[ETCartman]

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?

[Liukk]

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)

[ETCartman]

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.

[Fogel]

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

[Serge Krasnikov]

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

[Fogel]

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.

[Liukk]

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?

[ETCartman]

Сообщение от Fogel 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

[Малевич]

Сообщение от ETCartman 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.

[ETCartman]

Сообщение от Малевич 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.

Сообщение от Малевич 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.

[Liukk]

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

[ETCartman]

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.

[Liukk]

Сообщение от ETCartman 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.

[ETCartman]

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.

[Fogel]

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.

[ETCartman]

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

[Liukk]

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...

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Liukk Сделать рейку требуемой точности и длиной 30м - очень непросто.

В чем сложность, посветите пожалуйста?

[Liukk]

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.

[ETCartman]

Сообщение от Liukk 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

[Fogel]

Подводим итог: Подъемник по направляющим с тросовым приводом, с ловителями на башмаках или клещах. Привод троса гидромотором. Один из входов гидромотора присоединяется к грузовому гидроаккумулятору, второй к баку. Аккумулятор позволяет уравновесить подъемник и примерно половину груза (если груз ездит туда-сюда), таким образом возможна как полная рекуперация, так и частичная.

[ETCartman]

Сообщение от Fogel Подводим итог: Подъемник по направляющим с тросовым приводом, с ловителями на башмаках или клещах. Привод троса гидромотором. Один из входов гидромотора присоединяется к грузовому гидроаккумулятору, второй к баку. Аккумулятор позволяет уравновесить подъемник и примерно половину груза (если груз ездит туда-сюда), таким образом возможна как полная рекуперация, так и частичная.

противовес допустим тонны три, ходит на высоту 30 м. Грузовой гидроаккумулятор может ходить на сколько? Ну скажем пусть на 5 м. 3*30/5 = 18 тонн.
махина же в любом случае.

[Liukk]

А кто Вам мешает сделать так, как на строительном подъёмном кране?
Противовес (включает гидропривод, аккумулятор и бак) неподвижен и стоит неподвижно где-нибудь внизу.
А идея Fogel'я очень мне нравится.

[ETCartman]

идея хорошая но "где-нибудь внизу" чаще может не оказаться места. Пару дестяков тонн взгромоздить - фундамент отдельный, груз массивный (не из обедненного урана если, или типа того).

[Liukk]

Почему десятков, откуда взялись такие цифры? А по расчёту?
Вообще-то на кранах обыный бетон используется, а здесь сама гидроисистема служит в качестве противовеса

[ETCartman]

ну типа по расчету из равенства работ на перемещении груза. Противовес например может например иметь более короткий ход если применяется с полиспастами, вес будет соответственно меняться пропорционально (меньше ход - больше вес). Кстати КПД противовеса думаю получше чем гидросистемы. А спускается вниз как правило меньше чем поднимается (если это не разгрузка чего то, типа судна).

[Fogel]

В таком раскладе аккумулятор ведь можно не только грузовой использовать, но и газовый, емкость для газа просто побольше сделать, дабы изменение объема жидкости не сильно влияло на давление. В придачу такая штука довольно хорошо вписывается во что угодно - железки можно в разных углах растолкать (сам такую фигню утрамбовывал). Другой вопрос что это уже сосуды под давлением (впрочем грузовой на такие объемы тоже) и со всеми вытекающими.
С тросовым приводом кстати и противовес можно не в той же шахте вешать, а в удобном месте.

[Liukk]

Сообщение от ETCartman ну типа по расчету из равенства работ на перемещении груза.

У лифта противовесы подвижные, а у подъёмных кранов - нет.
У лифтов плечи рычагов примено одинаковые, а у подъёмных кранов опять же нет. И всё это обусловлено оптимизацией работы каждого из этих механизмом
Вы же вольны делать любую конструкцию и инвертировать механизмы и принципы их работы как угодно (один из принципов АРИЗ, про ТРИЗ я уже упоминал). Почему Вы зацкливаетесь на чём-то одном?

Сообщение от ETCartman махина же в любом случае.

А подъёмник на высоту 30м - не махина?

[ETCartman]

Сообщение от Fogel Другой вопрос что это уже сосуды под давлением (впрочем грузовой на такие объемы тоже) и со всеми вытекающими. .

про сосуды - важное замечание. надо посмотреть коды, может быть и запрещено размещать их непосредственно на кабине (или какие то ограничения есть).
все таки кабина сама может при ударе о буфер испытывать пергрузку до 3g - и это как бы страндартный случай. И он может не вязаться с сосудами давления
кстати достоинство рейки перед тросом то что противовес может быть немного тяжелее соб веса (то есть плюс часть живого). С небольшими изменениями стандартной конструкции. Если поднимаемая нагрузка не сильно варьируется, то фактически затраты энергии на эксплуатацию минимальны (даже если в процентом отношении к общим затратам они не велики - все равно хорошо). А вариации берет на себя уже мотор (вверх и вниз)
То есть возвращаясь к исходной теме - противовес в части простоты и эффективности заменить чем либо очень сложно.

У лифта противовесы подвижные, а у подъёмных кранов - нет.

Причем тут подъемные краны? разговор то вроде был о том что оба устройства (противовес и грузовой гироакум) запасают потенциальную энергию mgh
и из равенства этой энергии и можно их capacity сравнивать

[Liukk]

Сообщение от ETCartman разговор то вроде был о том что оба устройства (противовес и грузовой гироакум) запасают потенциальную энергию mgh и из равенства этой энергии и можно их capacity сравнивать

А я про это самое с самого начала и пишу.
1й цикл. Энергию запасает груз, который при опускании с 30м вращает гидромотор, который работает в режиме насоса. жидкость закачивается из бака в гидроаккумулятор. Это приводит к зарядке гидроакумулятора.
2й цикл .Энергию выдаёт уже гидроаккумулятор, гидромотор становится снова двигателем и поднимает груз. (см мой первй пост про обратимость гидроприводов). Жидкость перетекает из гидроаккума в бак.
А вот гидроаккумуляторы бывают разные: грузовые, пружинные и пневматические. Ибо жидкость несжимаема и энергия запасается внутри гидроаккумулятора либо подъёмом груза, либо сжатием пружины или воздуха внутри самого гудроаккумулятора.

Почитайте литературу по гидроприводам. И не путайте противовес лифта, подъёмного крана и груз грузового гидроаккумулятора, это совершенно разные вещи.

P.S. Забыл добавить. Чтобы данная система работала, необходим дополнительный привод (в качестве насоса можно использовать всё тот же гидромотор/гидронасос), который в конце первого цикла полностью зарядит гидроаккумулятор (тут подразумевается зарядка не только по объёму, но и по давлению жидкости в гидроаккумуляторе). Для этого потребуется дополнительный электродвигатель небольшой мощности и простенькая гидросхема по управлению

[ETCartman]

Liukk вы какие то банальные вещи пишите. Естественно я читал литературу по гидроприводу и знаю механику жидкостей и газов на уровне вузовского курса. и более того - я по роду службы гидропривод рассчитываю и проектирую и испытываю.
то что вы пишите - то и было вопросом в самом начале. Вопрос возник просто не потому что я не в курсе что такое гидроаккумуляторы и какие они бывают, а о более практичных вещах, о которых сложно прочитать где либо (вопрос был адресован к немногим тут практикующим специалистам машиностроителям).
Противовес не одно и то же что грузовой гидроаккумулятор, но с энергетической точки зрения - выполняет ту же функцию. а именно запасает потенциальную энергию и затем возвращает ее. И с поправкой на разный КПД устройств можно сравнивать количество энергии.

[Liukk]

Сообщение от ETCartman Противовес не одно и то же что грузовой гидроаккумулятор, но с энергетической точки зрения - выполняет ту же функцию

Вот поэтому я и решил устроить ликбез.
функция противовеса не запасать энергию, а облегчать работу механизма и убрать знакопеременную нагрузку на привод

[ETCartman]

Сообщение от Liukk Вот поэтому я и решил устроить ликбез. функция противовеса не запасать энергию, а облегчать работу механизма и убрать знакопеременную нагрузку на привод

в таком случае, извините, ликбез нужен именно вам. Потому что знакопеременная нагрузка никуда не девается. А работу механизма он облегчает только на подъем постоянной составляющей нагрузки (и то как правило меньшей чем полная). Устройства типа качелек в которых система спускается только за счет перевешивания противовеса живым грузом однозначно запрещены ASME A17.1 Safety Code for Elevators and Escalators и соотв. ISO на интернациональном уровне

[Liukk]

И чего Вы добиваетесь? Я предложил работоспособное решение - не хотите - не пользуйтесь, мне по-барабану.
А про знакопеременную нагрузку и др. Вы заблужаетесь.

В качестве итога: Очень не люблю описывать словами то, что нужно прорисовывать и расчитывать - возможно отсюда и взаимонепонимание.

[Малевич]

Сообщение от ETCartman противовес допустим тонны три, ходит на высоту 30 м. Грузовой гидроаккумулятор может ходить на сколько? Ну скажем пусть на 5 м. 3*30/5 = 18 тонн. махина же в любом случае.

В принципе, газовый можно прикинуть в первом приближении:
Пусть модуль рейки 10мм, тогда на длине 30 метров выходит около 1000 зубьев. Шестерёнку возьмём о 20 зубцах, т.е. ей надо сделать 50 оборотов, чтобы забраться наверх. Напрямую повесить её на вал насос-мотора не выйдет, поскольку момента не хватит и электропривод по-любому нужен. Стало быть, имем редуктор с двумя входными валами, один из которых подсоединён к электродвигателю, а второй - к обратимому насосу. Редуктор ориентировочно 1:50; тогда гидродвигателю потребуетя совершить 50х50 = 2500 оборотов на полный ход. Выберем мотор-насос из мелких с 12 см3/оборот. 12*2500 = 30000 = 30 литров - этот объём нужно запихнуть в г/а, что и будет его рабочим объёмом.
Дальше самое интересное - сколько %% от веса платформы собираемся компенсировать в конце подъёма. В нижнем положении всё ясно: слегка меньше веса порожней платформы, иначе не продавим и зависнем. А наверху пусть останется 60% от этой величины, чтобы как-то оправдать серьёзное усложнение конструкции. (Или возьмите своё значение). Можно сделать расчёт по формуле, но проще воспользоваться номограммой, приняв а = 1/0,6 ~ 1,7; stored volume = 30 л, процесс адиабатический или изотермический - небольшая суть разница. Видно, что для приведенных значений попадаем в область минимум 4х50 литров, (а лучше взять ещё больше), так что на выходе имеем целую батарею. Отсюда. (Повторюсь: по жизни эти устройства не предназначены для компенсации давления на протяжённых ходах). Грузо-поршневой аккум смотрелся бы уместнее, поскольку величина давления одинакова на всём ходе, но габариты и масса его могут зашкалить. Точно не скажу, не смотрел и вживую видел их пару раз - ну, типа монстры.
И ещё засада: любая гидравлика имеет внутренние утечки, а у нас получается как бы два бака, один из которых находится под давлением. В силу естественных причин жидкость со временем стремится перетечь в безнапорный бак и если во время простоя утечки можно отсечь обычным краном, то при постоянной работе этого сделать не удастся, разве что частично уменьшить установкой дополнительного распределителя. Ставить же отдельный насос на возврат масла под давлением - много чести будет.
Кмк, умнее и надёжнее механического противовеса вряд ли что можно придумать.

----- добавлено через ~22 мин. -----
И ещё один негатив забыл привести: поскольку при опускании масло в г/а будет стравливаться через дроссель, поимеем переменную скорость опускания - в зависимости от возрастающего давления под мембраной. Ввиду чего опускание также придётся выполнять принудительно, от электропривода, так что газонаполненный аккум в вашем случае вряд ли можно чем оправдать.

[zai]

рекуперация энергии...
Для постановки вопроса по проектированию нового устройства необходимо оценить мощность отводимой и подводимой энергии. Строительное крановое хозяйство вряд ли будет экономически эффективным объектом для нового устройства. Скорее это крановое хозяйство перевалки ж/д контейнеров на морские контейнеровозы. Ваш отказ от противовеса несколько надуман. Противовес фактически является рекуператором. Эффективная рекуперируемая энергия - энергия запасаемая при подъеме от нулевой скорости подъема до эксплуатационной скорости подъема. Она относительно невелика- это около одного метра подъема груза.
Съем энергии перед окончанием переноса контейнера(торможение) вероятно экономически неэффективен. Вместе с тем рекуперация не для транспортных средств(например автомобилей) более экономически эффективна. Традиционным высокоэффективным способом рекуперации является все же генератор/электродвигатель.

[йцуке]

Все споры в теме возникают от разных трактовок. Тс спросил как то своеобразно, ответ получил в соответствии с вопросом. Противовес не рекуператор. Противовес только функция силы. Если без противовеса работа выполняется в зависимости от трения и веса, где в основном играет роль вес, то с противовесом работа в основном связана с силой трения.

Сообщение от ETCartman Устройства типа качелек в которых система спускается только за счет перевешивания противовеса живым грузом однозначно запрещены

и как живой груз связан с рекуперацией в изначальном вопросе топикастера?

[Liukk]

Согласеню полностью.
Если ТС хотел устроить то-то вроде "мозгового штурма" ( получить набор идей), но почеу-то забыл, что при мозговом штурме критика ЗАПРЕЩЕНА, а идеи можно высказывать самые бредовые, лишь бы не нарушались законы физики.
В ТРИЗ это первое правило - правильная постановка задачи, нужен Идеальный Конечный Результат, или Чего ты хочешь.

[ETCartman]

все, вопрос снят благополучно Малевичем (благословит его аллах и приветствует!) в его первом по счету посте. В последующем он привел выкладки, после чего допустим мне стало ясно, что никакие гидроаккумуляторы адекватной заменой противовесу не являются. Ни по простоте, ни по стоимости, а кроме того - по некоторым частным нормативным ограничениям.

Противовес не рекуператор.

рассмотрите два состояния системы - лифт вверху и лифт внизу (для противовеса - наоборот), посчитайте потенциальную энергию, работу сил на перемещении из одного состояния в другое. Это физика - в мое время был 8 класс по моему (механика), даже троечники такие задачи с удовольствием решали.
Тут для подсказки из того что посложнее школьного курса - при движении вниз с постоянной скоростью, электродвигатель работает в режиме торможения, тепловая энергия рассеивается через специальное устройство. Для меня спорить об этом не интересно, если честно.

[Fogel]

Это не кран, контроллеров с батареей "специальных устройств" там нет, посему вся энергия рекуперативно назад в сеть пытается отправиться. Возможно, счетчик это дело даже учесть сможет

[ETCartman]

кстати один из серьезных минусов рейки - если не смазать, то будет сильно трясти. А смызывать надо часто, что затратно конечно же.
Никто не знает где можно найти теорию по определению параметров вибрации (например в зависимости от коэффициента трения, зазоров и т.д.)? как бы просто хотелось бы понять этот процесс лучше

[Fogel]

Нам эту вибрацию читали, назывался курс "теория спецрасчетов". Все определялось жесткостью системы и упругими законами ее взаимодействия с другими системами. Когда в ход пошли тройные интегралы, я понял что на практике этого точно применять не буду и постарался забыть сразу же как только сдал
Кстати, для передачи давления на гидромотор подъемника ходящего 30м, нужен рукав всего в 16 метров

[ETCartman]

я насколько себе представляю, эвольвентные передачи обеспечивают равномерное поступательное движение относительно рейки притом что угол давления - pressure angle сохраняется постоянным. это там основная теорема или тип того. если есть трение то вся эта теория летит куда то там, потому как указанный угол отклоняется и равномерное движение нарушается. интересно просто что за теория, как она описывает все это, потому что вибрации суть и есть неравномерное движение в данном случае. из указанных рассуждений проистекает следующий вопрос - что если шестерни две (два привода) и если вибрации находятся в противофазе или вообще в разных фазах. можно ли как то взаимно погасить их например. Не могли бы вы подкинуть ключевых слов - чего погуглить?

[Liukk]

Сообщение от ETCartman Не могли бы вы подкинуть ключевых слов - чего погуглить?

Учебники по курсу "Детали машин" Могу порекомендовать "Детали машин" п/р Кудрявцева - посильнее, чем п/р Решетова будет, а также "Курсовое проектирование деталей машин" п/р Кудрявцева. Там, кстати, и расчёт планетарных передач есть.

[ETCartman]

копая тут программу для расчета гидравлических дел, обратил внимание на функционал CalculiX (calculix.de) в части симуляции гидросетей и пользуясь случаем рекомендую
а именно элемент типа D - линейный, трехузловой. Может быть использован для связанных задач - не только massflow но и температура и так далее. Можно вставлять в сеть почти любые насосы, клапаны, жиклеры, резервуары и т.д. сделано в принципе, насколько я понимаю, для расчета достаточно сложной гидросистемы самолета и базируется на эмпирических инженерных моделях (то есть тру инженерный метод, очень точный, а не прямое CFD которое сделать даже профессионалу может быть непросто (не в смысле какого то результата в в смысле адекватных результатов) за пределами ламинарного режима, хотя и CFD в CalculiX тоже присутствует, и даже усовершенствованно в последней версии). В справке CCX есть подробное описание, а в дистрибутиве простые верификационные примеры. Если кто то потестирует и поделится результатами - рад буду принять участие, ибо тема актуальна
У меня есть related вопросы по гидравлической теме
Например - шестеренчатый насос работает как правило при больших оборотах (как в режиме насоса так и в режиме мотора).
Существуют ли (и каких типов) гидропомпы которые работают на малых оборотах и при этом создают/держат относительно большой момент?
что типа схемы с коленвалом может быть. тут я просто плаваю в этих вопросах, поэтому и спрашиваю
второй вопрос - бывают ли автоматические клапаны которые плавно закрывают систему при привышении определенного расхода (без гидроудара и жетательно без всякой электроники, действующие автоматом на физических принципах)

[Jonas]

Сообщение от ETCartman Существуют ли (и каких типов) гидропомпы которые работают на малых оборотах и при этом создают/держат относительно большой момент? что типа схемы с коленвалом может быть. тут я просто плаваю в этих вопросах, поэтому и спрашиваю второй вопрос - бывают ли автоматические клапаны которые плавно закрывают систему при привышении определенного расхода (без гидроудара и жетательно без всякой электроники, действующие автоматом на физических принципах)

Конечно, например радиально-поршневые насосы от нескольких об/мин при очень большом моменте.
При превышении давления работают или предохранительные клапаны которые открывают на сброс или редукционные которые поддерживают заданное давление. Любым клапанам можно обеспечить плавную работу достаточно простым способом (например дросселированием).
Клапанов которые закрывают систему при превышении расхода я лично не встречал но выполнить такую задачу можно имея некоторый набор типовых, да и при необходимости разработать и изготовить задача не сложная.

[Laborant]

Сообщение от ETCartman Существуют ли (и каких типов) гидропомпы которые работают на малых оборотах и при этом создают/держат относительно большой момент?

Аксиально-плунжерные гидромашины
Ы?

[Jonas]

Сообщение от Laborant Аксиально-плунжерные гидромашины[/url] Ы?

Аксиально-плунжерные на малых не очень а вот радиально плунжерные и особенно радиально-поршневые само то.

[ETCartman]

спасибо, конкретно допустим 100 об/мин и менее
и момент скажем от 15000 lb*in до 50000 lb*in ? то есть очень маленькие обороты и очень большой момент. радиально поршневые я по изучаю, но мне кажется что нет таких параметров один в один
PS они еще по ходу столько стоят, сколько шестереночный с коробкой передач

Клапанов которые закрывают систему при превышении расхода я лично не встречал но выполнить такую задачу можно имея некоторый набор типовых, да и при необходимости разработать и изготовить задача не сложная.

спасибо, а из типовых по какому принципу?

[Jonas]

Например http://www.mikuni.ru/
Мотор HMB 700 - рабочим объемом 6800 см/куб.
при подаче 680 л/мин обеспечит вращение 100 об/мин и момент на валу 21656 Нм (15972 lb*ib).
С шестеренным - насосом вряд ли найдете подходящий.
Для такого насоса требуется мощность порядка 230 кВт.

[Малевич]

Сообщение от ETCartman бывают ли автоматические клапаны которые плавно закрывают систему при привышении определенного расхода (без гидроудара и жетательно без всякой электроники, действующие автоматом на физических принципах)

Таких, чтобы перекрывали подачу полностью - не встречал и не представляю как такое возможно без электроуправления, хотя бы с т.зр. повторного пуска. А для поддержания постоянной скорости существуют простые регуляторы расхода.
Для высокомоментного привода - да, радиально поршневые машины. Если верить описанию, моторы МРФ крутят от нескольких об/мин, с соответствующим снижением мощности, но поддержанием момента. Ставили такой на прямой привод шнека экструдера с регулируемой частотой вращения; где-то на 30 об/мин спокойно работал.

[Jonas]

Сообщение от Малевич Таких, чтобы перекрывали подачу полностью - не встречал и не представляю как такое возможно без электроуправления

На днях подключал дочери стиральную машинку так там на подающем шланге стоит устройство для отключения воды в случае порыва шланга (не большая штучка).
Реализовать можно, нужно только исходные данные (расход, давление, жидкость, и пр.).

[Малевич]

Сообщение от Jonas на подающем шланге стоит устройство для отключения воды в случае порыва шланга

Там двойные стенки шланга и картридж с быстро разбухающим заполнителем. Если хоть раз сработает - на выброс. Есть какие-то продвинутые шланги с соленоидным клапаном, но им нужен управляющий сигнал от поплавка с датчиком, т.е. без электрики и здесь не обойтись.

Датчик расхода пристроить? Опять же электроника, чего автор не хочет. Так, чтобы чисто на механике (гидравлике) работало - не представляю как реализовать.
Правда, я гидравлик тот ещё: за отсутствием профессионалов приходится иногда несложные схемы ковырять; так что могу не знать.

[Liukk]

Сообщение от Малевич Датчик расхода пристроить? Опять же электроника, чего автор не хочет. Так, чтобы чисто на механике (гидравлике) работало - не представляю как реализовать.

Практически любое управление гидроприводами можно выполнить чисто гидравлическим, вопрос только в себестоимости такого решения, габаритов и желание это сделать.

Уравнение Бернулли для потока жидкости: чем выше скорость, тем ниже давление и наоборот. -> при необходимости можно сделать чисто гидравлическое устройство. Трубка Венутри, датчики давления и гидрораспределитель с гидроуправлением (это если готового изделия на выпускают).

А ETCartman'у советую почитать теорию по гидравлике и гидроприводам и см. В.К. Свешников "станочные гидроприводы" там много чего интересного, в том числе по насосам и объёмным гидроприводам, дросселям и регуляторам расхода, а также приведены реальные гидросхемы управления.

P.S. перекрытие движения жидкости по трубе - пара разнонаправленных управляемых обратных клананов (а может и обычные обратные клапана подойдут - точно не скажу, схему рисовать нужно)

[ETCartman]

Сообщение от Jonas Например http://www.mikuni.ru/ Мотор HMB 700 - рабочим объемом 6800 см/куб. при подаче 680 л/мин обеспечит вращение 100 об/мин и момент на валу 21656 Нм (15972 lb*ib). .

Вот спасибо вам. избавили от поиска в каталогах. Я тут просто уточню что речь идет об использовании в тормозном/замедлительном устройстве а не в приводе.
конечно полно разных тормозных устройств на свете, и можно свое сделать на известных принципах, но в отношении гидравлики - тут вопрос можно ли купить и собрать.
Разрабатывать и делать ту мач тайм консьюмин

Liukk перекрытие движения жидкости по трубе - пара разнонаправленных управляемых обратных клананов (а может и обычные обратные клапана подойдут - точно не скажу, схему рисовать нужно)

не очень пока понял, но тут речь идет не о регуляторе расхода и не о возможности перекрытия как таковой. а о том, что допустим поток идет беспрепятственно до некоторого расхода/давления а после него клинит проход автоматом. как мне объяснили - такого нет. то есть без электроники нет, а с электроникой просто же расходомер и клапан.

[Liukk]

Сообщение от ETCartman допустим поток идет беспрепятственно до некоторого расхода/давления а после него клинит проход автоматом. как мне объяснили - такого нет. то есть без электроники нет, а с электроникой просто же расходомер и клапан.

Да элементарно это сделать с помощью устройств чистой гидроавтоматики, безо всякого электричества и электроники. Датчик давления, парочка гидрораспределителей с обратными клапанами и дросселями, ну может ещё ёмкость понадобится. вот и всё устройство. Где найти теорию я уже указал. Разрабатывать за вас принципиальную и монтажную схему управления гидроприводом, я не буду - изучайте гидравлику и гидропривод
Я разрабатывал управляющие системы пневмоавтоматики и гидроавтоматики, в том числе и по контролю размеров с очень высокой точностью, так что отвечаю за свои слова.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от ETCartman Вот спасибо вам. избавили от поиска в каталогах. Я тут просто уточню что речь идет об использовании в тормозном/замедлительном устройстве а не в приводе.

Я бы не советовал, жидкость гидросистемы (то бишь масло) на растяжение плохо работают

[ETCartman]

Сообщение от Serge Krasnikov Я бы не советовал, жидкость гидросистемы (то бишь масло) на растяжение плохо работают

гидросистема в качестве замедлительного устройства у нас работает прекрасно (есть даже патентованное решение). шестеренчатый насос цепляется на вал двигателя, то есть по отношению к рейке через коробку передач это дает очень большие обороты. потом просто подбирается orifice с подходящей дырочкой и все работает. наверно это не принципиально новая система, но во всяком случае хорошая достаточно. если например перекрывать давление полностью - то тут будет гидравлический удар конечно же. надо чтобы медленно перекрывалось а не резко. вот я читаю про отсечные клапаны, но на пневматику, надо что то типа такого. Но отказ от электроники вообще не принципиален, коль она автоматом будет срабатывать, поэтому просто расходомер с управляемым клапаном наверно тоже будет работать. Если конечно насос на малых оборотах удасться подобрать

[Jonas]

Сообщение от Serge Krasnikov Я бы не советовал, жидкость гидросистемы (то бишь масло) на растяжение плохо работают

А при чем здесь растяжение. Речь идет об перекрытии, тоесть плавном подпоре (если я правильно понял).

Сообщение от ETCartman если например перекрывать давление полностью - то тут будет гидравлический удар конечно же.

Вообще то гидро удар возникает в системах большого объема (магистралях) и при больших скоростях. У вас что, такая большая система?
Для плавного торможения можно применять гидротрансформатор подключенный через обратный клапан а сброс из него через дроссельное отверстие. При резком закрытии системы жидкость поступает через обратный клапан в трансформатор и сжимая газ плавно тормозит. Через дроссельное отверстие трансформатор разряжается обратно в сеть. Скорость торможения будет зависуть от объема аккумулятора.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Jonas А при чем здесь растяжение. Речь идет об перекрытии, тоесть плавном подпоре (если я правильно понял).

Думаю что не правильно.

Сообщение от ETCartman возможно ли построить схему с насосом гидроаккумулятором, в которой была бы возможна рекуперация энергии при работе насоса в пассивном редиме от внешнего источника.

Насос работает в пассивном режиме и выделяется энергия, то бишь рекуперация, т.е. все эти плунжерки, аксиальном насосе, что нагнетали масло будут тормозить и гидроудары тут не причем.

[ETCartman]

Сообщение от Jonas Вообще то гидро удар возникает в системах большого объема (магистралях) и при больших скоростях. У вас что, такая большая система? .

система не большая, но давление приличное даже в обычном режиме работы. потому что скорость приличная, и соответственно энергия которую нужно рассеять за небольшой промежуток времени

[Jonas]

Сообщение от ETCartman система не большая, но давление приличное даже в обычном режиме работы. потому что скорость приличная, и соответственно энергия которую нужно рассеять за небольшой промежуток времени

Думаю гидроаккумулятор для вас будет то что надо.

[ETCartman]

в сухом остатке идея с гидротормозом не канает к сожалению совсем
1) объемные насосы адекватные по оборотам и моменту стоят дорого. дороже альтернативных решений по крайней мере
2) шестеренчатый насос даже при перекрытии системы вес подъемника не держит. то есть замедление на высоких оборотах работает а полный останов естественно нет. потому как масло протекает между шестерен - это все работает только в движении за счет динамического давления, как велосипед.

[Jonas]

Так всё таки, что нужно в конце концов - аккумулировать энергию или устроить тормоз используя системы гидропривода?

[ETCartman]

тащем то и то и это, но поскольку энергия накрылась чуть раньше, а тормоз только сейчас, то вероятно надо будет что то другое придумывать на досуге