Hydraulický systém: výpočet, schéma, zariadenie. Typy hydraulických systémov. Oprava. Hydraulické a pneumatické systémy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-15 14:15

Hydraulický systém je zariadenie navrhnuté tak, aby premenilo malé úsilie na veľké pomocou nejakého druhu tekutiny na prenos energie. Existuje mnoho typov uzlov, ktoré fungujú podľa tohto princípu. Obľúbenosť systémov tohto typu je spôsobená predovšetkým ich vysokou účinnosťou, spoľahlivosťou a relatívnou jednoduchosťou dizajnu.

Použiť oblasť

Našlo sa široké využitie tohto typu systému:

1. V priemysle. Hydraulika je veľmi často prvkom konštrukcie kovoobrábacích strojov, zariadení určených na prepravu výrobkov, ich nakladanie / vykladanie atď.
2. V leteckom priemysle. Podobné systémy sa používajú v rôznych ovládacích prvkoch a podvozku.
3. V poľnohospodárstve. Prídavné zariadenia traktorov a buldozérov sa zvyčajne ovládajú prostredníctvom hydrauliky.
4. V oblasti nákladnej dopravy. Autá sú často vybavené hydraulikoubrzdový systém.
5. V lodnom vybavení. Hydraulika sa v tomto prípade používa pri riadení, je súčasťou konštrukcie turbín.

Princíp fungovania

Akýkoľvek hydraulický systém funguje na princípe konvenčnej kvapalinovej páky. Pracovné médium dodávané vo vnútri takéhoto uzla (vo väčšine prípadov olej) vytvára rovnaký tlak vo všetkých jeho bodoch. To znamená, že s malým množstvom sily na malej ploche vydržíte značné zaťaženie na veľkej.

Ďalej zvážte princíp fungovania takéhoto zariadenia na príklade takej jednotky, ako je hydraulický brzdový systém automobilu. Dizajn posledného z nich je pomerne jednoduchý. Jeho schéma obsahuje niekoľko valcov (hlavná brzda naplnená kvapalinou a pomocná). Všetky tieto prvky sú navzájom spojené rúrkami. Keď vodič stlačí pedál, piest v hlavnom valci sa pohne. V dôsledku toho sa kvapalina začne pohybovať cez rúrky a vstupuje do pomocných valcov umiestnených vedľa kolies. Potom sa aktivuje brzdenie.

Dizajn priemyselných systémov

Hydraulická brzda auta - dizajn, ako vidíte, je celkom jednoduchý. Zložitejšie kvapalné zariadenia sa používajú v priemyselných strojoch a mechanizmoch. Ich dizajn môže byť odlišný (v závislosti od rozsahu použitia). Schéma zapojenia hydraulického systému priemyselného dizajnu je však vždy rovnaká. Zvyčajne obsahuje nasledujúce prvky:

1. Nádržpre kvapalinu s ústami a ventilátorom.
2. Hrubý filter. Tento prvok je určený na odstránenie rôznych druhov mechanických nečistôt z kvapaliny vstupujúcej do systému.
3. Pumpa.
4. Riadiaci systém.
5. Pracovný valec.
6. Dva jemné filtre (na prívodnom a spätnom potrubí).
7. Rozdeľovací ventil. Tento dizajnový prvok je navrhnutý tak, aby nasmeroval kvapalinu do valca alebo späť do nádrže.
8. Spätné a bezpečnostné ventily.

Fungovanie hydraulického systému priemyselných zariadení je tiež založené na princípe pákového efektu kvapaliny. Pod vplyvom gravitácie sa olej v takomto systéme dostáva do čerpadla. Potom ide do riadiaceho ventilu a potom do piestu valca, čím sa vytvorí tlak. Čerpadlo v takýchto systémoch nie je určené na nasávanie kvapaliny, ale iba na pohyb jej objemu. To znamená, že tlak nevzniká v dôsledku jeho práce, ale pod zaťažením piestu. Nižšie je schematický diagram hydraulického systému.

Výhody a nevýhody hydraulických systémov

Výhody uzlov fungujúcich na tomto princípe zahŕňajú:

• Schopnosť presúvať bremená veľkých rozmerov a hmotnosti s maximálnou presnosťou.
• Prakticky neobmedzený rozsah rýchlostí.
• Hladký chod.
• Spoľahlivosť a dlhá životnosť. Všetky komponenty takéhoto zariadenia možno ľahko chrániť pred preťažením inštaláciou jednoduchých tlakových poistných ventilov.
• Ekonomika vpráca a malé rozmery.

Okrem výhod majú hydraulické priemyselné systémy samozrejme aj určité nevýhody. Patria sem:

• Zvýšené riziko požiaru pri práci. Väčšina kvapalín používaných v hydraulických systémoch je horľavá.
• Citlivosť zariadenia na kontamináciu.
• Možnosť úniku oleja, a teda potreba ich eliminácie.

Výpočet hydraulického systému

Pri navrhovaní takýchto zariadení sa berie do úvahy mnoho rôznych faktorov. Patria sem napríklad kinematický koeficient viskozity kvapaliny, jej hustota, dĺžka potrubí, priemery tyčí atď.

Hlavným účelom vykonávania výpočtov pre zariadenie, akým je hydraulický systém, je najčastejšie určiť:

• Špecifikácie čerpadla.
• Ťah prútom.
• Prevádzkový tlak.
• Hydraulický výkon vedení, ostatných prvkov a celého systému.

Hydraulický systém sa vypočíta pomocou rôznych aritmetických vzorcov. Napríklad tlakové straty v potrubiach sú definované takto:

1. Vypočítaná dĺžka čiar sa vydelí ich priemerom.
2. Súčin hustoty použitej kvapaliny a druhej mocniny priemerného prietoku sa vydelí dvomi.
3. Vynásobte získané hodnoty.
4. Vynásobte výsledok faktorom cestovných strát.

Samotný vzorecvyzerá takto:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

Vo všeobecnosti sa v tomto prípade výpočet strát v potrubiach vykonáva približne podľa rovnakého princípu ako v takých jednoduchých konštrukciách, ako sú hydraulické vykurovacie systémy. Na určenie výkonu čerpadla, zdvihu atď. sa používajú iné vzorce.

Typy hydraulických systémov

Všetky takéto zariadenia sú rozdelené do dvoch hlavných skupín: otvorený a uzavretý typ. Schematický diagram hydraulického systému, ktorý sme zvážili vyššie, patrí do prvej odrody. Otvorený dizajn sa zvyčajne používa pre zariadenia s nízkym a stredným výkonom. V zložitejších uzavretých systémoch sa namiesto valca používa hydromotor. Kvapalina do nej vstupuje z čerpadla a potom sa opäť vracia do potrubia.

Ako sa vykonávajú opravy

Vzhľadom na to, že hydraulický systém zohráva v strojoch a mechanizmoch významnú úlohu, jeho údržba je často zverená vysokokvalifikovaným odborníkom firiem zaoberajúcich sa práve týmto druhom činnosti. Takéto firmy zvyčajne poskytujú celý rad služieb súvisiacich s opravou špeciálneho vybavenia a hydrauliky.

Samozrejme, v arzenáli týchto spoločností je všetko vybavenie potrebné na výrobu takejto práce. Opravy hydraulických systémov sa zvyčajne vykonávajú na mieste. Pred jej vykonaním je vo väčšine prípadov potrebné vykonať rôzne diagnostické opatrenia. Na tento účel používajú hydraulické servisné spoločnosti špeciálne inštalácie. Komponenty potrebné na riešenie problémov tiež zvyčajne prinášajú zamestnanci takýchto firiem.

Pneumatické systémy

Na uvedenie do pohybu uzlov rôznych druhov mechanizmov je možné okrem hydraulických použiť aj pneumatické zariadenia. Fungujú takmer rovnakým spôsobom. V tomto prípade sa však energia stlačeného vzduchu, nie vody, premieňa na mechanickú energiu. Hydraulické aj pneumatické systémy plnia svoju prácu celkom efektívne.

Výhodou zariadení druhého druhu je predovšetkým absencia potreby vracania pracovnej tekutiny späť do kompresora. Výhodou hydraulických systémov v porovnaní s pneumatickými je, že médium v nich sa neprehrieva a neprechladzuje, a preto nie je potrebné zaraďovať do okruhu žiadne ďalšie komponenty a diely.