце концов есть гидравлические лифты, которые смотрятся не проще, тем не менее распространены.
вопрос только - можно намотать такой рукав на стандартный cable reel типа conductix, или как его проще протянуть например.

Последний раз редактировалось ETCartman, 14.01.2014 в 09:40.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 14.01.2014, 10:21
#11
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,709


Минимальный объём гидроаккумулятора можно прикинуть по закону сохранения энергии.
Потенциальная энергия груза на высоте 30м mgh = 3000кг*9,8*30м = 9*10^5 дж
Энергия жидкости под давлением PV ,
PV = mgh, отсюда V бака = mgh/P
давление жидкости беру 6МПа, V бака = 9*10^5 / 6*10^6 = 0,15 м^3 Причём здесь неучтены потери, кпд, объёмы шлангов и пр. Далее только грузовые гидроаккумуляторы дают постоянное давление, у пружинных и пневматических, давление в аккумуляторе будет варьироваться. Думаю, что не ошибусь, если предположу, что объём жидкости в гидроаккумуляторе окажется раза в 3...4 раза больше, а сам объём гидроаккумулятора составит куба полтора, если не больше
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 14.01.2014, 17:50
#12
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643


да - спасибо, вот, Малевич уже все объяснил. Неравномерность отдачи мощности гидраккумулятором хоть и решается, но это уже усложнение схемы. Объем масла не обязательно по моему должен быть равен объему прокручиваемому за цикл - замыкается же все в кольцо, с отсекателем давления. Объем масла скорее от температуры зависит - все же потери идут именно на нагрев. Но в целом энергетических соображений достаточно чтобы понять что сама изначальная идея не рентабельна. Это только ради интереса ее воплотить, а не ради выгоды.
В целом, увы, задача накопления энергии в устрйствах минимальной массы - сродни антигравитации или путешествии во времени, очень привлекательна, но не решается просто до сих пор. Все решения очень сложные, и не очень эффективные. Даже такое примитивное устройство как противовес заменить очень сложно на самом деле.
Но тут в том что я хочу - экономия энергии не важна совершенно. В Америке дешевое электричество, дешевле чем в РФ. А вот как было предложено - подавать давление через рукав покопать вполне стоит. Может так оказаться что это выгодно с учетом текущей стоимости соотв. частей на рынке, так что сложность не такой важный показатель. Чаще простое оказывается во сто крат дороже сложного.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 14.01.2014, 19:27
#13
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,709


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Объем масла не обязательно по моему должен быть равен объему прокручиваемому за цикл - замыкается же все в кольцо, с отсекателем давления.
Это верно только для гидромоторов, питающихся от гидростанции. Гидроаккум должен иметь всю энергию, а значит и объём масла. (при "закольцовке" "вечный двигатель" получится)

При одинаковой мощности гидропривод обычно получается компактнее электропривода с трансмиссией (без учёта гидростанции) и удобнее в регулировке скоростей
Почему используете реечнй привод, а привод тросом, как в лифте, не дешевле ли получится? Трос на шкив, привод от гидромотора (э.двигателя). И привод вполне можно сделать стационарным.

А я бы эту задачу по ТРИЗ попробывал бы решить, может что интересное получится.

Последний раз редактировалось Liukk, 14.01.2014 в 19:42.
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 14.01.2014, 23:21
#14
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643


Дешевле не дешевле - вопрос очень локальный, в зависимости от выбора и цен на составные части. Где то рейка дешевле, где то трос. Реечные машины - свой класс со своей областью использования, когда например не надо городить машинное отделение и так далее. Вы можете найти в интернете об этом всем, я как то не задумывался.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2014, 09:11
#15
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 10,371


Все едино трос проще - шкив многоручьевой и тот же трос вместо рейки. По компактности то на то и выходит, зато минус головная боль по точности установки и изготовления.
Fogel вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.01.2014, 17:21
#16
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643


В СССР реечные схемы почему то не применяли. Во всяком случае - масса замечательной старой литературы по разным типам лифтов и подъемников, но реечные и гидравлические - почти нет ничего к сожалению.
У меня есть несколько гипотез на эту тему - во первых климат в среднем сильно разный. Ну то есть какая рейка если все покрыто шапкой наледи круглый год?
Резкие колебания температур снижают ресурс, устойчивые ниже минус 20 требуют морозостойкой стали и так далее.
Во вторых - наличие и цена точных мощностей для обработки металла. В западных странах было перепроизводство этого дела - рейка не сильно дороже троса с его прибамбасами. Совесткая гидравлика часто пи'салась маслом через уплотнения, по тем же причинам.
точность в обоих случаях нужна, колеса же никуда не денутся. В общем я не механик, мне сложно судить что лучше а что нет и почему. Так только на уровне предположений

Последний раз редактировалось ETCartman, 15.01.2014 в 17:55.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2014, 17:58
#17
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,709


Сделать рейку требуемой точности и длиной 30м - очень непросто. А купить готовый трос длиной 30 - нет никаких проблем, на подъёмных кранах и лифтовых шахтах в домах троса намного длиннее. Особенно, если учесть что прочность тросов намного больше, чем прочность качественной стали, из которой рейку можно сделать, то трос предпочтительнее окажется.
Гидравлический подъёмник - см. механизм подъёма кузова самосвала, там конечно не 30м, но достаточно близко. Ход гидроцилиндра несколько метров бывает. А в самосвалах нагрузка однозначно поболе будет, чем 3т.
И не очень-то эта гидравлика подтекала. Кразы и в Норильске нормально работали.
А каков ход гидроцилиндра кузова БелаЗа, особенно 100т, я даже предположить не берусь...

Последний раз редактировалось Liukk, 15.01.2014 в 18:21.
Liukk вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2014, 18:53
#18
Serge Krasnikov

Конструктор, инженер-механик на пенсии
 
Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 6,953


Цитата:
Сообщение от Liukk Посмотреть сообщение
Сделать рейку требуемой точности и длиной 30м - очень непросто.
В чем сложность, посветите пожалуйста?
Serge Krasnikov вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2014, 19:40
#19
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,709


Я не технолог, поэтому всех нюансов не знаю, могу только предполагать.
1. оборудование. может просто не хватить места для размецения заготовки, ведь это по 30 м в каждую сторону от инструмента
2. делать целиковую деталь (а такие заготовки есть?) или сборку? если сборку, то как, из скольких частей? Обеспечит ли сборка требуемую точность и прочность, а также устойчивость?
3. Сваривать из нескольких частей - не поведёт ли заготовку? а надёжно ли сварят?, а возьмутся ли термисты снять напряжения после сварки, а какие у них печки?
и т.п. вопросы
Так что без консультации с технологом цеха я такую работу просто не начну.

P.S. проще ж.д. рельс или двутавр поставить вертикально, а тележка чтобы каталась на самозаклинивании приводных роликов - однозначно дешевле зубчатой рейки длиной 30 получится.

Последний раз редактировалось Liukk, 15.01.2014 в 19:56.
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 16.01.2014, 10:17
#20
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643


Цитата:
Сообщение от Liukk Посмотреть сообщение
Гидравлический подъёмник - см. механизм подъёма кузова самосвала, там конечно не 30м, но достаточно близко. Ход гидроцилиндра несколько метров бывает. А в самосвалах нагрузка однозначно поболе будет, чем 3т.
И не очень-то эта гидравлика подтекала. ..
я в курсе конечно что все рабочие органы и управление СДМ и пр. на гидравлике как минимум с 70х. Насчет проблем с ней, я слышал от эксплуатирующих, хотя собственно с любой техникой проблем любых хватает
ETCartman вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Гидропривод с гидроаккумулятором

Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск