Элементом, передающим механическую энергию исполнительным органам в системе, управления с гидравлическим приводом, является рабочая жидкость (масло), перемещающаяся по трубопроводам под большим давлением.

Рис. 9. Схема управления ленточным тормозом с помощью механического привода
1 — педаль; 2, 4 — тяга; 3, 5 — рычаг; 6 — ось; 7,8 — лента; 9 — фрикционная обкладка

Рис. 10 Схема трехпозиционного гидрораспределителя
1 — корпус; 2 — золотник

Рис. 11. Конструкция секцио.1його гидрораспределителя
/ — напорная секция; // — рабочая секция; /// — сливная секция: 1—обратный канал; 2. 8. 9— пружины; 3 – перепускной клапан; 4, 5 — золотники; 6 — Рукоятка; 7 — шайба

Управление с гидравлическим приводом имеет значительные преимущества перед системой управления с механическим приводом. Главными из них являются: возможность и простота подвода энергии к любому исполнительному органу управления независимо от его пространственного расположения в машине; удобств управления—(при небольшой затрате мускульной энергии оператора на рукоятки управления можно получать большие усилия на исполнительных органах практически в любом соотношении сил); возможность осуществлять полную автоматизацию управления машиной, включая дистанционное.

На рис. 3 показана простейшая схема объемного гидропривода, который может быть также использован в целях управления. Для включения или выключения механизма оператору следует переместить рукоятку гидрораспределителя, находящегося на пульте управления. Нажимной винт рукоятки переместит шток золотника и сожмет возвратную пружину. По каналам в корпусе золотника и кольцевым вытачкам в штоке масло, находящееся под большим давлением, из распределителя начнет поступать по маслопроводу в соответствующую полость рабочего цилиндра и вызовет поступательное движение поршня.

Если шток поршня связан с исполнительным органом, например с тормозным устройством, перемещение штока вызовет торможение механизма. Давление на поршень и соответственно шток пропорционально диаметру поршня и давлению в системе. Таким образом, небольшое усилие оператора, затраченное на перемещение золотника в гидрораспределителе, трансформируется в большое усилие на приводе исполнительного механизма.

Гидрораспределители. В системе управления с гидравлическим приводом гидрораспределители служат для направления потоков рабочей жидкости от гидронасосов к соответствующим гидродвигателям или гидроцилиндрам и отвода этой жидкости из нерабочих полостей гидроцилиндра (гидродвигателя) по сливной линии в бак.

В гидроприводах строительных машин большое распространение получили гидрораспределители золотникового типа, представляющие собой чугунный корпус с цилиндрическими продольными отверстиями, в которые вставлены точно припасованные плунжеры — золотники с кольцевыми вытачками. При перемещении вдоль своей оси золотники перекрывают или, наоборот, открывают каналы для потока жидкости. По числу позиций (переключений), осуществляемых при перемещении золотника различают гидрораспределители трех- и четырехпозиционные.

Трехпозиционный золотниковый гидрораспределитель (рис. 10) предназначен для управления потоком рабочей жидкости в гидроцилиндре двойного действия или гидромоторе. При нейтральном положении золотника (рис. 10, а) рабочая жидкость от промежуточного канала Н, имеющегося в корпусе, перепускается в сливной канал С и далее в бак. При крайнем положении золотника (рис. 10, б) рабочая жидкость напорного канала поступает через канал Ав одну из полостей гидроцилиндра, оказывая давление на его поршень. Рабочая жидкость из подпоршневой полости цилиндра будет вытесняться через каналы Б и С в сливной бак. При перемещении золотника в противоположную сторону (рис. 10, в) рабочая жидкость от канала Н через канал Б попадет в другую полость цилиндра и поршень будет перемещаться в обратном направлении.

Четырехпозиционные золотники применяют в случае, когда кроме основных положений золотника (нейтрального и двух крайних) необходимо осуществить «плавающее» положение, при котором напорная линия и обе полости гидроцилиндра двойного действия соединены с гидробаком. Рабочая жидкость при этом может перетекать из одной полости гидроцилиндра в другую.

По конструктивному устройству различают моноблочные и секционные золотниковые гидрораспределители. В моноблочном распределителе все золотники расположены в одном корпусе.

Секционный золотниковый гидрораспределитель (рис. 11) состоит из напорной секции /, нескольких рабочих секций // и сливной секции ///, которые соединены между собой стяжными болтами. К напорной секции присоединяют напорную магистраль от гидронасоса. В ней смонтированы обратный канал с пружиной, предохраняющий от обратного тока масла из распределителя в насос, а также перепускной клапан с пружиной для защиты системы от перегрузок при повышенном давлении масла.

Каждая рабочая секция имеет по одному золотнику. На рисунке золотники, показаны в нейтральном положении, в котором они удерживаются с помощью пружины и шайбы. При продольном перемещении золотника вниз или вверх с помощью рукоятки его пояски открывают и перекрывают каналы, тем самым или освобождая или запирая путь для движения масла. При освобождении рукоятки пружина возвращает золотник в нейтральное положение.

К сливной секции, объединяющей общей плоскостью три сливных канала, идущих от золотников рабочих секций, присоединена магистраль, по которой масло стекает в бак. Золотниковый гидрораспределитель позволяет производить управление только поочередно без совмещения операций. При одновременном открывании его золотников рабочая жидкость будет поступать лишь в тот канал, где для преодоления сопротивления требуется меньшее давление. Имеются гидрораспределители, позволяющие с помощью нескольких золотников и рукояток управлять большим числом рабочих органов.

Система управления с пневматическим приводом и усилителем. Основным отличием пневматического управления от гидравлического является использование сжатого воздуха вместо жидкости в качестве рабочей среды, приводящей в действие исполнительные цилиндры. В системах пневматического управления давление воздуха обычно не превышает 0,7 МПа. Основным достоинством этого вида управления является плавность включения механизмов и возможность трансформации небольшого усилия, затрачиваемого на рукоятки управления, в большее усилие на исполнительном органе. Однако исполнительные цилиндры или диафрагмовые толкатели пневматической системы значительно больше по размерам, чем гидроцилиндры. Кроме того, пневматическая система управления требует применения специальных аппаратов для выделения влаги из сжатого воздуха, которая в зимний период может вызвать образование ледяных пробок в воздухопроводе и остановку машины.

На рис. 12 показана пневматическая система управления тормозами грузового автомобиля, используемого в качестве базы для автомобильных кранов. В состав этой системы входят: компрессор, служащий для нагнетания сжатого воздуха в систему, баллоны, в которых создается запас сжатого воздуха, регулятор давления, манометр, тормозной кран, управляемый ножной педалью и тормозные исполнительные пневмо-камеры, штоки которых соединены с рычагами колодочных колесных тормозов.

Рис. 12 Схема пневматического управления

Рис. 13. Пневматическая камера-толкатель
1 — корпус; 2—крышка; 3 —диафрагма; 4 — штуцер; 5, 6 — болты; 7— пружина; 8 — шток; 9 — вилка

При воздействии штока пневмокамеры на рычаг поворачивается связанный с ним кулак, которым раздвигаются колодки и прижимаются фрикционными обкладками к тормозному ободу ходового колеса. Тормозные колодки соединены с тормозным диском шарнирно с помощью пальцев. При растормаживании колодки возвращаются в исходное положение пружиной.

На баллонах предусмотрены сливной кран, кран отбора воздуха и предохранительный клапан. Сжатый воздух тормозной системы используют также для привода пневмоцилиндров механизма, стеклоочистителя, включение которых осуществляется краном.

Для включения в работу отдельных механизмов служат пневматические цилиндры или диафрагмовые толкатели. Диафрагмовый толкатель и пневматическая камера (рис. 13) состоит из корпуса, крышки, эластичной диафрагмы, которая зажата между фланцами крышки и корпуса, возвратных пружин и штока с вилкой. Корпус и крышка пневматического диафрагмового толкателя с помещенной между ними диафрагмой стянуты болтами. На месте установки к тому или иному механизму толкатель крепится болтами. Для подачи воздуха служит штуцер. Сжатый воздух, поступающий в полость, образуемую крышкой и диафрагмой, заставляет диафрагму перемещаться вправо вместе со штоком и вилкой. Возвратные пружины при этом сжимаются, вилка, соединенная с соответствующим рычагом, включает его в работу. Из распределительного коллектора сжатый воздух подается в исполнительные камеры с помощью кранов управления.