Основными элементами гидропривода являются насосы и гидродвигатели. В насосах происходит превращение механической энергии в энергию потока жидкости, в гидродвигателях — энергии потока жидкости в механическую. В гидроприводах применяют насосы шестеренчатые, лопастные и поршневые. Насосы характеризуются производительностью, способностью создавать давление в гидросистеме и мощностью, которая требуется для привода. Шестеренчатые насосы бывают только нерегулируемые, т. е. имеют постоянную производительность. Лопастные и поршневые насосы могут быть регулируемые и нерегулируемые. Принцип действия шестеренчатого насоса основан на том, что масло при вращении двух шестерен засасывается из подводящей линии и переносится во впадинах зубьев к нагнетательной линии. В местах выхода зубьев из зацепления образуется вакуум, вызывающий засасывание масла из бака. Промышленность выпускает шестеренчатые насосы производительностью от 0,003 до 0,14 м3/мин, мощностью 1,2...7 кВт, развивающие давление от 0,5 до 2,5 МПа. В пазах вращающегося ротора лопастного насоса установлены незакрепленные лопасти. При вращении лопасти центробежной силой прижимаются к внутренней поверхности овальной выточки корпуса. Когда лопасти попадают в зону наибольшего зазора между ротором и поверхностью выточки, они выдвигаются в радиальном направлении и объем пространства между двумя смежными лопастями увеличивается. Образуется вакуум. Благодаря этому масло всасывается в это пространство. При дальнейшем повороте ротора лопасти вдвигаются в пазы благодаря криволинейной форме внутренней поверхности выточки. Пространство между смежными лопастями уменьшается, и масло выдавливается через определенные каналы в нагнетательную магистраль. Для повышения производительности используют сдвоенные насосы. Роторы этих насосов расположены на общем валу. Промышленность выпускает сдвоенные лопастные насосы производительностью от 0,005 до 0,2 м3/мин, мощностью 1,12...28 кВт, развивающие давление до 6,4 МПа.
Поршневые насосы используют в гидросистемах высокого давления (более 6 МПа). Различают насосы радиально-поршневые (с радиальным расположением поршней) и аксиально-поршневые (с параллельно-осевым расположением поршней). В радиально-поршневом насосе ротор вращается вокруг своей оси вместе с поршнями. Обойма, которой касаются при вращении головки поршней, расположена неподвижно и эксцентрично относительно оси ротора. При повороте ротора на 180° каждый из поршней, выдвигаясь от центра к периферии, засасывает масло из одной половины центрального канала. При вращении ротора на следующие 180° поршни перемещаются к центру и выдавливают масло в нагнетательную трубу через другую половину центрального канала. Каждый из поршней за один оборот делает двойной ход. Изменением эксцентриситета обоймы можно менять величину хода поршней, а значит, и регулировать производительность насоса. Промышленность выпускает радиально-поршневые насосы производительностью от 0,015 до 0,4 м3/мин, мощностью от 20 до 100 кВт, на давления от 5 до 20 МПа. В гидросистемах с давлением более 15 МПа используют аксиально-поршневые насосы. При вращении вала, а вместе с ним и наклонного диска поршни будут совершать возвратно-поступательное движение в цилиндрических выточках неподвижного блока. Каждый из поршней, выдвигаясь из блока, засасывает масло, а при обратном движении выбрасывает его под давлением в нагнетательную магистраль. Изменением наклона диска можно менять величину хода поршней, а значит и регулировать производительность насоса. Изменяют наклон диска вручную или дистанционно с использованием для этой цели реверсивного электродвигателя (серводвигателя).
В качестве гидродвигателей применяют гидромоторы и гидроцилиндры. Гидромотором называют гидродвигатель, в котором ведомое звено совершает неограниченное вращательное движение. Гидроцилиндр — это гидродвигатель, в котором ведомое звено — поршень — совершает прямолинейное возвратно- поступательное движение. Цилиндры могут быть одно- и двустороннего действия. В цилиндре одностороннего действия движение поршня под давлением масла возможно лишь в одном направлении. В обратном направлении ход поршня осуществляется под действием пружины. В цилиндре двустороннего действия поршень движется в обоих направлениях под действием масла. Кроме того, цилиндры могут быть с односторонним и двусторонним штоком. Цилиндр с двусторонним штоком имеет равные площади поршней в обеих полостях. У цилиндра с односторонним штоком в штоковой полости площадь поршня меньше на величину площади поперечного сечения штока.
При прочих равных условиях скорость перемещения поршня обратно пропорциональна его площади. Следовательно, скорость перемещения поршня в цилиндре с односторонним штоком в разные стороны будет неодинаковой. Отношение скоростей в гидроцилиндрах составляет 0,3...0,75. Меньшее значение относится к цилиндрам с толстыми штоками. Для уравнивания скоростей поршня при перемещении в одну и другую стороны цилиндр подключают по дифференциальной схеме. Для этого соединяют штоковую и поршневую полости. В этом случае объем масла, нагнетаемого насосом в штоковую полость, определяется только его производительностью. К объему масла, поступающего в поршневую полость от насоса, добавляется объем масла, вытесняемый из штоковой полости цилиндра. Масло вытесняется потому, что в этот момент давление слева от поршня (по рисунку) больше, чем справа.
Имеют распространение цилиндры одностороннего действия с плунжером вместо поршня. Они весьма просты в изготовлении, так как не требуют шлифования внутренней полости.
Конструкция гидромоторов аналогична конструкции лопастных насосов. Принципиальные основы работы гидро- и пневмопривода одинаковы. Поступательное движение рабочего органа при работе пневмопривода является результатом того, что сжатый воздух давит на поршень, шток которого связан с рабочим органом. Пневмопривод имеет свои особенности в связи с тем, что воздух в отличие от масла сжимается под давлением. Положительными свойствами пневмопривода являются: возможность централизованной раздачи сжатого воздуха от одного компрессора на большое количество приводов; большая скорость срабатывания из-за быстрого заполнения воздухом рабочих объемов цилиндров; воздух в отличие от масла не портит пиломатериалы и другую продукцию при утечке.
К числу недостатков пневмопривода относятся: неравномерность движения поршня при изменении внешней нагрузки; невозможность регулирования скорости движения; конденсация водяных паров в пневмомагистрали при изменении температуры; относительно большие диаметры цилиндров по сравнению с гидроцилиндрами, так как давление воздуха в пневмоприводах не должно превышать 0,4...0,6 МПа во избежание резкого понижения температуры при его расширении и для предотвращения утечек. Для регулирования скорости перемещения рабочих органов, применяют пневмоцилиндры с гидравлическим демпфером. В этом случае сжатый воздух при воздействии на поршень заставляет перетекать масло из одной полости демпфера в другую через регулируемый дроссель.
Пневмоприводы используют в обвязочных устройствах станков для обжима и обвязки пакетов и в устройствах для выдачи прокладок. Сжатый воздух используют также для очистки от древесной пыли фотоэлементов, расположенных на оборудовании, и для очистки щитов с электроаппаратурой.
