Hidravlični sistem: izračun, shema, naprava. Vrste hidravličnih sistemov. Popravilo. Hidravlični in pnevmatski sistemi

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-15 14:15

Hidravlični sistem je naprava, zasnovana za pretvorbo majhnega napora v pomembno z uporabo neke vrste tekočine za prenos energije. Obstaja veliko vrst vozlišč, ki delujejo po tem načelu. Priljubljenost tovrstnih sistemov je predvsem posledica njihove visoke učinkovitosti, zanesljivosti in relativne preprostosti oblikovanja.

Uporabi območje

Najdena široka uporaba te vrste sistema:

1. V industriji. Zelo pogosto je hidravlika element oblikovanja strojev za rezanje kovin, opreme, namenjene transportu izdelkov, nakladanju / razkladanju itd.
2. V vesoljski industriji. Podobni sistemi se uporabljajo v različnih krmilnikih in podvozjih.
3. V kmetijstvu. S pomočjo hidravlike se običajno krmilijo priključki traktorjev in buldožerjev.
4. Na področju prevoza tovora. Avtomobili so pogosto opremljeni s hidravlikozavorni sistem.
5. V ladijski opremi. Hidravlika se v tem primeru uporablja pri krmiljenju, vključena je v zasnovo turbin.

Načelo delovanja

Vsak hidravlični sistem deluje na principu običajnega tekočega vzvoda. Delovni medij, ki se dovaja znotraj takega vozlišča (v večini primerov olje), ustvarja enak tlak na vseh njegovih točkah. To pomeni, da lahko z majhno količino sile na majhnem območju prenesete veliko obremenitev na velikem.

Naprej razmislite o načelu delovanja takšne naprave na primeru takšne enote, kot je hidravlični zavorni sistem avtomobila. Zasnova slednjega je precej preprosta. Njegova shema vključuje več valjev (glavna zavora, napolnjena s tekočino, in pomožna). Vsi ti elementi so med seboj povezani s cevmi. Ko voznik pritisne na pedal, se bat v glavnem cilindru premakne. Posledično se tekočina začne premikati skozi cevi in vstopi v pomožne cilindre, ki se nahajajo poleg koles. Po tem se aktivira zaviranje.

Oblikovanje industrijskih sistemov

Hidravlična zavora avtomobila - zasnova, kot vidite, je precej preprosta. Kompleksnejše tekoče naprave se uporabljajo v industrijskih strojih in mehanizmih. Njihova zasnova je lahko drugačna (odvisno od področja uporabe). Vendar je shema vezja hidravličnega sistema industrijskega dizajna vedno enaka. Običajno vključuje naslednje elemente:

1. Rezervoarza tekočino z usti in ventilatorjem.
2. Grobi filter. Ta element je zasnovan za odstranjevanje različnih vrst mehanskih nečistoč iz tekočine, ki vstopa v sistem.
3. črpalka.
4. Nadzorni sistem.
5. Delovni cilinder.
6. Dva fina filtra (na dovodnem in povratnem vodu).
7. Distribucijski ventil. Ta element oblikovanja je zasnovan za usmerjanje tekočine v jeklenko ali nazaj v rezervoar.
8. Povratni in varnostni ventili.

Delovanje hidravličnega sistema industrijske opreme prav tako temelji na principu tekočinskega vzvoda. Pod vplivom gravitacije olje v takem sistemu vstopi v črpalko. Nato gre do krmilnega ventila in nato do bata cilindra, kar ustvarja pritisk. Črpalka v takšnih sistemih ni zasnovana za sesanje tekočine, ampak samo za premikanje njene prostornine. To pomeni, da tlak ne nastane kot posledica njegovega dela, temveč pod obremenitvijo bata. Spodaj je shematski diagram hidravličnega sistema.

Prednosti in slabosti hidravličnih sistemov

Prednosti vozlišč, ki delujejo po tem principu, vključujejo:

• Možnost premikanja tovorov velikih dimenzij in teže z največjo natančnostjo.
• Skoraj neomejen razpon hitrosti.
• Nemoteno delovanje.
• Zanesljivost in dolga življenjska doba. Vse komponente takšne opreme je mogoče enostavno zaščititi pred preobremenitvami z vgradnjo preprostih ventilov za razbremenitev tlaka.
• Economy indelo in majhna velikost.

Poleg prednosti imajo hidravlični industrijski sistemi seveda tudi določene pomanjkljivosti. Ti vključujejo:

• Povečana nevarnost požara pri delu. Večina tekočin, ki se uporabljajo v hidravličnih sistemih, je vnetljivih.
• Občutljivost opreme na kontaminacijo.
• Možnost puščanja olja, zato jih je treba odpraviti.

Izračun hidravličnega sistema

Pri načrtovanju takšnih naprav se upošteva veliko različnih dejavnikov. Ti vključujejo na primer kinematični koeficient viskoznosti tekočine, njeno gostoto, dolžino cevovodov, premere palic itd.

Glavni namen izvajanja izračunov za napravo, kot je hidravlični sistem, je najpogosteje določiti:

• specifikacije črpalke.
• Potegi palice.
• Delovni tlak.
• Hidravlična zmogljivost vodov, drugih elementov in celotnega sistema.

Hidravlični sistem se izračuna z uporabo različnih aritmetičnih formul. Na primer, izgube tlaka v cevovodih so opredeljene na naslednji način:

1. Izračunana dolžina črt je deljena z njihovim premerom.
2. Promnožek gostote uporabljene tekočine in kvadrata povprečnega pretoka se deli z dva.
3. Dobljene vrednosti pomnožite.
4. Pomnožite rezultat s faktorjem izgube pri potovanju.

Formula samaizgleda takole:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

Na splošno se v tem primeru izračun izgub v progah izvede približno po enakem principu kot v tako preprostih konstrukcijah, kot so hidravlični ogrevalni sistemi. Druge formule se uporabljajo za določanje zmogljivosti črpalke, giba itd.

Vrste hidravličnih sistemov

Vse takšne naprave so razdeljene v dve glavni skupini: odprtega in zaprtega tipa. Shematski diagram hidravličnega sistema, ki smo ga obravnavali zgoraj, spada v prvo sorto. Odprta zasnova se običajno uporablja za naprave nizke in srednje moči. V bolj zapletenih zaprtih sistemih se namesto cilindra uporablja hidravlični motor. Tekočina vstopi vanj iz črpalke in se nato spet vrne v cev.

Kako potekajo popravila

Ker ima hidravlični sistem pomembno vlogo pri strojih in mehanizmih, je njegovo vzdrževanje pogosto zaupano visoko usposobljenim strokovnjakom podjetij, ki se ukvarjajo s to vrsto dejavnosti. Takšna podjetja običajno nudijo celotno paleto storitev, povezanih s popravilom posebne opreme in hidravlike.

Seveda je v arzenalu teh podjetij vsa oprema, potrebna za izdelavo takšnega dela. Popravila hidravličnih sistemov se običajno izvajajo na kraju samem. Preden se izvede, je v večini primerov treba izvesti različne diagnostične ukrepe. Za to hidravlična servisna podjetja uporabljajo posebne instalacije. Komponente, potrebne za odpravljanje težav, običajno prinesejo tudi zaposleni v takih podjetjih.

Pnevmatski sistemi

Poleg hidravličnih se lahko za premikanje vozlišč različnih vrst mehanizmov uporabljajo tudi pnevmatske naprave. Delujejo na približno enak način. Vendar se v tem primeru energija stisnjenega zraka in ne vode pretvori v mehansko energijo. Tako hidravlični kot pnevmatski sistem opravljata svoje delo precej učinkovito.

Prednost naprav druge sorte je predvsem v odsotnosti potrebe po vrnitvi delovne tekočine nazaj v kompresor. Prednost hidravličnih sistemov v primerjavi s pnevmatskimi je, da se medij v njih ne pregreva in ne ohlaja, zato v vezje ni treba vključiti dodatnih komponent in delov.