Хидравлична система: изчисление, схема, устройство. Видове хидравлични системи. Ремонт. Хидравлични и пневматични системи

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-15 14:08

Хидравличната система е устройство, предназначено да преобразува малко усилие в значително, използвайки някакъв вид течност за пренос на енергия. Има много видове възли, които работят на този принцип. Популярността на системите от този тип се дължи преди всичко на тяхната висока ефективност, надеждност и относителна простота на дизайн.

Използвайте зоната

Намерено е широко използване на този тип система:

1. В индустрията. Много често хидравликата е елемент от дизайна на металорежещи машини, оборудване, предназначено за транспортиране на продукти, товарене/разтоварване и др.
2. В аерокосмическата индустрия. Подобни системи се използват в различни органи за управление и шасита.
3. В селското стопанство. Чрез хидравликата обикновено се управляват прикачените устройства на трактори и булдозери.
4. В сферата на товарните превози. Автомобилите често са оборудвани с хидравликаспирачна система.
5. В корабно оборудване. Хидравликата в този случай се използва за управление, включена е в дизайна на турбините.

Принцип на действие

Всяка хидравлична система работи на принципа на конвенционален течен лост. Работната среда, доставяна вътре в такъв възел (в повечето случаи маслото), създава едно и също налягане във всичките му точки. Това означава, че с малко количество сила върху малка площ, можете да издържите значително натоварване на голяма.

След това помислете за принципа на действие на такова устройство, като използвате примера на такъв блок като хидравличната спирачна система на автомобил. Дизайнът на последния е доста прост. Неговата схема включва няколко цилиндъра (главната спирачка, пълна с течност, и спомагателната). Всички тези елементи са свързани помежду си чрез тръби. Когато водачът натисне педала, буталото в главния цилиндър се движи. В резултат на това течността започва да се движи през тръбите и навлиза в спомагателните цилиндри, разположени до колелата. След това спирането се активира.

Проектиране на индустриални системи

Хидравличната спирачка на автомобил - дизайнът, както виждате, е доста прост. В промишлените машини и механизми се използват по-сложни течни устройства. Техният дизайн може да бъде различен (в зависимост от обхвата на приложение). Въпреки това, електрическата схема на хидравличната система с промишлен дизайн винаги е една и съща. Обикновено включва следните елементи:

1. Резервоарза течност с уста и вентилатор.
2. Груб филтър. Този елемент е предназначен да отстранява различни видове механични примеси от течността, влизаща в системата.
3. Помпа.
4. Система за управление.
5. Работен цилиндър.
6. Два фини филтъра (на захранващата и връщащата линия).
7. Разпределителен клапан. Този дизайнерски елемент е проектиран да насочва течността към цилиндъра или обратно към резервоара.
8. Връщащи и предпазни клапани.

Работата на хидравличната система на индустриалното оборудване също се основава на принципа на флуидния лост. Под въздействието на гравитацията маслото в такава система влиза в помпата. След това отива към управляващия клапан и след това към буталото на цилиндъра, създавайки налягане. Помпата в такива системи не е предназначена да засмуква течността, а само да премества нейния обем. Тоест налягането не се създава в резултат на неговата работа, а под натоварването от буталото. По-долу е схематична диаграма на хидравличната система.

Предимства и недостатъци на хидравличните системи

Предимствата на възлите, работещи на този принцип, включват:

• Възможност за преместване на товари с големи размери и тегло с максимална точност.
• Практически неограничен диапазон от скорости.
• Гладка работа.
• Надеждност и дълъг експлоатационен живот. Всички компоненти на такова оборудване могат лесно да бъдат защитени от претоварване чрез инсталиране на прости клапани за освобождаване на налягането.
• Икономичен вработа и малък размер.

В допълнение към предимствата, хидравличните промишлени системи, разбира се, имат и някои недостатъци. Те включват:

• Повишен риск от пожар при работа. Повечето течности, използвани в хидравличните системи, са запалими.
• Чувствителност на оборудването към замърсяване.
• Възможност за изтичане на масло и следователно необходимостта от отстраняването им.

Изчисляване на хидравличната система

При проектирането на такива устройства се вземат предвид много различни фактори. Те включват например кинематичния коефициент на вискозитет на течността, нейната плътност, дължината на тръбопроводите, диаметрите на прътите и др.

Основната цел на извършването на изчисления за устройство като хидравлична система най-често е да се определи:

• Спецификации на помпата.
• Удари с пръчка.
• Работно налягане.
• Хидравлична производителност на линии, други елементи и цялата система.

Хидравличната система се изчислява с помощта на различни аритметични формули. Например загубите на налягане в тръбопроводите се дефинират, както следва:

1. Изчислената дължина на линиите се разделя на техния диаметър.
2. Произведението от плътността на използваната течност и квадрата на средния дебит се разделя на две.
3. Умножете получените стойности.
4. Умножете резултата по коефициента на загуба при пътуване.

Самата формулаизглежда така:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

По принцип в този случай изчисляването на загубите в линиите се извършва приблизително по същия принцип като в такива прости конструкции като хидравлични отоплителни системи. Други формули се използват за определяне на производителността на помпата, хода и т.н.

Видове хидравлични системи

Всички подобни устройства са разделени на две основни групи: отворен и затворен тип. Схематичната диаграма на хидравличната система, разгледана от нас по-горе, принадлежи към първия сорт. Отворен дизайн обикновено се използва за устройства с ниска и средна мощност. При по-сложни затворени системи вместо цилиндър се използва хидравличен двигател. Течността влиза в нея от помпата и след това се връща отново към линията.

Как се извършват ремонтите

Тъй като хидравличната система играе важна роля в машините и механизмите, нейната поддръжка често се поверява на висококвалифицирани специалисти на фирми, занимаващи се с този вид дейност. Такива фирми обикновено предоставят пълен набор от услуги, свързани с ремонт на специално оборудване и хидравлика.

Разбира се, в арсенала на тези компании има цялото оборудване, необходимо за производството на такава работа. Ремонтите на хидравличните системи обикновено се извършват на място. Преди да се извърши, в повечето случаи трябва да се предприемат различни диагностични мерки. За това фирмите за хидравлични услуги използват специални инсталации. Компонентите, необходими за отстраняване на проблеми, обикновено се доставят от служители на такива фирми.

Пневматични системи

В допълнение към хидравличните, пневматичните устройства могат да се използват за привеждане в движение на възлите на различни видове механизми. Те работят почти по същия начин. В този случай обаче енергията на сгъстен въздух, а не на вода, се превръща в механична енергия. И хидравличните, и пневматичните системи вършат работата си доста ефективно.

Предимството на устройствата от втория сорт е, на първо място, липсата на необходимост от връщане на работния флуид обратно в компресора. Предимството на хидравличните системи в сравнение с пневматичните е, че средата в тях не прегрява и не се охлажда и следователно не е необходимо да се включват допълнителни компоненти и части в веригата..