emner:
- Introduktion til hydraulik
- Hydrauliske diagrammer
Introduktion til hydraulik:
Ved hydraulik mener vi overførsel af energi (kræfter og bevægelser) gennem en væske. Ordet "hydraulisk" kommer fra græsk (hydro = vand, aulos = rør). Hydraulik er en driv-, kontrol- og reguleringsteknologi, som vi møder inden for motorkøretøjsteknologi, maskinteknik, driv- og kontrolteknologi, fly og landbrug. Vi kan skelne hydraulik i hydrokinetisk og hydrostatisk drev:
- Hydrokinetisk: høje væskehastigheder og relativt lave tryk, såsom momentomformeren i automatgearet;
- Hydrostatisk: lave væskehastigheder og høje tryk, som vi møder i servostyring.
I praksis finder vi udover hydraulik også pneumatik, elektronik og mekanisk drivteknik. Hver teknik har sin egen fordel og ulempe for den applikation, den bruges til. Fordelene og ulemperne ved hydraulik sammenlignet med andre teknikker er:
Fordele:
- Høj effekttæthed; store kræfter og drejningsmomenter kan overføres med små komponentstørrelser;
- Trinløst justerbar hastighed, kraft og drejningsmoment;
- Hydraulisk energi kan lagres og genbruges;
- Høj nøjagtighed og konstant positionering er mulig.
ulemper:
- Relativt dyr teknologi;
- Følsom over for snavs;
- Mulighed for lækage (både intern og ekstern).
I et hydraulisk system bevæger væske sig. Væskestrømmen kan sættes i gang ved hjælp af en pumpe eller et stempel. Alle hydrauliske systemer er baseret på Pascals lov:
"Tryk, der udøves på en væske i hvile, forplanter sig ensartet i alle retninger i en lukket beholder."
Dette princip ser vi på den følgende figur, hvor en kraft (F1) udøves på stempeloverfladen med et stempel. Kraften skaber et tryk i det væskefyldte (lukkede) system, som presser stemplet opad med kraften F2.
Trykket afhænger af stemplets kraft og overfladeareal. På siden"tryk i det hydrauliske system” dette tydeliggøres gennem animationer og beregninger.
Hydrauliske diagrammer:
Hydraulikdiagrammerne, der er sammensat af symboler, er udarbejdet af producenten for at kunne læse, hvordan komponenter forbindes under vedligeholdelses- og/eller reparationsarbejde. Flowdiagrammet fortæller også, hvilke typer komponenter der er i systemet. En oversigt over symbolerne kan findes på siden med hydraulisk symbolliste.
På det følgende billede ser vi de mest brugte komponenter i et hydraulisk system. Komponenterne er vist med farve og nummer.
En elektrisk motor driver hydraulikpumpen (1), som flytter hydraulikolien til styreventilen (4).
Overtryksventilen (2) beskytter systemet mod for højt tryk. Systemtrykket kan aflæses på manometeret (3).
Den manuelt betjente reguleringsventil har fire tilslutninger:
P (pumpe), T (tank) og forbindelser A og B til cylinderen.
Kontrolskyderen kan indstilles i tre positioner:
- i hvile (nuværende stilling);
- til højre;
- til venstre.
Afhængigt af reguleringsventilens position forsynes cylinderen med hydraulikolie, og stemplet vil bevæge sig.
De følgende billeder skitserer de forskellige positioner af kontrolventilen, som cylinderen kan flyttes med.
1. Kontrolskyder i neutral position:
Hydropumpen i det følgende diagram drives også af en elektrisk motor. Pumpen suger hydraulikolien fra reservoiret og tilfører olien under forhøjet tryk til overtryksventilen, manometeret og reguleringsventilen.
Reguleringsventilen er i midterstilling, således at forbindelser P og T er forbundet med hinanden, og hydraulikolien kommer ind i reguleringsventilen via P og forlader via T.
Hydraulikolien strømmer fra tilslutning T via returfilteret til beholderen. Der er en tryksikring i huset til returfilteret, som åbner mod fjederkraften, når væsketrykket stiger.
Trykstigningen kan forekomme, når filteret bliver tilstoppet af smudspartikler.
Fordi hydraulikolien cirkulerer i denne position af styreventilen, er der næsten ingen trykopbygning. Der er kun en vis modstand, som olien møder i reguleringsventilen, rørene og returfilteret. Denne modstand er dog så lav, at olien pumpes uden tryk.
2. Kontrolskyder i venstre position:
Styreskyderen er placeret i venstre position. Klemmer P og A samt T og B er forbundet med hinanden i denne position. Hydraulikolien bevæger sig via rørene til venstre side af cylinderen. Trykopbygningen på venstre side af stemplet begynder og er nu styret.
Fordi cylinderens retur (B) nu er forbundet med reguleringsventilens T-tilslutning, kan olien strømme på højre side af cylinderen - via returfilteret - til reservoiret.
Cylinderen foretager en udadgående bevægelse, indtil endestoppet nås. Det ser vi i følgende situation.
3. Stempel i yderposition:
I denne situation er stemplet blevet forlænget til dets maksimale udstrækning, så endestoppet er nået. Overtryksbeskyttelsen forhindrer, at trykket stiger for højt. Uden denne beskyttelse ville trykket stige ukontrolleret, hvilket resulterer i defekter.
Trykreguleringsventilen (i figuren er den vist til venstre for hydropumpen) åbner, når det forudindstillede tryk er nået. Overtryksventilen forbinder forsyningsledningen fra hydropumpen til returløbet. Der er nu en konstant cirkulation gennem denne overtryksventil, indtil trykket falder.
4. Betjeningsskyder i højre position:
Betjeningsskyderen betjenes nu i den rigtige position (modsat). I forhold til situation 2 er rørene forbundet tværbundet til hinanden: P er nu forbundet med B, så der opbygges tryk på højre side af stemplet. Tilslutning A er forbundet til T (retur). I denne position bevæger stemplet sig fra kontrolskyderen til venstre.
Når stemplets endestop nås, vil trykket bygges op igen til det tryk, som overtryksventilen åbner ved. Betjeningsskyderen skal derefter sættes tilbage til midterpositionen.
Relateret side:
