Tárgyak:
- Bevezetés a hidraulikába
- Hidraulikus diagramok
Bevezetés a hidraulikába:
Hidraulika alatt az energia (erők és mozgások) folyadékon keresztül történő átvitelét értjük. A „hidraulikus” szó a görögből származik (hydro = víz, aulos = cső). A hidraulika olyan meghajtási, vezérlési és szabályozási technológia, amellyel a gépjárműtechnikában, a gépészetben, a hajtás- és vezérléstechnikában, a repülőgép- és a mezőgazdaságban találkozunk. A hidraulikát hidrokinetikus és hidrosztatikus hajtásra különböztetjük meg:
- Hidrokinetikai: nagy folyadéksebességek és viszonylag alacsony nyomások, mint például a nyomatékváltó az automata sebességváltóban;
- Hidrosztatikus: alacsony folyadéksebesség és nagy nyomás, ahogyan a szervokormánynál találkozunk.
A gyakorlatban a hidraulika mellett pneumatikát, elektronikát és mechanikus hajtástechnikát is találunk. Mindegyik technikának megvan a maga előnye és hátránya az adott alkalmazáshoz képest. A hidraulika előnyei és hátrányai más technikákkal szemben:
Előnyei:
- Nagy teljesítménysűrűség; kis alkatrészméretekkel nagy erők és nyomatékok továbbíthatók;
- Fokozatmentesen állítható fordulatszám, teljesítmény és nyomaték;
- A hidraulikus energia tárolható és újrafelhasználható;
- Nagy pontosság és állandó pozicionálás lehetséges.
hátránya:
- Viszonylag drága technológia;
- Érzékeny a szennyeződésekre;
- Szivárgás lehetősége (belső és külső egyaránt).
A hidraulikus rendszerben a folyadék mozog. A folyadék áramlását szivattyúval vagy dugattyúval lehet mozgásba hozni. Minden hidraulikus rendszer a Pascal-törvényen alapul:
„A nyugalomban lévő folyadékra gyakorolt nyomás egy zárt edényben minden irányban egyenletesen terjed.”
Ezt az elvet látjuk a következő ábrán, ahol a dugattyú felületére egy dugattyúval erő (F1) hat. Az erő nyomást hoz létre a folyadékkal töltött (zárt) rendszerben, amely az F2 erővel felfelé nyomja a dugattyút.
A nyomás a dugattyú erejétől és felületétől függ. Az oldalon "nyomás a hidraulikus rendszerben” ezt animációk és számítások teszik egyértelművé.
Hidraulikus diagramok:
A szimbólumokból álló hidraulikus diagramokat a gyártó állítja össze, hogy leolvasható legyen az alkatrészek csatlakoztatása a karbantartási és/vagy javítási munkák során. A folyamatábra azt is megmutatja, hogy milyen típusú összetevők vannak a rendszerben. A szimbólumok áttekintése az oldalon található hidraulikus szimbólumok listája.
A következő képen a hidraulikus rendszer leggyakrabban használt alkatrészeit láthatjuk. Az alkatrészek színnel és számmal vannak feltüntetve.
Elektromos motor hajtja a hidraulika szivattyút (1), amely a hidraulikaolajat a vezérlőszelephez (4) mozgatja.
A nyomáscsökkentő szelep (2) védi a rendszert a túlnyomás ellen. A rendszernyomás leolvasható a manométerről (3).
A kézi működtetésű vezérlőszelep négy csatlakozással rendelkezik:
P (szivattyú), T (tartály), valamint A és B csatlakozók a hengerhez.
A vezérlőszán három pozícióba állítható:
- nyugalomban (jelenlegi helyzet);
- jobbra;
- balra.
A vezérlőszelep helyzetétől függően a hengert hidraulikaolajjal látják el, és a dugattyú mozogni fog.
A következő képek a vezérlőszelep különböző helyzeteit mutatják be, amelyekkel a henger mozgatható.
1. Vezérlőszán semleges helyzetben:
Az alábbi ábrán látható hidroszivattyút szintén villanymotor hajtja. A szivattyú kiszívja a hidraulikaolajat a tartályból, és megnövelt nyomással szállítja az olajat a nyomáshatároló szelephez, a manométerhez és a vezérlőszelephez.
A vezérlőszelep középső állásban van, így a P és a T csatlakozások egymáshoz vannak kötve, és a hidraulikaolaj a P-n keresztül jut be a vezérlőszelepbe és a T-n keresztül távozik.
A hidraulikaolaj a T csatlakozóból a visszatérő szűrőn keresztül a tartályba folyik. A visszatérő szűrő házában nyomásbiztonsági berendezés található, amely a rugóerővel szemben kinyílik, ha a folyadéknyomás nő.
A nyomásnövekedés akkor következhet be, ha a szűrőt eltömítik a szennyeződés részecskék.
Mivel a hidraulikaolaj a vezérlőszelepnek ebben a pozíciójában kering, alig lép fel nyomás. Csak bizonyos mértékű ellenállást tapasztal az olaj a vezérlőszelepben, a csövekben és a visszatérő szűrőben. Ez az ellenállás azonban olyan alacsony, hogy az olajat nyomás nélkül szivattyúzzák.
2. Vezérlőcsúszka bal pozícióban:
A vezérlőszán bal oldali helyzetbe kerül. A P és A, valamint a T és B kivezetések ebben a helyzetben csatlakoznak egymáshoz. A hidraulikaolaj a csöveken keresztül a henger bal oldalára mozog. Megkezdődik a nyomás felhalmozódása a dugattyú bal oldalán, és most már szabályozható.
Mivel a henger visszatérője (B) immár a vezérlőszelep T-csatlakozójára van kötve, az olaj a henger jobb oldalán - a visszatérő szűrőn keresztül - a tartályba áramolhat.
A henger kifelé mozog, amíg el nem éri a végütközőt. Ezt látjuk a következő helyzetben.
3. Dugattyú szélső helyzetben:
Ebben a helyzetben a dugattyú maximálisan ki van húzva, így elérte a végütközőt. A túlnyomás elleni védelem megakadályozza, hogy a nyomás túl magasra emelkedjen. E védelem nélkül a nyomás ellenőrizhetetlenül emelkedne, ami hibákhoz vezet.
A nyomásszabályozó szelep (az ábrán a hidroszivattyú bal oldalán látható) az előre beállított nyomás elérésekor kinyílik. A nyomáscsökkentő szelep köti össze a tápvezetéket a hidroszivattyúból a visszatérőbe. Ezen a nyomáscsökkentő szelepen most állandó keringés folyik, amíg a nyomás le nem csökken.
4. Vezérlőcsúszka a megfelelő helyzetben:
A vezérlőszán most a megfelelő helyzetben (szemben) működik. A 2. helyzethez képest a csövek keresztkötésben vannak egymáshoz kötve: a P most a B-hez van kötve, így a dugattyú jobb oldalán nyomás keletkezik. Az A csatlakozó a T-re (vissza) van kötve. Ebben a helyzetben a dugattyú a vezérlőszánról balra mozog.
Amikor a dugattyú végütközőjét eléri, a nyomás ismét felemelkedik arra a nyomásra, amelynél a nyomáscsökkentő szelep kinyílik. Ezután a vezérlőszánt vissza kell állítani a középső helyzetbe.
Kapcsolódó oldal:
