Добавить в избранное

Федеральное агенство по образованию

Псковский государственный университет

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

АВТОТРАНСПОРТНОЙ ТЕХНИКИ И ГАРАЖНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

Учебно - методическое пособие

Введение

Широкое применение гидравлических и пневматических систем при использовании автомобильной техники и гаражного оборудования обусловлено определёнными преимуществами перед другими типами приводов (в частности, механическим приводом), позволяющими реализовать задачи, сформулированные на стадии конструирования.

Применение объёмного гидропривода позволяет получить значительную мощность на выходе при малой удельной массе. Возможность создания больших передаточных отношений, бесступенчатое регулирование скорости выходного звена, простое и надёжное предохранение от перегрузок, простота преобразования в поступательное обусловили широкое применение объёмного гидропривода в силовых системах автотранспортной техники ( , привод , буровые установки, автовышки, подъём кузова автомобиля и т. п.).

Динамический гидропривод (в частности, гидротрансформатор – ГДТ) получил широкое применение в автоматической трансмиссии легковых и грузовых автомобилей. С помощью ГДТ реализуют такие возможности автомобиля, как пуск двигателя под нагрузкой, плавное трогание с места и повышение проходимости вследствие плавного нарастания крутящего момента на колёсах автомобиля, возможность глубокого бесступенчатого регулирования, и др.

Пневматический привод широко применяется в тормозных системах грузовых автомобилей, привода открывания и закрывания дверей автобуса, в подвеске автомобиля. Отличительными особенностями пневмопривода от гидропривода являются свойства рабочего тела (атмосферного воздуха) – и сжимаемость, которые ограничивают применение пневмопривода.

Расчёт любого пневмо - или гидропривода начинают с анализа поставленных задач и проектирования принципиальной схемы, отражающей работу привода. Для освоения навыков составления принципиальных схем и предназначено это пособие.

Данное учебно – методическое пособие предназначено для проведения практических занятий со студентами всех форм обучения по направлениям 190600.62 «Автомобили и автомобильное хозяйство», 43.03.01 «Сервис автотранспортных средств».

1. Гидрообъёмная трансмиссия

Гидрообъёмная трансмиссия (ГОТ) предназначена для передачи крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) к колёсам транспортного средства. Механическая энергия на выходном валу ДВС с помощью насоса преобразуется в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости, подводимого к гидромотору, который в свою очередь преобразует гидравлическую энергию жидкости в механическую энергию вращения, подводимую к колёсам транспортного средства. Структурная схема ГОТ изображена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема ГОТ

Применение ГОТ обусловлено следующими преимуществами перед механической трансмиссией:

Возможность плавного бесступенчатого изменения передаточного отношения трансмиссии в широком диапазоне, что повышает проходимость транспортного средства и облегчает управление;

При бесступенчатом регулировании скорости не происходит разрыва потока мощности (при переключении передач в механической трансмиссии разрыв потока мощности может привести к срыву грунта колёсами при движении по поверхностям с низкой несущей способностью);

Отсутствие ряда механических агрегатов (фрикционное сцепление, карданная передача, коробка передач, главная передача, ) снижают вес транспортного средства;

Универсальность управления работой ГОТ позволяет размещать гидромоторы на достаточном удалении от насоса, что особенно важно для управления многоосными полноприводными транспортными средствами;

Защита от перегрузок и быстрый реверс.

К недостаткам ГОТ можно отнести мйньший КПД в сравнении с механической трансмиссией, достаточно высокую стоимость гидромашин и гидроаппаратов, невысокую долговечность и работу на малых скоростях.

Создание большого крутящего момента на выходном валу гидромотора обусловило применение следующих типов гидромашин:

Насос роторный аксиально – поршневой регулируемый реверсивный с наклонным диском или наклонным блоком;

Гидромотор роторный аксиально – поршневой или радиально – поршневой реверсивный нерегулируемый или регулируемый.

ГОТ применяют на транспортных средствах, предназначенных для работы на мягких грунтах при движении с небольшой скоростью. ГОТ оснащены такие мобильные средства, как карьерный самосвал «Белаз», автодорожная техника (например, самоходный вибрационный каток), сельскохозяйственные машины (зерноуборочные комбайны), самоходные погрузчики.

1.1. Типовая гидравлическая схема гидрообъёмной трансмиссии привода ведущих колёс транспортного средства

Рис. 2. Типовая схема ГОТ

Гидравлическая схема типовой ГОТ (рис. 2) включает в себя главный контур, который содержит регулируемый насос Н1 и нерегулируемый гидромотор М, систему управления трансмиссией, систему подпитки, обеспечивающую создание подпорного давления во всасывающей линии для устранения кавитации и утечек, систему предохранения трансмиссии от перегрузки, систему отвода избытка нагретой рабочей жидкости, прошедшей гидромотор, на слив, и систему кондиционирования рабочей жидкости, включающий фильтр тонкой очистки Ф, охладитель ОХ и гидробак.

Регулируемый реверсивный насос Н1 преобразует механическую энергию дизельного двигателя в гидравлическую, создавая в напорной линии поток рабочей жидкости под давлением. В зависимости от направления подачи жидкости одна из подходящих к насосу гидролиний будет напорной, другая – всасывающей. Нерегулируемый реверсивный гидромотор преобразует гидравлическую энергию потока рабочей жидкости в механическую. Таким образом, в системе «насос – гидромотор» происходит замкнутая циркуляция рабочей жидкости.

Система подпитки, которая обеспечивает подачу рабочей жидкости в главный контур вследствие отбора нагретой жидкости для охлаждения и утечек, включает шестерённый насос Н2, обратные клапаны КО1 и КО2, предохранительный клапан КП1. Насос Н2 подаёт охлаждённую рабочую жидкость из бака в главный контур через клапан КО1 или КО2, в зависимости от того, какая линия будет напорной. Например, если верхняя линия главного контура – напорная, клапан КО1 будет закрыт, так как давление в напорной линии будет больше, чем давление, создаваемое насосом Н2. В этом случае подача рабочей жидкости будет происходить в нижнюю (всасывающую) линию через клапан КО2. Клапан КП1 предотвращает случайное повышение давления.

Система управления ГОТ включает насос подпитки Н2, пропорциональный распределитель Р1 с ручным управлением, гидроцилиндр Ц для регулирования подачи рабочей жидкости насосом Н1, дроссель ДР. При изменении положения золотника распределителя Р1 (например, при перемещении золотника вправо), происходит подача рабочей жидкости от насоса Н1 в правую полость гидроцилиндра Ц1, вследствие чего подача жидкости насосом Н1 увеличивается, что в свою очередь увеличивает частоту вращения вала гидромотора М. Тяга, закреплённая на штоке гидроцилиндра Ц, перемещает корпус распределителя Р1, возвращая золотник в исходное положение, при котором в обе полости гидроцилиндра подаётся одинаковое количество рабочей жидкости. Таким образом, при прекращении перемещения золотника частота вращения вала гидромотора М сохраняется постоянной. Дроссель ДР служит для ограничения подачи рабочей жидкости.

Система предохранения от перегрузки включает два предохранительных клапана высокого давления КП1 и КП2, которые в случае превышения нагрузки на валу гидромотора М сбрасывает рабочую жидкость из напорной линии во всасывающую в обход гидромотора. Наличие двух клапанов обусловлено реверсивностью насоса Н1.

Система отвода нагретой жидкости включает распределитель Р2 с гидравлическим управлением, клапан КП 4 и охладитель ОХ. Так как подача насоса Н2 больше утечек, то образующийся во всасывающей линии излишек рабочей жидкости, нагретый после выхода из гидромотора, через гидравлически управляемый золотниковый распределитель Р2 и переливной клапан КП4 поступает через охладитель ОХ в бак. Золотник распределителя Р2 перемещается под воздействием давления в напорной линии. Клапан КП4 ограничивает давление подпитки, а распределитель Р2 обеспечивает соединение клапана КП4 с всасывающей линией и блокирует поступление к нему жидкости из напорной линии.

1.2. Гидравлическая схема гидрообъёмной трансмиссии с дополнительным насосом

Отличие схемы, изображённой на рис. 3, от предыдущей является наличие отдельного насоса подпитки Н3 и применение одного предохранительного клапана с предварительным управлением КП2 вместо двух.

Предохранительные клапаны КП2 и КП3, указанные в предыдущей схеме (рис. 2), имеют значительные размеры и высокую стоимость. Кроме того они должны содержать устройства для предотвращения колебаний запорно – регулирующего элемента клапана.

Рис. 3. Гидравлическая схема ГОТ с дополнительным насосом

В представленной схеме при увеличении давления в напорной линии выше установленного значения через один из обратных клапанов КО4 или КО5 рабочая жидкость подводится к клапану КП2 и, в случае превышения номинального давления через клапан КО2 или КО3 поступает во всасывающую линию. Например, если верхняя линия – напорная, то в случае превышения давления рабочая жидкость поступает через клапан КО4 к клапану КП2, и через клапан КО3 поступает в нижнюю всасывающую линию. Клапан КО1 предотвращает поступление рабочей жидкости к насосу Н3 системы подпитки и далее на слив.

Двухпозиционный распределитель Р3 с ручным управлением обеспечивает принудительное открытие клапана КП2 и слив рабочей жидкости из напорной линии во всасывающую при необходимости перевода трансмиссии в нейтральное положение.

Для обеспечения регулирования насоса Н1 установлен дополнительный насос Н2. Пропорциональный распределитель Р1 при нейтральном положении золотника обеспечивает поступление рабочей жидкости от насоса на слив через охладитель ОХ1, чем достигается дополнительное охлаждение жидкости и минимальные затраты потребляемой насосом Н2 мощности. Распределитель Р2 предназначен для направления потока рабочей жидкости из всасывающей линии через охладитель ОХ2.

Разница между электрическими, пневматическими и гидравлическими линейными приводами

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Казанский авиационно-технический колледж имени П.В.Дементьева»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины __ОП.06 «Гидравлические и пневматические системы»

Для специальности 24.02.01 «Производство летательных аппаратов»

Вводится в действие

Казань

2014

ОДОБРЕНА

Предметной (цикловой)

комиссией спецдисциплин

(наименование комиссии)

_____________________________

Протокол №

Председатель

А.Т.Гарипова

(личная подпись) (инициалы,

Фамилия)

______________

(дата)

Составлена в соответствии с требованиями основной профессиональной образовательной программы ФГОС СПО по специальности 24.02.01. Производство летательных аппаратов

(код) (название специальности)

СОГЛАСОВАНО

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по научно-

методической работе

Э.Р.Соколова __________

Разработчик (и): преподаватель КАТК

(должность)

Заместитель директора по

учебной работе

Р.Р.Шамсутдинов _________

(личная подпись) (инициалы, фамилия) (дата)

В.П.Данилова _________

______________

____________ _________________ ____________

(личная подпись) (инициалы, (дата)

Фамилия)

Рецензенты: Преподаватель КАТК

(должность, наименование

Организации)

_________________________________

(должность, наименование

Организации)

__________________________ _________

(инициалы, (телефон)

Фамилия)

___________________________________

(инициалы, (телефон)

Фамилия)

	стр.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Гидравлические и пневматические системы

Область применения программы

Рабочая программа учебной дисциплины «Гидравлические и пневматические системы» является частью примерной основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности 24.02.01 «Производство летательных аппаратов» базовой подготовки.

Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) и профессиональной подготовке по профессиям рабочих: 18466 «Слесарь механосборочных работ».

Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы.

Дисциплина ОП.06 «Гидравлические и пневматические системы» входит в профессиональный цикл как общепрофессиональная дисциплина.

1.3.Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

В результате изучения дисциплины студент должен уметь:

Составлять принципиальные схемы гидравлических и пневматических систем;

Производить расчеты по определению параметров гидро- и пневмосистем;

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

Физические основы функционирования гидравлических и пневматических систем;

Устройства и принцип действия различных типов приводов гидро- и пневмосистем;

Методику расчета основных параметров разного типа приводов гидро- и пневмосистем;

В результате изучения дисциплины формируются следующие компетенции:

ОК 1.Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2.Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5.Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования в профессиональной деятельности.

ОК 6.Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК8.Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации;

ПК 1.1. Анализировать объект производства: конструкцию летательного аппарата, агрегатов, узлов, деталей, систем, конструкторскую документацию на их изготовление и монтаж.

ПК 2.1. Анализировать техническое задание для разработки конструкции несложных деталей и узлов изделия и оснастки. Производить увязку и базирование элементов изделий и оснастки по технологической цепочке их изготовления и сборки.

ПК 2.2. Выбирать конструктивное решение узла.

ПК 2.3. Выполнять необходимые типовые расчеты при конструировании.

ПК 2.4. Разрабатывать рабочий проект деталей и узлов в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

ПК 3.2. Проверять качество выпускаемой продукции и/или выполняемых работ.

максимальной учебной нагрузки обучающегося 69 часа, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 46 часов;

самостоятельной работы обучающегося 23 часа.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Количество часов

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
в том числе:
Лабораторные занятия
Практические занятия	не предусмотрены
Контрольные работы
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
в том числе:
Работа с технической литературой и составление конспектов.
Решение задач.
Изучение дополнительной литературы и подготовка доклада
Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета

2.3. Тематический план и содержание учебной дисциплины

«Гидравлические и пневматические системы»

Наименование разделов и Тем	самостоятельная работа обучающегося	Объем часов	Уровень освоения

Раздел 1. Физические основы функционирования систем
Введение	Краткая история развития гидравлики, гидравлических машин и гидропневмоприборов. Значение гидравлических и пневматических систем в авиационном производстве. Задачи дисциплины в профессиональной деятельности. Достоинство и недостатки гидро- пневмоприводов, области их применения, структура, классификация .
Тема 1.1. Рабочие тела и масла	Функциональное назначение рабочих жидкостей. Определение жидкости. Понятие реальной и идеальной жидкости. Основные механические и физические свойства жидкостей. Приборы для измерения вязкости жидкости. Зависимость физических свойств жидкости от температуры и давления. Характеристики рабочих жидкостей и их заменителей, требования к ним. Выбор рабочих жидкостей.
	Лабораторная работа №1
	Измерение вязкости жидкости
	Самостоятельная работа: Работа с технической литературой по самостоятельному изучению и составлению кратких конспектов по основным физическим свойствам и особых состояния рабочих жидкостей (облитерация и кавитация), применяемых в гидравлических системах летательных аппаратах и авиационном производстве.
Тема 1.2. Основы гидростатики	Основные задачи гидростатики. Силы, действующие в жидкости, находящейся в состоянии равновесия. Понятие гидростатического давления. Единицы измерения гидростатического давления в системе СИ. Основные свойства гидростатического давления. Закон Паскаля. Основное уравнение гидростатики. Понятие абсолютного, избыточного и вакуумметрического давления. Приборы для измерения давления. Гидростатические машины (гидравлические пресс и аккумулятор). Назначение, область применения, устройство и принцип действия.
Тема 1.2. Основы гидростатики	Самостоятельная работа: Работа с литературой по самостоятельному изучению и составление конспекта о приборах для измерения давления сред и о гидростатических машинах (гидравлические пресс и аккумулятор). Назначение, область применения, устройство и принцип действия.
Тема 1.3. Основы гидродинамики	Задачи гидродинамики. Виды движения жидкости. Поток жидкости. Гидравлические элементы потока: площадь живого сечения потока, смоченный периметр, гидравлический радиус, объемный и весовой расход жидкости, средняя скорость движения потока. Уравнение неразрывности для потока жидкости. Энергия элементарной струйки. Уравнение Бернулли. Геометрический и физический смысл уравнения Бернулли для идеальной жидкости. Полный напор и его составные части. Построение пьезометрических и напорных линий. Примеры применения уравнения Бернулли в технике. Измерение скорости потока и расхода жидкости. Режимы движения жидкостей: ламинарный и турбулентный. Потери напора на трение при ламинарном и турбулентном движении. Формула Дарси – Вейсбаха. Шероховатость. Зоны русла. Коэффициент Дарси. Местные сопротивления. Коэффициент местного сопротивления. Понятия простого и сложного трубопровода. Гидравлический расчет простого трубопровода. Три основные задачи при расчете простого трубопровода, определение напора, расхода и диаметра
Тема 1.4. Законы идеальных газов, законы термодинамики	Лабораторные работы №№ 2, 3.
	Измерение давления и расхода. Определение режима движения жидкости.
	Определение потерь напора по длине.
	Самостоятельная работа: Работа с литературой по самостоятельному изучению и составление конспекта о примерах и применении уравнения гидродинамики в технике. Решение задач: расчет числа Рейнольдса, скорости и расхода жидкости, величины потерь давления в гидросистеме, расчет простого трубопровода. Рабочие среды пневмоприводов, их свойства. Состав воздуха. Идеальный и реальные газы. Параметры состояния газа: давление, удельный вес, термодинамическая температура. Понятие об энтальпии и энтропии газа. Уравнение состояния идеального газа (Клапейрона-Менделеева). Закон Авогадро. Законы идеального газа (закон Гей-Люссака, Шарля и Бойля-Мариотта). Определение и задачи термодинамики. Первый и второй законы термодинамики.
	Самостоятельная работа: Работа с литературой. Решение задач.
Раздел 2. Гидравлические и пневматические приводы.
Тема 2.1. Структура и составные элементы гидропривода. Тема 2.2.Общие сведения о гидравлических машинах	Принцип работы гидравлического привода. Основные элементы объемных гидроприводов, их назначение. Требования к гидроприводам, их классификация, достоинство и недостатки. Область применения гидропривода. Условные графические обозначения элементов гидравлических и пневматических схем приводов изделий по ГОСТу.
	Самостоятельная работа: Работа с литературой по самостоятельному изучению и составлению конспекта «Область применения гидро- и пневмоприводов». Выписать из ГОСТа условные графические обозначения гидравлических и пневматических элементов на схемах проводов изделий. Классификация гидравлических машин. Определения насосов и гидродвигателей. Классификация насосов. Назначение и область применения основных типов насосов и гидродвигателей. Подача, напор, число оборотов, с которыми работает насос, момент на валу, потребляемая мощность, коэффициент полезного действия. Шестеренные насосы. Пластинчатые насосы. Устройство, принцип действия. Достоинство и недостатки. Пластинчатые насосы. Устройство, принцип действия. Достоинство и недостатки. Требования к насосам. Схема и принцип действия поршневого насоса. Устройство, принцип действия радиально-поршневых и аксиально-поршневых насосов. Область применения. Гидроцилиндры.


	Лабораторная работа: №4, 5, 6.
	Определение рабочих характеристик шестеренного насоса.
	Определение характеристик гидродвигателя.
	Исследования характеристик объемного гидропривода с поступательным движением выходного звена. Самостоятельная работа: Работа с литературой. Составление конспектов по работе гидравлических машин. Решение задач.
Тема 2.3. Аппаратура гидроприводов	Назначение гидроаппаратов. Конструкции запорно-регулирующих элементов. Аппаратура для регулирования и контроля давления. Крановые и золотниковые распределители, их типы, принцип действия, подключение в гидросистему. Аппаратура для регулирования расхода рабочей жидкости.
	Лабораторные работы: №№ 7, 8.
	Исследование характеристик напорного гидроклапана.
	Исследование характеристик редукционного клапана.
	Самостоятельная работа:
	Работа с литературой по самостоятельному изучению и составление кратких конспектов о работе дросселирующих распределителях, их назначении и принципе действия.
Тема 2.4. Регулирование скорости движения рабочих органов	Способы гидравлического регулирования скорости рабочих органов. Сущность, достоинство и недостатки схем объемного регулирования. Сущность, схемы, достоинства и недостатки дроссельного регулирования. Самостоятельная работа: Работа с литературой. Выписать недостатки схем регулирования.
Тема 2.5. Вспомогательные элементы гидроприводов	Трубопроводы, их соединения и монтаж. Устройства для очистки масла. Типы фильтров, их конструкция, принцип действия. Способы подключения фильтров в гидросистему. Гидробаки. Теплообменники.
	Самостоятельная работа:
	Работа с литературой. Уплотнительные устройства. Расчет и обоснования выбора гидробаков, теплообменников.
Тема 2.6.Структура и составные элементы пневмопривода.	Устройство и принцип действия поршневого компрессора. Теоретический и действительный процесс сжатия в компрессоре. Достоинства и недостатки поршневого компрессора Схема получения сжатого воздуха. Основное и вспомогательное оборудование поршневой компрессорной станции.
	Самостоятельная работа:
	Исследование работы поршневого компрессора по индикаторной диаграмме.
Тема 2.7. Принципиальные схемы пневмоприводов.	Назначение и область применения пневмоприводов. Основные элементы пневмоприводов и их функциональное назначение. Достоинства и недостатки пневмоприводов.
	Самостоятельная работа:
	Примеры использования пневмоприводов в конструкции летательного аппарата и в авиационном производстве.
Тема 2.8.Следящие приводы	Назначение и применение следящего привода. Схемы следящего привода технологического оборудования.
	Самостоятельная работа:
	Изучение работы гидропривода стабилизатора летательного аппарата.
Тема 2.9. Основы расчета гидро- и пневмосистем.	Основы расчета гидропривода: определение параметров насоса, диаметров трубопровода, потерь давления в гидросистеме. Понятие о тепловом расчете пневмосистемы.

Оценка качества обучения по дисциплине «Гидравлические и пневматические системы» осуществляется согласно Государственному образовательному стандарту, который задает следующие качественные уровни освоения содержания обучения по учебным дисциплинам в следующих понятиях:

уровень - “иметь представление, понимать” как способность идентифицировать объект изучения, дать его качественное описание, сформулировать характерные свойства; (компетентность не развита)
уровень - “знать”, как способность воспроизвести изученный материал с требуемой степенью научности; (компетентность развита недостаточно)

3. уровень - “уметь” как способность использовать полученные знания в сфере профессиональной деятельности с возможным использованием справочной литературы; (компетентность развита достаточно)

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1.Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация дисциплины требует наличия учебного кабинета «Гидравлические и пневматические системы», снабженного оборудованием, с применением мультимедийных и интерактивных средств обучения.

Для закрепления теоретических знаний, приобретения практических навыков и умений рабочей программой дисциплины «Гидравлические и пневматические системы» предусматривается проведение лабораторных работ, ориентированных на базовые предприятия. Закрепляют получаемые знания по дисциплине студенты во время производственных экскурсий по тематике дисциплины в сборочные, испытательные цеха, отделы, лаборатории. Производственные экскурсии проводятся в период параллельно организованной производственной практики.

Кроме того, студенты в этот период непосредственно работают на конкретных рабочих местах, на производственных участках, в технологических бюро и отделах и участвуют в выпуске реальной продукции.

Таким образом, дисциплины «Гидравлические и пневматические системы» реализуется через календарно-тематическое и поурочное планирование содержания материала, применяемые формы и методы организации занятий.

Оборудование учебного кабинета:

Посадочные места по количеству обучающихся;

Рабочее место преподавателя;

Оборудование лаборатории:

- стенды: НТЦ-17 «Гидравлика», НТЦ-36 «Гидравлические машины и гидроприводы», НТЦ-37 «Гидравлические аппараты», установки лаборатории «Капелька», гидравлические жидкости, вискозиметры, ареометр.

Технические средства обучения:

Компьютер с лицензионным программным обеспечением и мультимедиапроектор;

Электронные ресурсы;

Кодоскоп (фолии по дисциплине «Гидравлические и пневматические системы»).

3.2. Информационное обеспечение обучения

Учебно-методическая литература по дисциплине «Гидравлические и пневматические системы» включает в себя: учебники, учебные пособия, электронные учебники, справочники, задачники, энциклопедии, которые используются в учебном процессе, методические пособия по проведению деловых игр, методические пособия по разработки лекций, конспекты уроков, опорные конспекты для студентов, рабочую тетрадь, методические рекомендации по проведению лабораторных работ, методические разработки уроков, журналы-отчеты по выполнению лабораторных работ.

Кроме этого в учебном процесс важное значение приобретает целенаправленный отбор, систематизация и использование разного рода производственной документации, так при изучении специальной дисциплины «Гидравлические и пневматические системы» используется техническая, технологическая, нормативная литература.

I Основная литература

1.Брюханов О.Н. Основы гидравлики и теплотехники: учебник для студ. сред. проф. образования / О.Н.Брюханов, А.Т.Мелик-Аракелян, В.И.Коробко - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2008-240с

2.Брюханов О.Н. Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики.: Учебник для СПО.- М.: ИНФРА – М,2008-254с.

3. Веригин И.С. Компрессорные и насосные установки: учебник для нач. проф. образования/ И.В.Веригин - М.: Издательский центр «Академия», 2007-288с.

4. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: учеб. пособие для студ.высш.учеб.заведений / [Т.В. Артемьева, Т.М.Лысенко, А.Н.Румянцева, С.П.Стесин] ; под ред.С.П. Стесина. – 4-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2008-336с.

5. Исаев Ю.М. Гидравлика и гидро- пневмопривод: учебник для студ. учреждений сред. проф.образования / Ю.М.Исаев, В.П.Коренев. – М.: Издательский центр «Академия», 2009-176с.

6. Лепешкин А.В. Гидравлические и пневматические системы: Учебник для сред. проф.образования / А.В.Лепешкин, А.А.Михайлин; Под ред. Ю.А.Беленкова. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 336с.

7. Никитин О.Ф., Холин К.М. Объемные гидравлические и пневматические приводы. Учебное пособие для техникумов. – М.: Машиностроение, 1981-269с.

8.Столбов Л.С. и др. Основы гидравлики и гидропривод станков: Учебник для техникумов по спец. «Металлообрабатывающие станки и автоматизированные линии», «Производство контрольно-измерительных инструментов и приборов», «Обработка металлов резанием», «Инструментальное производство»/ Л.С.Столбов, А.Д.Перова, О.В.Ложкин.- М.: Машиностроение, 1988.-256с.

9.Холин К.М., Никитин О.Ф. Основы гидравлики и объемные гидроприводы: Учебник для учащихся средних спец.учеб.заведений.- 2-е изд., перераб и доп.-М.: Машиностроение, 1989.-264с.

10.Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник. Ч.1: Основы механики жидкости и газа; 6-е изд., стереотип. – М.: МГИУ, 2007.- 264с.

II ЭБС IPR books

III дополнительная литература

Кузнецов В.Г. Приводы станков с программным управлением: Учеб. пособие.- М.:Машиностроение, 1983 – 302с.
Гидравлические и пневматические системы: Методические указания. –Казань, 2014.

Электронные издания:

Ресурсы удаленного доступа (интернет-ресурсы):

Единое окно доступа к образовательным ресурсам: портал [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://window/ edu.ru. Дата обращения: 26.12.2012.

Контроль и оценка

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)	Основные показатели Оценки результата	Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
	УМЕНИЯ
Составлять простые принципиальные гидро- и пневмосистемы	- демонстрация точности распознавания условных обозначений гидро- и пневмоэлементов на принципиальных схемах, согласно ГОСТ 2.781-96; Демонстрация точности составления гидро- и пневмосхемы с использованием элементов гидро- и пневмосистем; Четкое и краткое объяснение функционального назначения элементов гидро- и пневмосистем Четкое и краткое объяснение схемы движения рабочего тела в гидро- и пневмосистемах; Успешное объяснение структурной схемы преобразования энергии в гидро- и пневмосистемах; Демонстрация приемов настройки, регулировки и снятия характеристик элементов гидро- и пневмосистем.	Лабораторные работы №2, 5, 6, 7, 8 Дифф.зачет.
Производить расчеты по определению основных параметров гидро- и пневмоприводов	Успешное определение основных параметров гидро- и пневмосистем; Обоснование выбора формул для расчета основных параметров; Расчет и измерение основных параметров.	Лабораторные работы № 2, 3, 4, 5, 6 Дифф.зачет.

	ЗНАНИЯ
Физические основы функционирования гидравлических и пневматических систем	Четкое и краткое изложение о назначении и основных механических и физических свойствах рабочих тел и масел; Точное оценивание характеристик рабочих тел и масел на соответствие требованиям технической документации; Четкое и краткое изложение основных понятий и законов гидростатики и гидродинамики; Успешное обоснование последовательности действий при определении потерь энергии в гидро- и пневмосистемах. Четкое и точное изложение структурной схемы преобразования энергии в гидро- и пневмосистемах; Аргументированное изложение функционального назначения элементов гидро- и пневмосистем.	Тестовые задания, устный опрос, решение задач, контрольная работа, самостоятельная работа. Дифф.зачет.
Устройства и принцип действия различных типов приводов гидро- и пневмосистем.	Четкое и точное объяснение о назначении и области применения устройств гидро- и пневмосистем; Успешное понимание основных параметров гидро- и пневмоаппаратов; Четкое и краткое описание устройства и принцип работы гидро- и пневмоустроств; Четкое и краткое описание достоинства и недостатков гидро- и пневмоустройств	Тестовые задания, устный опрос, самостоятельная работа Дифф.зачет.
Методику расчета основных параметров разного типа проводов гидро- и пневмосистем	Успешное понимание цели расчета; Успешное понимание последовательности действий при расчете основных параметров разного типа приводов гидро- и пневмосистем; Владение навыками поиска необходимой информации для выбора и расчета основных видов гидро- и пневмооборудования;	Тестовые задания, устный опрос, самостоятельная работа. Дифф.зачет.

КОМПЕТЕНЦИИ

ОК1.

Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК2

Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3.

Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК4.

Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5.

Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования в профессиональной деятельности.

ОК 6.

Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК8.

Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации;

ПК 1.1.

Анализировать объект производства: конструкцию летательного аппарата, агрегатов, узлов, деталей, систем, конструкторскую документацию на их изготовление и монтаж.

ПК 2.1.

Анализировать техническое задание для разработки конструкции несложных деталей и узлов изделия и оснастки. Производить увязку и базирование элементов изделий и оснастки по технологической цепочке их изготовления и сборки.

ПК 2.2.

Выбирать конструктивное решение узла.

ПК 2.3.

Выполнять необходимые типовые расчеты при конструировании.

ПК 2.4.

Разрабатывать рабочий проект деталей и узлов в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

ПК 3.2.

Проверять качество выпускаемой продукции и/или выполняемых работ.

Понимание предметных знаний в будущей профессии;

участие в олимпиадах по дисциплине, научно-практических конференциях;

Качественное выполнение учебных заданий.

Своевременное выполнение всех этапах учебного процесса на уроках, лабораторных работах; в процессе актуализации, формирования новых знаний и их закреплению.

Оценка правильности постановки задачи и её выполнения в условиях лабораторных работ.

Эффективный поиск необходимой информации;

использование различных источников, включая электронные учебники.

Подбор необходимой информации, включая Интернет ресурсы, для решения задач на занятиях, подготовки к зачету.

Демонстрация знаний личностных качеств коллег для эффективной работы в команде; использование профессиональной лексики при взаимодействии с коллегами, преподавателями, и руководством в ходе обучения.

Демонстрация знаний дополнительной технической литературы и журналов по профилю специальности.

Демонстрация знаний по чтению рабочих чертежей на изготовление деталей, узлов и систем ЛА; по чтению чертежей на оснастку и сборочное приспособление для изготовления и монтажа деталей и узлов ЛА.

Демонстрация знаний по конструкции несложных деталей и узлов изделия и соотнесения её с математической моделью ЛА; по способам и методам сборки в соответствии с требованиями чертежей на изготовление; по обоснованию увязки и базированию элементов изделий в сборочном приспособлении; по подбору высокопроизводительного и экономичного оборудования и инструментов.

Демонстрация знаний и анализа

по конструкции узла, его назначении в ЛА, способов изготовления и монтажа, о передовых технологиях и контроля.

Демонстрация знаний:

по поиску исходных данных и выбору формул для расчетов;

подбору информационных технологий и программ.

Демонстрация знаний по графическому изображению деталей и узлов для раскрытия формы и последовательности соединений элементов конструкции деталей и узлов.

Демонстрация знаний требований технологической и конструкторской документации по изготовлению выпускаемой продукции и способам контроля её качества.

Оценка содержания портфолио студента; мониторинг выполнения работ на учебной практике.

Беседа, наблюдение, оценка результатов выполнения лабораторных работ; практики на базовом предприятии.

Анализ и наблюдение за выполнением лабораторной работы с моделированием нестандартных ситуаций.

Оценка и анализ работы оборудования, используемого в лабораторной работы.

Оценка содержания теоретических знаний при защите лабораторных работ, и в процессе образовательной программы

Оценка командной защиты лабораторных работ.

Оценка содержания прочитанной и осмысленной дополнительной информации по гидравлическим и пневматическим системам.

Оценка результатов выполнения лабораторных работ и соотнесения их к авиационному производству.

Оценка знаний по устройству и сборке гидравлических и пневматических систем.

Оценка знаний о передовых технология сборки.

Оценка результатов расчетов по исходным данным.

Оценка по чтению графических изображений и понимания сущности гидравлических и пневматических систем.

Оценка качества сборки гидравлических и пневматических систем.

РЕЦЕНЗИЯ

на рабочую программу дисциплины ОП. 07 «Гидравлика» для специальности 160706 «Производство авиационных двигателей» среднего профессионального образования

(базовая подготовка среднего профессионального образования)

Рецензент: И.Б.Потоцкая, преподаватель высшей категории ГБОУ СПО «Казанский авиационно-технический колледж им. П.В.Дементьева».

Рабочая программа дисциплины «Гидравлика» составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) к уровню подготовки выпускников специальности 160706 «Производство авиационных двигателей».

Рабочая программа содержит все необходимые разделы: паспорт учебной дисциплины, структуру содержание дисциплины. Условия реализации рабочей программы, контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины.

Содержание программы согласно учебному плану данной дисциплины рассчитано на 72 часов, из них 48 теоретических занятий, 8 часов лабораторных занятий. Самостоятельная работа составляет 24 часа. Тематика лабораторных работ разработана с учетом требований ФГОС подготовки специалистов специальности 160706 и имеющегося в колледже лабораторного оборудования.

Итоговая форма контроля по дисциплине является дифференцированный зачет.

Рабочая программа дисциплины «Гидравлика» разработана методически грамотно и может быть применена в учебном процессе Казанского авиационно-технического колледжа им. П.В.Дементьева».

Рецензент И.Б.Потоцкая

преподаватель высшей категории

ГБОУ СПО КАТК

РЕЦЕНЗИЯ

на рабочую программу дисциплины ОП. 06 «Гидравлические и пневматические системы» для специальности 160108 «Производство летательных аппаратов» среднего профессионального образования

(базовой подготовки среднего профессионального образования)

Рецензент: Д.Р.Волков, начальник отдела по контролю качества ОАО КАПО им. С.П.Горбунова.

Рабочая программа дисциплины составлена для специальности 160108 «Производство летательных аппаратов» на основе требований Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) к содержанию дисциплины и рабочего плана Казанского авиационно-технического колледжа.

Рабочая программа отражает требования ФГОС СПО третьего поколения к минимуму содержания по дисциплине и уровню знаний и умений студентов по данной дисциплине, что является необходимым условием для учебного процесса.

В рабочей программе дисциплины «Гидравлические и пневматические системы»включены перечень знаний, умений, общих и профессиональных компетенций по темам, позволяющих преподавателю целенаправленно давать материал, каждая тема сопровождается описанием учебной деятельности студентов в виде самостоятельных и лабораторных работ. Итоговая форма контроля по дисциплине является зачет.

Предлагаемая рабочая программа дисциплины «Гидравлические и пневматические системы» Даниловой В.П. составлена методически грамотно и может быть использована в учебном процессе КАТК.

Рецензент Д.Р.Волков

Начальник отдела

по контролю качества

ОАО КАПО им. С.П.Горбунова

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения студентами гибких практико-ориентированных текущих домашних заданий, увязанных с конкретным рабочим местом во время практики;

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)	Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
1	2
Умения:
	лабораторная работа № 2, 3, 4
-производить расчет основных параметров гидро- ипневмоприводов	лабораторная работа № 2, 3
-пользоваться нормативными документами, справочной литературой и другими информационными источниками при выборе и расчете основных видов гидравлического и пневматического оборудования	лабораторная работа № 3,4
Знания:
-физические основы функционирования гидравлических и пневматических систем	контрольная работа, домашняя работа
- структуру систем автоматического управления на гидравлической и пневматической элементной базе
-устройство и принцип действия гидравлических и пневматических устройств и аппаратов	тестовые задания, устный опрос, домашняя работа

Традиционно применяются следующие виды контроля за ходом и качеством теоретического обучения по дисциплине «Гидравлические и пневматические системы»:

-входной контроль – проводится в разовом порядке в начале чтения дисциплины с целью проверки базовых знаний по предшествующим дисциплинам «Конструкция летательных аппаратов», «Материаловедение», «Инженерная графика», «Аэродинамика»;

-текущий контроль – проводится систематически, на каждом занятии с целью установления правильности понимания студентами учебного материала и уровней овладения им;

-рубежный контроль – проводится с целью проверки уровня усвоения учебного материала после изучения каждого раздела, и подтверждения результатов текущих оценок, полученных студентами ранее;

-итоговый контроль – проводится по окончанию изучения дисциплины «Гидравлические и пневматические системы» и определяет достигнутый уровень усвоения студентами основного учебного материала по дисциплине в целом, качество сформированных у них базовых знаний, умений, навыков, профессиональных компетенций.

Средства контроля по дисциплине «Гидравлические и пневматические системы» представлены в следующих видах: на бумажном и электронном носителе (контрольные вопросы, тесты, контрольные работы, кроссворды, экзаменационные билеты и др.) и технические средства контроля (компьютерные контролирующие программы).

Контрольные вопросы используются при всех видах контроля: входном, текущем, рубежном, итоговом. Особую ценность представляют вопросы продуктивного характера, включающие объяснения, обоснования и решения практических задач по гидравлическим и пневматическим системам, требующих активного мышления студентов.

Тесты также используются при всех названных выше видах контроля по дисциплине «Гидравлические и пневматические системы», они подразделяются на: тесты первого уровня (выборочные): тесты опознания, тесты различения, тесты соотнесения; тесты второго уровня: тесты-подставки, конструктивные тесты, тесты-процессы; тесты третьего уровня: тесты-задачи, тесты-процессы (приложение).

Старший преподаватель

Гидравлические и пневматические системы. Ч.1: Объемные гидро- и пневмомашины: учеб. пособие / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженер. ин-т; сост.: С.П. Матяш, С.В. Речкин. - Новосибирск: Изд-во НГАУ, 2013. - 234 c.

Гидравлические и пневматические системы. Ч.2: Лопастные машины: учеб. пособие / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженер. ин-т; сост.: С.П. Матяш, С.В. Речкин. - Новосибирск: Изд-во НГАУ, 2013. - 161 c.

Пневматический привод автотракторной техники: учеб. пособие / Новосиб. гос. аграр. унт-т. Инженер. ин-т; сост.: С.П. Матяш, С.В. Речкин. - Новосибирск: Изд-во НГАУ, 2013. - 234 с.

Гидравлические и пневматические системы: метод. указания для практ. занятий / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженер. ин-т; сост.: С.П. Матяш, С.П. Сальников. - Новосибирск, 2014. - 16 c.

Проверка и регулировка аппаратов пневматического тормоз¬ного привода: метод. указания по выполнению лаб. работ / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженер. ин-т; сост.: С.П. Матяш, П.И. Федюнин. - Новосибирск, 2014. - 24 c.

метод. указания для самост. работы / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженер. ин-т; сост. С.В. Речкин. - Новосибирск, 2014. - 19 c.

Список вопросов для подготовки к зачету

1. Каким образом и в каких отраслях применяется сжатый воздух.
2. Из чего состоит компрессорная установка, ее назначение. Определение компрессора.
3. Классификация компрессоров и станций.
4. Поршневые компрессоры. Расчет мощности приводного двигателя компрессора.
5. Ротационные компрессоры, классификация, применение. Преимущества и недостатки.
6. Пневматический тормозной привод тормозов шасси автомобилей. Общие технические требования. Преимущества и недостатки. Структурное деление привода.
7. Однопроводный и двухпроводный привод. Преимущества и недостатки. Тенденции развития пневматических приводов тормозов автомобилей.
8. Основные элементы пневмоаппаратов. Клапаны.
9. Основные элементы пневмоаппаратов. Следящие механизмы и упругие элементы.
10. Аппараты подготовки и аккумулирования сжатого воздуха. Фильтры, регуляторы, регуляторы, влагомаслоотделители, рессиверы.
11. Аппараты подготовки и аккумулирования сжатого воздуха. Предохранители против замерзания, осушители, защитные клапаны.
12. Аппараты органов управления.
13. Работа воздухораспределителя прицепа.
14. Элементы передаточного механизма тормозного привода.
15. Исполнительные органы пневмопривода управления тормозами.
16. Элементы контроля и сигнализации.
17. Пневматический тормозной привод автомобиля КАМАЗ-5320.
18. Пневматический тормозной привод автомобиля МАЗ-6420.
19. Пневматический тормозной привод автомобиля УРАЛ-4310.
20. Пневматический тормозной привод полуприцепов.
21. Пневматический тормозной привод автомобиля ЗИЛ-433100.
22. Рабочая тормозная система (на примере пневмопривода КАМАЗ-5320).
23. Запасная и стояночная тормозные системы (на примере пневмопривода КАМАЗ-5320).
24. Вспомогательная и запасная тормозные системы (на примере пневмопривода КАМАЗ-5320).
25. Система подготовки сжатого воздуха (на примере пневмопривода КАМАЗ-5320).
26. Работа регулятора давления.
27. Работа тормозного двухсекционного крана.
28. Работа крана защитного одинарного.
29. Работа крана защитного двойного.
30. Работа крана защитного тройного.
31. Работа ускорительного крана.
32. Работа тормозной камеры.
33. Работа пружинного аккумулятора.
34. Работа крана разобщительного.
35. Работа кнопочного пневматического крана.
36. Работа соединительных головок типа А, ПАЛМ.
37. Работа клапана управления тормозами прицепа с однопроводным приводом.
38. Работа клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом.
39. Работа регулятора тормозных сил.
40. Работа клапана ограничения давления.
41. Рабочие жидкости в объемных гидропередачах (свойства, требования).
42. Требования к рабочему газу пневмопередач.
43. Поршневые возвратно-поступательные насосы (определение, классификация, схемы, гидравлические преобразователи, область применения).
44. Роторные радиально-поршневые гидромашины (определение, классификация, типовые конструкции, схемы контакта поршня со статорным кольцом).
45. Аксиально-поршневые гидромашины (определение, классификация, преимущества и недостатки, принцип работы).
46. Пластинчатые гидромашины (классификация, принцип действия, потери мощности и неравномерность подачи, способы разгрузки пластин).
47. Шестеренные гидромашины (принцип действия и классификация, пульсация давления нагнетания, силы, действующие на подшипники и способы их компенсации).
48. Гидротрансформатор, гидромуфта (коэффициент трансформации, уравнение моментов на колесах, КПД, коэффициент прозрачности).

Словарь терминов

Насосом называют гидромашину, предназначенную для создания потока рабочей среды.

Гидромотор преобразует энергию потока рабочей жидкости, развиваемую гидронасосом, в энергию вращения выходного вала для приведения в действие исполнительного механизма машин и оборудования.

Пластинчатая гидромашина (шиберная гидромашина) — роторная объёмная гидромашина, вытеснителями в которой являются две и более пластин (шиберов).

Поршневой насос (плунжерный насос) — один из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение.

Гидровытеснитель—объемная гидромашина, предназначенная для преобразования энергии потока одной рабочей среды в энергию потока другой среды без изменения давления.

Гидроцилиндры являются объемными гидромашинами и предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена.

Гидравлический распределитель (гидрораспределитель) — устройство, предназначенное для управления гидравлическими потоками в гидросистеме с помощью внешнего воздействия (сигнала).

Гидроаппаратом называется устройство, предназначенное для изменения или поддержания заданного постоянного давления или расхода рабочей жидкости, либо для изменения направления потока рабочей жидкости.

Гидроклапаном называется гидроаппарат, в котором величина открытия рабочего проходного сечения изменяется от воздействия проходящего через него потока рабочей жидкости.

Редукционным называют гидроклапан давления, предназначенный для поддержания в отводимом от него потоке рабочей жидкости более низкого давления, чем давление в подводимом потоке.

Ограничителем расхода называется клапан, предназначенный для ограничения расхода в гидросистеме или на каком-либо ее участке.

Делителем потока называется клапан соотношения расходов, предназначенный для разделения одного потока рабочей жидкости на два и более равных потока независимо от величины противодавления в каждом из них.

Дроссели предназначены для регулирования расхода рабочей жидкости в гидросистеме или на отдельных ее участках и связанного с этим регулирования скорости движения выходного звена гидродвигателя.

Гидравлическим аккумулятором называется гидроемкость, предназначенная для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, с целью последующего использования этой энергии в гидроприводе.

Гидроусилитель — совокупность гидроаппаратов и объемных гидродвигателей, в которой движение управляющего элемента преобразуется в движение управляемого элемента большей мощности, согласованное с движением управляющего элемента по скорости, направлению и перемещению.

Гидравлическая муфта (гидромуфта, турбомуфта) — вид гидродинамической передачи, в которой, в отличие от механической муфты, отсутствует жёсткая кинематическая связь между входным и выходным валом.

Гидротрансформатор (турботрансформатор) или конвертор крутящего момента (англ. torque converter) — устройство, служащее для передачи крутящего момента от двигателя автомобиля к коробке передач и позволяющее автоматически и бесступенчато изменять крутящий момент и частоту вращения, передаваемые коробке передач.

Пневматический двигатель, пневмомотор — энергосиловая
машина, преобразующая энергию сжатого воздуха в механическую работу.

Пневматический привод (пневмопривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством пневматической энергии.

Система тормозная рабочая предназначена для уменьшения скорости движения автомобиля или полной его остановки.

Система тормозная стояночная обеспечивает торможение неподвижного автомобиля на горизонтальном участке, а также на уклоне и при отсутствии водителя.

Система тормозная запасная предназначена для плавного снижения скорости или остановки движущегося автомобиля в случае полного или частичного выхода из строя рабочей системы.

Система тормозная вспомогательная автомобиля служит для уменьшения нагруженности и температуры тормозных механизмов рабочей тормозной системы.

Система растормаживания аварийная предназначена для оттормаживания пружинных энергоаккумуляторов при их автоматическом срабатывании и остановке автомобиля вследствие утечки сжатого воздуха в приводе.

Гидравлическая система представляет собой устройство, предназначенное для преобразования небольшого усилия в значительное с использованием для передачи энергии какой-либо жидкости. Разновидностей узлов, функционирующих по этому принципу, существует множество. Популярность систем этого типа объясняется прежде всего высокой эффективностью их работы, надежностью и относительной простотой конструкции.

Сфера использования

Широкое применение системы этого типа нашли:

В промышленности. Очень часто гидравлика является элементом конструкции металлорежущих станков, оборудования, предназначенного для транспортировки продукции, ее погрузки/разгрузки и т. д.
В авиакосмической отрасли. Подобные системы используются в разного рода средствах управления и шасси.
В сельском хозяйстве. Именно через гидравлику обычно происходит управление навесным оборудованием тракторов и бульдозеров.
В сфере грузоперевозок. В автомобилях часто устанавливается гидравлическая
В судовом в данном случае используется в рулевом управлении, входит в конструктивную схему турбин.

Принцип действия

Работает любая гидравлическая система по принципу обычного жидкостного рычага. Подаваемая внутрь такого узла рабочая среда (в большинстве случаев масло) создает одинаковое давление во всех его точках. Это означает то, что, приложив малое усилие на маленькой площади, можно выдержать значительную нагрузку на большой.

Далее рассмотрим принцип действия подобного устройства на примере такого узла, как гидравлическая Конструкция последней довольно-таки проста. Схема ее включает в себя несколько заполненный жидкостью, и вспомогательные). Все эти элементы соединены друг с другом трубками. При нажатии водителем на педаль поршень в главном цилиндре приходит в движение. В результате жидкость начинает перемещаться по трубкам и попадает в расположенные рядом с колесами вспомогательные цилиндры. После этого и срабатывает торможение.

Устройство промышленных систем

Гидравлический тормоз автомобиля — конструкция, как видите, довольно-таки простая. В промышленных машинах и механизмах используются жидкостные устройства посложнее. Конструкция у них может быть разной (в зависимости от сферы применения). Однако принципиальная схема гидравлической системы промышленного образца всегда одинакова. Обычно в нее включаются следующие элементы:

Резервуар для жидкости с горловиной и вентилятором.
Фильтр грубой очистки. Этот элемент предназначен для удаления из поступающей в систему жидкости разного рода механических примесей.
Насос.
Система управления.
Рабочий цилиндр.
Два фильтра тонкой очистки (на подающей и обратной линиях).
Распределительный клапан. Этот элемент конструкции предназначен для направления жидкости к цилиндру или обратно в бак.
Обратный и предохранительный клапаны.

Работа гидравлической системы промышленного оборудования также основывается на принципе жидкостного рычага. Под действием силы тяжести масло в такой системе попадает в насос. Далее оно направляется к распределительному клапану, а затем - к поршню цилиндра, создавая давление. Насос в таких системах предназначен не для всасывания жидкости, а лишь для перемещения ее объема. То есть давление создается не в результате его работы, а под нагрузкой от поршня. Ниже представлена принципиальная схема гидравлической системы.

Преимущества и недостатки гидравлических систем

К достоинствам узлов, работающих по этому принципу, можно отнести:

Возможность перемещения грузов больших габаритов и веса с максимальной точностью.
Практически неограниченный диапазон скоростей.
Плавность работы.
Надежность и долгий срок службы. Все узлы такого оборудования можно легко защитить от перегрузок путем установки простых клапанов сброса давления.
Экономичность в работе и небольшие размеры.

Помимо достоинств, имеются у гидравлических промышленных систем, конечно же, и определенные недостатки. К таковым относят:

Повышенный риск возгорания при работе. Большинство жидкостей, используемых в гидравлических системах, являются горючими.
Чувствительность оборудования к загрязнениям.
Возможность протечек масла, а следовательно, и необходимость их устранения.

Расчет гидравлической системы

При проектировании подобных устройств принимается во внимание множество самых разных факторов. К таковым можно отнести, к примеру, кинематический жидкости, ее плотность, длину трубопроводов, диаметры штоков и т. д.

Основными целями выполнения расчетов такого устройства, как гидравлическая система, чаще всего является определение:

Характеристик насоса.
Величины хода штоков.
Рабочего давления.
Гидравлических характеристик магистралей, других элементов и всей системы в целом.

Производится расчет гидравлической системы с использованием разного рода арифметических формул. К примеру, потери давления в трубопроводах определяются так:

Расчетную длину магистралей делят на их диаметр.
Произведение плотности используемой жидкости и квадрата средней скорости потока делят на два.
Перемножают полученные величины.
Умножают результат на коэффициент путевых потерь.

Сама формула при этом выглядит так:

∆p i = λ х l i(p) : d х pV 2: 2.

В общем, в данном случае расчет потерь в магистралях выполняется примерно по тому же принципу, что и в таких простых конструкциях, как гидравлические системы отопления. Для определения характеристик насоса, величины хода поршня и т. д. используются другие формулы.

Типы гидравлических систем

Подразделяются все такие устройства на две основные группы: открытого и закрытого типа. Рассмотренная нами выше принципиальная схема гидравлической системы относится к первой разновидности. Открытую конструкцию имеют обычно устройства малой и средней мощности. В более сложных системах закрытого типа вместо цилиндра используется гидродвигатель. Жидкость поступает в него из насоса, а затем снова возвращается в магистраль.

Как выполняется ремонт

Поскольку гидравлическая система в машинах и механизмах играет значимую роль, ее обслуживание часто доверяют высококвалифицированным специалистам занимающихся именно этим видом деятельности компаний. Такие фирмы обычно оказывают весь комплекс услуг, связанных с ремонтом спецтехники и гидравлики.

Разумеется, в арсенале этих компаний имеется все необходимое для производства подобных работ оборудование. Ремонт гидравлических систем обычно выполняется на месте. Перед его проведением при этом в большинстве случаев должны быть произведены разного рода диагностические мероприятия. Для этого компании, занимающиеся обслуживанием гидравлики, используют специальные установки. Необходимые для устранения проблем комплектующие сотрудники таких фирм также обычно привозят с собой.

Пневматические системы

Помимо гидравлических, для приведения в движение узлов разного рода механизмов могут использоваться пневматические устройства. Работают они примерно по тому же принципу. Однако в данном случае в механическую преобразуется энергия сжатого воздуха, а не воды. И гидравлические, и пневматические системы довольно-таки эффективно справляются со своей задачей.

Плюсом устройств второй разновидности считается, прежде всего, отсутствие необходимости в возврате рабочего тела обратно к компрессору. Достоинством же гидравлических систем по сравнению с пневматическими является то, что среда в них не перегревается и не переохлаждается, а следовательно, не нужно включать в схему никаких дополнительных узлов и деталей.

Компрессор является источником сжатого воздуха, питающим все агрегаты пневматической системы. На грузовых автомобилях и автобусах применяют одноступенчатые двухцилиндровые компрессоры одностороннего действия.

Производительность компрессора зависит от частоты вращения коленчатого вала n , хода и диаметра поршня. Она находится в пределах (40¸ 170) л/мин при n =1000 мин -1 . Мощность, потребляемая компрессором составляет (0,5¸ 2,2) кВт (0,7¸ 3,0 л.с.).

С целью экономии затрат энергии на привод компрессора предусмотрено отключение подачи воздуха в систему, когда давление в ней достигнет заданного уровня (7,0¸ 7,3 кг/см 2). При этом давлении срабатывает регулятор давления, и открывает доступ сжатому воздуху в разгрузочное устройство.

У автомобиля ЗИЛ-130 регулятор давления подает сжатый воздух по горизонтальному каналу в блок цилиндров компрессора под плунжеры 1 разгрузочного устройства, изображенного на рис. 8.2. Плунжеры через толкатели 2 открывают впускные клапаны 3 обоих цилиндров, сообщая полости цилиндров между собой. Таким образом, воздух не сжимается, а перекачивается из цилиндра в цилиндр не поступая в систему. (Теоретическая удельная работа, затрачиваемая в компрессоре определяется по формуле , из которой видно, что, при равенстве давлений воздуха в начале р 1 и в конце р 2 процесса сжатия, она равна нулю). При снижении давления воздуха в системе автомобиля до определенного уровня (5,6¸ 6 кг/см 2) регулятор давления прекращает подачу воздуха и соединяет подплунжерное пространство с атмосферой. Плунжеры 1 опускаются, освобождая впускные клапаны 3, и компрессор начинает нагнетать воздух в пневматическую систему.

Регулятор давления - служит для автоматического поддержания необходимого давления воздуха в пневматической системе. Он ограничивает минимальный и максимальный пределы давления в ПС путем подачи сжатого воздуха в разгрузочное устройство компрессора или удаления из него, обеспечивая при этом включение или выключение подачи воздуха компрессором в систему.

В отечественных автомобилях применяют регуляторы давления двух типов: с шариковыми клапанами и диафрагменные. Регулятор давления с шариковым клапаном АР-10 представлен на рис. 8.3.

В корпусе 6 размещены два шариковых клапана 4 и 5, которые действуют на стержень 3, связанный с регулировочной пружиной 9 через шарик 2. При давлении в пневматической системе ниже максимального, пружина 9 удерживает впускной клапан 5 в прижатом состоянии к гнезду в корпусе 6 и полость разгрузочного устройства компрессора сообщается с атмосферой. Если давление в системе превысит максимальное, то под действием силы давления впускной клапан 5 откроет отверстие и одновременно выпускной клапан 4 перекроет выпускное отверстие гнезда 8. В этом положении связь полости разгрузочного устройства компрессора с атмосферой прерывается. Сжатый воздух проходит через впускной клапан 5 и поступает в разгрузочное устройство компрессора.

Верхний предел давления регулируют колпаком 1 (изменяют натяжение пружины 9). Разность давлений, при которой включается или выключается разгрузочное устройство, устанавливается изменением количества прокладок 7 под корпус 6 выпускного клапана. При снятии прокладок разность давлений увеличивается, при добавлении - уменьшается.

Регулятор давления АР-11 крепится к блоку цилиндров компрессора и отличается от АР-10 наличием двух фильтров на входе и выходе, что повышает надежность.

Масловлагоотделитель (рис. 8.4) - устанавливается перед баллонами и предназначен для очистки сжатого воздуха, поступающего из компрессора от масла и влаги. Масло оказывает вредное действие нарезиновые детали пневматической системы, а пары воды, конденсируясь в узлах системы при отрицательных температурах замерзают, что приводит к нарушению работы основных элементов пневматической системы автомобиля.

В корпусе 1 установлен обратный клапан 2, прижимаемый к гнезду пружиной 3. Сверху корпус закрыт пробкой 4. Для уплотнения корпуса и стакана 7 установлено резиновое кольцо 8 (уплотнение происходит при затяжке конусного наконечника стяжного стержня 6). Воздух из компрессора поступает в отверстие А, проходит через латунную сетку элемента 5, отделяясь от масла и влаги, поступает в отверстие стержня, и, отжимая обратный клапан, выходит в трубопровод, связанный с баллоном.

Оставшееся на сетке масло и влага стекают в стакан 7. Для выпуска конденсата в нижней части стакана устанавливают сливной краник.

Для повышения надежности работы пневматической системы и исключения замерзания конденсата применяют антифризный насос, который устанавливают между масловлагоотделителем и регулятором давления. Он служит для подачи в пневматическую систему порции морозостойкой жидкости, которая находится в специальном бачке.

Антифризный насос должен работать только в холодное время года. В теплое время его снимают. Он заполняется смесью этилового (300 см 3) и изоамилового (2 см 3) спиртов.

Воздушные баллоны - служат для аккумулирования сжатого в компрессоре воздуха. Благодаря им компрессор работает под нагрузкой кратковременно, а при достижении определенного давления в баллонах разгружается на время, пока из них не израсходуется определенное количество воздуха.

В зависимости от расхода сжатого воздуха потребителями, необходимо иметь определенный запас, которого должно хватать на некоторый период работы пневматической системы при внезапном прекращении работы компрессора.

Общий объем баллонов влияет на работу компрессора. При установке баллонов большого объема компрессор включается реже, но работает дольше, что может привести к его перегреву и снижению производительности. При малых объемах сокращается время непрерывной работы компрессора, но увеличивается частота его включений.

Наиболее распространенный воздушный баллон состоит из цилиндрической обечайки и двух штампованных выгнутых днищ, приваренных к ней. На баллонах к днищам и к обечайке сверху и снизу приварены бобышки, имеющие резьбовые отверстия для присоединения воздухопроводов и сливных краников. После сварки баллоны снаружи и изнутри покрывают коррозионно-устойчивой краской и проверяют на герметичность под давлением (12¸ 20) кг/см 2 .

Предохранительный клапан - предназначен для защиты пневматической системы от чрезмерного повышения давления воздуха в случае неисправности автоматического регулятора давления. Он устанавливается на одном из воздушных баллонов.

В корпусе 2 клапана (рис. 8.5) с одного конца ввернут штуцер 1 с гнездом для клапана 3, а с другого - регулирующий винт 6. Стальной шарик прижат к гнезду через составной шток 7 усилием пружины 4. Пружина отрегулирована на предельное давление (9¸ 9,5) кг/см 2 , при котором воздух отжимает шарик от гнезда и выходит в атмосферу. Клапан регулируют винтом 6 и стопорят контргайкой 5.

Обратные клапаны - служат для предотвращения утечки воздуха в атмосферу из баллонов в случае повреждения части системы, подключенной к другим баллонам, или при резком падении давления в системе соединяющей компрессор с баллонами. Они устанавливаются на входе в воздушные баллоны.

Обратный клапан, представленный на рис. 8.6, состоит из корпуса 1, трубки с отверстиями 2, пластинчатого клапана 3 и пружины 4. Этот клапан устанавливается внутри баллона. Возможность накопления в нем конденсата и примерзания клапана исключены, т.к. конденсат стекает в воздушный баллон.

Сливные краны - предназначены для периодического слива конденсата из всех баллонов и масловлагоотделителя. Выпуск конденсата осуществляется наклоном клапана 3 с помощью кольца 5. Пружина 2 прижимает клапан к седлу 4 в нормальном состоянии. С помощью штуцера 1 кран вворачивается в баллон.

КАТЕГОРИИ