Υδραυλικό σύστημα: υπολογισμός, σχήμα, συσκευή. Τύποι υδραυλικών συστημάτων. Επισκευή. Υδραυλικά και πνευματικά συστήματα

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-15 14:10

Ένα υδραυλικό σύστημα είναι μια συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει μια μικρή προσπάθεια σε σημαντική χρησιμοποιώντας κάποιο είδος υγρού για τη μεταφορά ενέργειας. Υπάρχουν πολλοί τύποι κόμβων που λειτουργούν σύμφωνα με αυτήν την αρχή. Η δημοτικότητα συστημάτων αυτού του τύπου οφείλεται κυρίως στην υψηλή απόδοση, την αξιοπιστία και τη σχετική απλότητα του σχεδιασμού τους.

Χρήση περιοχής

Βρέθηκε ευρεία χρήση αυτού του τύπου συστήματος:

1. Στον κλάδο. Πολύ συχνά τα υδραυλικά είναι ένα στοιχείο του σχεδιασμού των μηχανών κοπής μετάλλων, του εξοπλισμού που έχει σχεδιαστεί για τη μεταφορά προϊόντων, τη φόρτωση / εκφόρτωσή τους κ.λπ.
2. Στην αεροδιαστημική βιομηχανία. Παρόμοια συστήματα χρησιμοποιούνται σε διάφορα χειριστήρια και σασί.
3. Στη γεωργία. Είναι συνήθως ο έλεγχος των προσαρτήσεων των τρακτέρ και των μπουλντόζες μέσω των υδραυλικών συστημάτων.
4. Στον τομέα της μεταφοράς φορτίου. Τα αυτοκίνητα είναι συχνά εξοπλισμένα με υδραυλικόσύστημα πέδησης.
5. Σε εξοπλισμό πλοίων. Το υδραυλικό σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιείται στο σύστημα διεύθυνσης, περιλαμβάνεται στη σχεδίαση των στροβίλων.

Αρχή λειτουργίας

Οποιοδήποτε υδραυλικό σύστημα λειτουργεί με βάση την αρχή ενός συμβατικού μοχλού υγρού. Το μέσο εργασίας που παρέχεται μέσα σε έναν τέτοιο κόμβο (στις περισσότερες περιπτώσεις, λάδι) δημιουργεί την ίδια πίεση σε όλα τα σημεία του. Αυτό σημαίνει ότι με μια μικρή δύναμη σε μια μικρή περιοχή, μπορείτε να αντέξετε ένα σημαντικό φορτίο σε μια μεγάλη περιοχή.

Στη συνέχεια, εξετάστε την αρχή λειτουργίας μιας τέτοιας συσκευής χρησιμοποιώντας το παράδειγμα μιας τέτοιας μονάδας όπως το υδραυλικό σύστημα πέδησης ενός αυτοκινήτου. Ο σχεδιασμός του τελευταίου είναι αρκετά απλός. Το σχήμα του περιλαμβάνει πολλούς κυλίνδρους (το κύριο φρένο, γεμάτο με υγρό και βοηθητικό). Όλα αυτά τα στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους με σωλήνες. Όταν ο οδηγός πατήσει το πεντάλ, το έμβολο στον κύριο κύλινδρο κινείται. Ως αποτέλεσμα, το υγρό αρχίζει να κινείται μέσα από τους σωλήνες και εισέρχεται στους βοηθητικούς κυλίνδρους που βρίσκονται δίπλα στους τροχούς. Μετά από αυτό, ενεργοποιείται το φρενάρισμα.

Σχεδιασμός βιομηχανικών συστημάτων

Το υδραυλικό φρένο ενός αυτοκινήτου - ο σχεδιασμός, όπως μπορείτε να δείτε, είναι αρκετά απλός. Πιο πολύπλοκες συσκευές υγρών χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές μηχανές και μηχανισμούς. Ο σχεδιασμός τους μπορεί να είναι διαφορετικός (ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής). Ωστόσο, το διάγραμμα κυκλώματος ενός υδραυλικού συστήματος βιομηχανικού σχεδιασμού είναι πάντα το ίδιο. Συνήθως περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

1. Reservoirγια υγρό με στόμα και ανεμιστήρα.
2. Χοντρό φίλτρο. Αυτό το στοιχείο έχει σχεδιαστεί για να αφαιρεί διάφορα είδη μηχανικών ακαθαρσιών από το υγρό που εισέρχεται στο σύστημα.
3. Αντλία.
4. Σύστημα ελέγχου.
5. Κύλινδρος εργασίας.
6. Δύο λεπτά φίλτρα (στις γραμμές τροφοδοσίας και επιστροφής).
7. Βαλβίδα διανομής. Αυτό το στοιχείο σχεδίασης έχει σχεδιαστεί για να κατευθύνει το υγρό στον κύλινδρο ή πίσω στη δεξαμενή.
8. Βαλβίδες επιστροφής και ασφαλείας.

Η λειτουργία του υδραυλικού συστήματος βιομηχανικού εξοπλισμού βασίζεται επίσης στην αρχή της μόχλευσης υγρών. Υπό την επίδραση της βαρύτητας, το λάδι σε ένα τέτοιο σύστημα εισέρχεται στην αντλία. Στη συνέχεια πηγαίνει στη βαλβίδα ελέγχου, και μετά στο έμβολο του κυλίνδρου, δημιουργώντας πίεση. Η αντλία σε τέτοια συστήματα δεν έχει σχεδιαστεί για να αναρροφά το υγρό, αλλά μόνο να μετακινεί τον όγκο του. Δηλαδή, η πίεση δεν δημιουργείται ως αποτέλεσμα της εργασίας του, αλλά υπό το φορτίο από το έμβολο. Παρακάτω είναι ένα σχηματικό διάγραμμα του υδραυλικού συστήματος.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των υδραυλικών συστημάτων

Τα πλεονεκτήματα των κόμβων που λειτουργούν με αυτήν την αρχή περιλαμβάνουν:

• Δυνατότητα μετακίνησης φορτίων μεγάλων διαστάσεων και βάρους με μέγιστη ακρίβεια.
• Σχεδόν απεριόριστο εύρος ταχυτήτων.
• Ομαλή λειτουργία.
• Αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής. Όλα τα εξαρτήματα αυτού του εξοπλισμού μπορούν εύκολα να προστατευτούν από υπερφορτίσεις με την εγκατάσταση απλών βαλβίδων εκτόνωσης πίεσης.
• Οικονομία σεδουλειά και μικρό μέγεθος.

Εκτός από τα πλεονεκτήματα, τα υδραυλικά βιομηχανικά συστήματα, φυσικά, έχουν ορισμένα μειονεκτήματα. Αυτά περιλαμβάνουν:

• Αυξημένος κίνδυνος πυρκαγιάς κατά την εργασία. Τα περισσότερα υγρά που χρησιμοποιούνται σε υδραυλικά συστήματα είναι εύφλεκτα.
• Ευαισθησία του εξοπλισμού στη μόλυνση.
• Πιθανότητα διαρροών λαδιού και συνεπώς ανάγκη εξάλειψής τους.

Υπολογισμός υδραυλικού συστήματος

Κατά το σχεδιασμό τέτοιων συσκευών, λαμβάνονται υπόψη πολλοί διαφορετικοί παράγοντες. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τον κινηματικό συντελεστή ιξώδους του υγρού, την πυκνότητά του, το μήκος των σωληνώσεων, τις διαμέτρους των ράβδων κ.λπ.

Ο κύριος σκοπός της εκτέλεσης υπολογισμών για μια συσκευή όπως ένα υδραυλικό σύστημα είναι συνήθως ο προσδιορισμός:

• Προδιαγραφές αντλίας.
• Χτυπήματα ράβδου.
• Πίεση λειτουργίας.
• Υδραυλική απόδοση γραμμών, άλλων στοιχείων και ολόκληρου του συστήματος.

Το υδραυλικό σύστημα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας διάφορους αριθμητικούς τύπους. Για παράδειγμα, οι απώλειες πίεσης στους αγωγούς ορίζονται ως εξής:

1. Το υπολογισμένο μήκος των γραμμών διαιρείται με τη διάμετρό τους.
2. Το γινόμενο της πυκνότητας του χρησιμοποιούμενου υγρού και του τετραγώνου του μέσου ρυθμού ροής διαιρείται με το δύο.
3. Πολλαπλασιάστε τις λαμβανόμενες τιμές.
4. Πολλαπλασιάστε το αποτέλεσμα με τον παράγοντα απώλειας ταξιδιού.

Η ίδια η φόρμουλαμοιάζει με αυτό:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

Γενικά, σε αυτήν την περίπτωση, ο υπολογισμός των απωλειών στις γραμμές πραγματοποιείται κατά προσέγγιση σύμφωνα με την ίδια αρχή όπως σε απλές κατασκευές όπως τα υδραυλικά συστήματα θέρμανσης. Άλλοι τύποι χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της απόδοσης της αντλίας, της διαδρομής κ.λπ.

Τύποι υδραυλικών συστημάτων

Όλες αυτές οι συσκευές χωρίζονται σε δύο κύριες ομάδες: ανοιχτού και κλειστού τύπου. Το σχηματικό διάγραμμα του υδραυλικού συστήματος που εξετάσαμε παραπάνω ανήκει στην πρώτη ποικιλία. Ένα ανοιχτό σχέδιο χρησιμοποιείται συνήθως για συσκευές χαμηλής και μέσης ισχύος. Σε πιο σύνθετα κλειστά συστήματα, χρησιμοποιείται υδραυλικός κινητήρας αντί για κύλινδρο. Το υγρό εισέρχεται σε αυτό από την αντλία και μετά επιστρέφει ξανά στη γραμμή.

Πώς γίνονται οι επισκευές

Δεδομένου ότι το υδραυλικό σύστημα παίζει σημαντικό ρόλο σε μηχανές και μηχανισμούς, η συντήρησή του συχνά ανατίθεται σε υψηλά καταρτισμένους ειδικούς εταιρειών που ασχολούνται με αυτό το συγκεκριμένο είδος δραστηριότητας. Τέτοιες εταιρείες συνήθως παρέχουν ένα πλήρες φάσμα υπηρεσιών που σχετίζονται με την επισκευή ειδικού εξοπλισμού και υδραυλικών.

Φυσικά, στο οπλοστάσιο αυτών των εταιρειών υπάρχει όλος ο απαραίτητος εξοπλισμός για την παραγωγή τέτοιων εργασιών. Οι επισκευές στα υδραυλικά συστήματα γίνονται συνήθως επί τόπου. Προτού πραγματοποιηθεί, στις περισσότερες περιπτώσεις, πρέπει να ληφθούν διάφορα διαγνωστικά μέτρα. Για αυτό, οι εταιρείες υδραυλικών σέρβις χρησιμοποιούν ειδικές εγκαταστάσεις. Τα εξαρτήματα που είναι απαραίτητα για την επίλυση προβλημάτων συνήθως φέρονται από υπαλλήλους τέτοιων εταιρειών.

Πνευματικά συστήματα

Εκτός από τις υδραυλικές, πνευματικές συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να θέσουν σε κίνηση τους κόμβους διαφόρων ειδών μηχανισμών. Λειτουργούν σχεδόν με τον ίδιο τρόπο. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια του πεπιεσμένου αέρα και όχι του νερού, μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια. Τόσο τα υδραυλικά όσο και τα πνευματικά συστήματα κάνουν τη δουλειά τους αρκετά αποτελεσματικά.

Το πλεονέκτημα των συσκευών της δεύτερης ποικιλίας είναι, πρώτα απ 'όλα, η απουσία ανάγκης επιστροφής του ρευστού εργασίας πίσω στον συμπιεστή. Το πλεονέκτημα των υδραυλικών συστημάτων σε σύγκριση με τα πνευματικά είναι ότι το μέσο σε αυτά δεν υπερθερμαίνεται και δεν ψύχεται υπερβολικά και ως εκ τούτου δεν χρειάζεται να συμπεριληφθούν επιπλέον εξαρτήματα και εξαρτήματα στο κύκλωμα.