Гидропривод и гидропневмоавтоматика. Лабораторный практикум

О. В. Лукьяненко 

П. В. Синица

ГИДРОПРИВОД 

И ГИДРОПНЕВМОАВТОМАТИКА

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Допущено Министерством образования Республики Беларусь  

в качестве учебного пособия  для учащихся учреждений образования,  

реализующих образовательные программы среднего специального  

образования по специальностям направления образования  

«Машиностроительное оборудование и технологии»

(с электронным ресурсом)

Минск 
РИПО
2021

УДК 62-82(075.32)
ББК 34.447я723
       Л84

А в т о р ы:

преподаватели филиала «Колледж современных технологий  

в машиностроении и автосервисе» УО «Республиканский институт  
профессионального образования» О. В. Лукьяненко, П. В. Синица

Р е ц е н з е н т ы:

цикловая комиссия «Эксплуатация оборудования машиностроения» филиала «Минский 

государственный автомеханический колледж имени академика М. С. Высоцкого»  
УО «Республиканский институт профессионального образования» (Н. Н. Лущиц); 

заведующий кафедрой энергосбережения, гидравлики и теплотехники  

УО «Белорусский государственный технологический университет»  

кандидат технических наук, доцент А. С. Дмитриченко.

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части 

не может быть осуществлено без разрешения издательства.

Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образования 

Республики Беларусь.

Л84

Лукьяненко, О. В.

Гидропривод и гидропневмоавтоматика. Лабораторный практикум : 

учеб. пособие / О. В. Лукьяненко, П. В. Синица. – Минск : РИПО, 2021. – 
76 с. : ил.

ISBN 978-985-895-001-9

Учебное пособие содержит описание лабораторных и практических работ, предусматривает 
закрепление теоретических знаний об основных законах гидростатики и 
гидродинамики, принципе действия гидравлических и пневматических устройств и 
аппаратов, их особенностях и области при менения. Для повышения наглядности и 
упрощения процесса описания используются QR-коды.

Все лабораторные и практические работы проводятся с применением учеб ных 

стендов фирмы «FESTO» и программного обеспечения FluidSIM.

Предназначено для учащихся учреждений среднего специального обра зования машиностроительного 
профиля, а также будет полезно препо дава телям для организации 
лабораторно-практических работ.

Учебное издание

Лукьяненко Ольга Владимировна, 

Синица Павел Викторович

ГИДРОПРИВОД И ГИДРОПНЕВМОАВТОМАТИКА 

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Редактор, технический редактор Д. А. Бирук

Корректор И. В. Счеснюк    Дизайн обложки С. Л. Прокопцовой

Подписано в печать 20.10.2021. Формат 60½84/16. 

Гарнитура «TimesET». Бумага офсетная. Ризография.

Усл. печ. л. 4,43. Уч.-изд. л. 3,02. Тираж 350 экз. Заказ 313.

Республиканский институт профессионального образования.

Свидетельство о государственной регистрации издателя, 

изготовителя, распространителя печатных изданий ¹ 1/245 от 27.03.2014.

Ул. К. Либкнехта, 32, 220004, Минск. Тел.: 374-41-00, 272-43-88.

Отпечатано в Республиканском институте профессионального образования. Тел. 373-69-45.

ISBN 978-985-895-001-9 
 
      © Лукьяненко О. В., Синица П. В., 2021

 
     © Оформление. Республиканский институт

              профессионального образования, 2021

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ 

ТРУДА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ 

(ПРАКТИЧЕСКИХ) РАБОТ

Общие требования по охране труда

Допуск к практическим занятиям производится только после 

инструктажа по охране труда, о чем делается соответствующая 
запись в специальном журнале.

При проведении лабораторно-практических работ необходи-

мо соблюдать правила пожарной безопасности, знать места рас-
положения первичных средств пожаротушения.

Пребывание учащихся в лаборатории разрешается только в 

присутствии преподавателя.

Требования по охране труда перед началом  

лабораторной (практической) работы

Перед каждым включением оборудования необходимо пред-

варительно убедиться, что его пуск безопасен. 

Запрещается:
• включать оборудование и приспособления в электрическую 

сеть мокрыми или влажными руками;

• приступать к работе в случае обнаружения несоответствия 

рабочего места установленным требованиям, а также при невоз-
можности выполнить перед работой подготовительные действия.

Требования по охране труда во время  
лабораторной (практической) работы

Собранная гидравлическая или пневматическая схема перед 

включением должна быть обязательно проверена преподавателем.

Основные требования по охране труда при проведении лабораторных (практических) работ

Включение насосной (компрессорной) установки должно 

проводиться только в присутствии и под наблюдением препода-
вателя.

Перед включением насосной (компрессорной) установки не-

обходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов в зоне 
перемещения штоков цилиндров.

Давление настройки предохранительного клапана не должно 

превышать значений, указанных в описании стенда.

При обнаружении утечек рабочей жидкости насосная уста-

новка должна быть немедленно отключена. Повторный пуск дол-
жен осуществляться только после устранения причин подтека-
ния рабочей жидкости.

При монтаже пневматических схем необходимо обеспечить 

надежное закрепление всех устройств. Усилия при монтаже 
шлангов должны прикладываться только в направлении, перпен-
дикулярном монтажной доске.

Во время перерыва в работе стенд должен отключаться от 

источников электропитания. Оставлять без надзора стенд, нахо-
дящийся под напряжением, категорически запрещается.

Запрещается:
• выполнять любые действия без разрешения преподавателя 

(иного лица, проводящего учебные занятия);

• вносить / выносить из лаборатории любые предметы, при-

боры и оборудование без разрешения преподавателя (иного лица, 
проводящего учебные занятия);

• отвлекаться от выполнения работы при работающем насосе, 

а также отвлекать других учащихся, выполняющих эксперименты;

• самостоятельно устранять любые неисправности использу-

емого оборудования. Обо всех неполадках необходимо ставить в 
известность преподавателя (иное лицо, проводящее учебные за-
нятия).

Требования по охране труда в аварийных ситуациях
При возникновении чрезвычайной ситуации (появлении 

посторонних запахов, задымлении, возгорании) необходимо не-
медленно сообщить об этом преподавателю (иному лицу, про-
водящему учебные занятия) и действовать в соответствии с его 
указаниями. 

При получении травмы – сообщить преподавателю (иному 

лицу, проводящему учебные занятия).

Основные требования по охране труда при проведении лабораторных (практических) работ

При необходимости – помочь преподавателю (иному лицу, 

проводящему учебные занятия) оказать пострадавшему первую 
помощь и содействие в отправке его в ближайшее лечебное уч-
реждение.

Требования по охране труда по окончании  

лабораторной (практической) работы

Необходимо:
• привести в порядок рабочее место;
• при обнаружении неисправности мебели, оборудования 

проинформировать преподавателя (иное лицо, проводящее учеб-
ные занятия);

• с разрешения преподавателя организованно покинуть ла-

бораторию.

ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Объемный гидропривод – совокупность устройств, предна-

значенных для приведения в движение исполнительных механиз-
мов машин с помощью рабочей жидкости под давлением. 

В состав объемного гидропривода входят следующие устрой-

ства: гидродвигатели, насосы с приводящими двигателями, 
гид роаппараты, кондиционеры рабочей жидкости, гидроемко-
сти и гидролинии. Каждое из входящих в состав гидропривода 
устройств выполняет определенные функции. 

Объемные гидродвигатели (гидроцилиндры, гидромоторы и 

поворотные гидродвигатели) преобразуют энергию потока рабо-
чей жидкости в механическую энергию выходных звеньев (ис-
полнительных механизмов) привода. 

Насосы преобразуют механическую энергию приводных (теп-

ловых, электрических и др.) двигателей в энергию потока жид-
кости. 

Гидроаппараты (клапаны, дроссели, распределители) предна-

значены для управления потоком рабочей жидкости. 

Кондиционеры рабочей жидкости обеспечивают поддержание 

ее необходимых качественных показателей и состояния. К ним 
относятся фильтры, теплообменники (охладители и нагревате-
ли), влагоотделители и пр. 

Гидроемкости (гидробаки, гидроаккумуляторы) служат для 

хранения рабочей жидкости, которая используется в процессе 
работы гидропривода.

Гидролинии предназначены для движения рабочей жидкости, 

передачи давления от одного устройства гидропривода к друго-
му или внутри устройства – от одной полости (камеры) к дру-
гой. Различают гидролинии всасывающие, напорные, сливные, 
исполнительные, дренажные, управления и каналы. Конструк-

Общие теоретические сведения

тивно гидролинии представляют собой трубы, рукава, каналы и 
соединения. 

Принцип действия объемного гидропривода основан на 

практической несжимаемости рабочей жидкости (высоком моду-
ле объемного сжатия рабочей жидкости), использовании закона 
Паскаля и уравнения Бернулли, учитывающего течение реаль-
ной жидкости в гидросистеме. Причем для большинства прак-
тических инженерных расчетов в уравнении Бернулли можно 
пренебрегать геометрическим и скоростным напорами ввиду их 
малости. 

По характеру движения выходного звена различают следую-

щие гидроприводы: поступательного, вращательного, поворотно-
го движения. В гидроприводе поступательного движения объем-
ным гидродвигателем является гидроцилиндр, в гидроприводе 
вращательного движения – гидромотор, в гидроприводе пово-
ротного движения – поворотный гидродвигатель. 

Гидропривод большинства машин чаще всего является ком-

бинированным, т. е.  одни выходные звенья совершают поступа-
тельное движение, а другие – вращательное или поворотное. 

По возможности регулирования объемные гидроприводы под-

разделяют на регулируемые и нерегулируемые. Регулируемым на-
зывают гидропривод, в котором скорость движения выходного 
звена (регулируемый параметр) может изменяться по заданно-
му закону или желанию оператора. Регулируемые гидроприво-
ды дополнительно подразделяют по конструкции регулирующе-
го устройства: с объемным или дроссельным регулированием. 
В гидроприводах с дроссельным регулированием скорость дви-
жения выходного звена гидpодвигателя изменяется с помощью 
pегулиpующих гидpоаппаpатов (дросселей), а в гидpопpиводах с 
объемным (машинным) pегулиpованием – с помощью pегулиpу-
емых гидpомашин. 

По виду циркуляции рабочей жидкости различают гидропри-

воды с замкнутой и разомкнутой циркуляцией. В гидроприводе 
с замкнутой циркуляцией рабочая жидкость от гидродвигателя 
поступает непосредственно во всасывающую гидролинию насо-
са. В гидроприводе с разомкнутой циркуляцией рабочая жид-
кость от гидродвигателя поступает в гидробак.

Пневмопривод – устройство, служащее для приведения в 

движение механизмов машин под действием давления сжатого 
воздуха. Пневмопривод, по аналогии с гидроприводом, вклю-

Общие теоретические сведения

чает в себя пневмодвигатели, пневмоаппаратуру, кондиционеры 
воздуха и т. д. В машиностроении применяют пневмопривод с 
разомкнутой циркуляцией сжатого воздуха, т. е. сжатый воздух 
после совершения рабочего цикла через выхлопные линии вы-
брасывается в атмосферу.

 Гидропневмоавтоматика – совокупность определенным об-

разом связанных между собой гидропневматических устройств, 
обеспечивающих автоматическую систему управления.

Для гидравлических и пневматических приводов применя-

ют три типа схем: структурные, принципиальные и схемы со-
единений. 

Схемой называют конструкторский документ, на котором по-

казаны в виде условных изображений или обозначений состав-
ные части изделия и связи между ними. На схемах действитель-
ное пространственное расположение составных частей изделия 
обычно не учитывают или учитывают приближенно. 

Графические обозначения элементов на схеме следует рас-

полагать таким образом, чтобы линии связи были наименьшей 
длины, а также число их изломов и взаимных пересечений было 
минимальным. На поле схемы допускается помещать специфи-
кации, различные технические данные, например технические 
требования, таблицы, диаграммы и т. п. Структурная схема опре-
деляет основные функциональные части изделия, их назначение 
и взаимосвязи. Функциональные части изделия на схеме изо-
бражают в виде прямоугольников, а линии связи – сплошными 
основными линиями. Наименования каждой функциональной 
части указываются на схеме. 

Принципиальная схема определяет полный состав элементов 

и связей между ними и дает детальное представление о принци-
пах работы изделия. Элементы и устройства на схеме изображают 
в исходном положении в виде условных стандартных графиче-
ских обозначений. Каждый элемент (или устройство) на гидрав-
лической схеме должен иметь буквенно-цифровое позиционное 
обозначение, состоящее из прописных букв русского алфавита 
и порядкового номера (начиная с единицы, в пределах группы 
элементов или устройств), например Р1, Р2, Р3, КП1, КП2 и т. д. 
(ГОСТ 2.704–2011). Порядковые номера элементам присваива-
ются в соответствии с последовательностью их расположения на 
схеме сверху вниз и слева направо. Если на схеме имеется только 
один элемент, то порядковый номер допускается не ставить. 

Основное оборудование, применяемое для проведения лабораторных (практических) работ

Принципиальная схема служит основой для расчета приво-

да, разработки схем соединений, изучения принципа действия 
машины. 

Схемой соединений (монтажной) называют схему, показы-

вающую соединение составных частей изделия и определяющую 
трубопроводы, которыми обеспечиваются эти соединения, а так-
же места их присоединения. Элементы и устройства на схеме (по-
сле расчета и выбора стандартного оборудования) изображают в 
виде упрощенных внешних очертаний. Допускается изображать 
их в виде прямоугольников. 

ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, 

ПРИМЕНЯЕМОЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ 

ЛАБОРАТОРНЫХ (ПРАКТИЧЕСКИХ) РАБОТ

Учебный гидравлический стенд фирмы «FESTO»

Гидравлический стенд предназначен для практического изу-

чения элементной базы и основных систем управления произ-
водственными процессами с помощью гидравлических средств 
автоматики. Его главной особенностью является возможность 
самостоятельно производить сборку схем для изучения характе-
ристик основных гидравлических 
устройств и приводов в целом, 
проверять работоспособность гид-
равлических систем. В ходе ра боты 
приобретаются навыки мон тажа, 
наладки и технической эксплуа-
тации гидроприводов.

Стенд состоит из стола, одной 

вертикальной плиты для монтажа 
гидравлических устройств, пане-
ли для установки электрических 
блоков питания и управления, 
насосной установки и расходоме-
ра (рис. 1).

Насосная установка является 

источником подачи рабочей жид-
кости и выполнена в виде отдель-
ного блока (рис. 2).

Рис. 1. Гидравлический 
стенд фирмы «FESTO»

Общие теоретические сведения

Рис. 2. Принципиальная схема насосной установки

Насосная установка обеспечивает рабочее давление жидко-

сти в диапазоне 0,5–6 МПа (5–60 бар) и подачу масла 2 л/мин, 
выполнена в виде отдельного блока. Контроль уровня рабочей 
жидкости в гидробаке осуществляется с помощью маслоуказателя.

Питание привода насоса обеспечивается от сети переменного 

тока с напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Предохранители рас-
считаны на ток 10 А.

Для электрических элементов применяется источник посто-

янного тока с защитой от короткого замыкания напряжением 
24 В и предохранителями, рассчитанными на ток 3 А.

Для крепления элементов применяется профильная плата с 

параллельными пазами размером 1100½700 мм.

В ящиках стола размещены комплектующие гидравлические 

устройства. В их число входят практически все виды используе-
мой в приводах гидравлической аппаратуры. Соединение гидрав-
лических устройств обеспечивается с помощью гибких рукавов 
высокого давления (шлангов) с быстродействующими разъемами 
и тройниками. Наличие обратных клапанов на штуцерах гидрав-
лических устройств и шлангов позволяет исключить вытекание 
из них рабочей жидкости в отсоединенном положении.

Измерение давлений рабочей жидкости производится мано-

метрами, шкалы которых проградуированы в мегапаскалях или 
барах (10 бар = 1 МПа). При установке шлангов на штуцеры гид-
равлических устройств иногда могут иметь место значительные 
силы сопротивления, обусловленные наличием оставшегося при 
демонтаже давления внутри устройства или повышенным сопро-
тивлением уплотняющего элемента. В этих случаях необходимо 
использовать специальный ключ с винтом, позволяющий отжать 
нагруженный стержень обратного клапана штуцера.