Viðfangsefni:
- Kynning á vökvafræði
- Vökvakerfi skýringarmyndir
Kynning á vökvakerfi:
Með vökva er átt við flutning orku (krafta og hreyfinga) í gegnum vökva. Orðið „vökva“ kemur úr grísku (hydro = vatn, aulos = pípa). Vökvakerfi er drif-, stýri- og stjórntækni sem við kynnumst í vélknúnum ökutækjatækni, vélaverkfræði, drif- og stýritækni, flugvélum og landbúnaði. Við getum greint vökvakerfi í vatnshreyfingu og vatnsstöðudrif:
- Hydrokinetic: hár vökvahraði og tiltölulega lágur þrýstingur, svo sem togibreytir í sjálfskiptingu;
- Hydrostatic: lítill vökvahraði og hár þrýstingur, eins og við lendum í vökvastýri.
Í reynd, auk vökva, finnum við einnig pneumatics, rafeindatækni og vélræna driftækni. Hver tækni hefur sína kosti og galla fyrir notkunina sem hún er notuð fyrir. Kostir og gallar vökvakerfis miðað við aðrar aðferðir eru:
Kostir:
- Hár aflþéttleiki; hægt er að senda stóra krafta og tog með litlum íhlutastærðum;
- Óendanlega stillanlegur hraði, kraftur og tog;
- Hægt er að geyma og endurnýta vökvaorku;
- Mikil nákvæmni og stöðug staðsetning er möguleg.
Gallar:
- Tiltölulega dýr tækni;
- Viðkvæm fyrir óhreinindum;
- Möguleiki á leka (bæði innri og ytri).
Í vökvakerfi hreyfist vökvi. Hægt er að koma vökvaflæðinu í gang með dælu eða stimpli. Öll vökvakerfi eru byggð á lögum Pascals:
„Þrýstingur sem beitt er á vökva í kyrrstöðu dreifist jafnt í allar áttir í lokuðu íláti.
Við sjáum þessa meginreglu á eftirfarandi mynd, þar sem kraftur (F1) er beittur á stimpilflötinn með stimpli. Krafturinn skapar þrýsting í vökvafyllta (lokuðu) kerfinu sem þrýstir stimplinum upp á við með kraftinum F2.
Þrýstingurinn fer eftir krafti og yfirborðsflatarmáli stimpilsins. Á síðunni "þrýstingur í vökvakerfinu“ þetta kemur skýrt fram með hreyfimyndum og útreikningum.
Vökvakerfismyndir:
Vökvamyndirnar sem eru samsettar af táknum eru settar saman af framleiðanda til að geta lesið hvernig íhlutir eru tengdir við viðhald og/eða viðgerðarvinnu. Flæðiritið segir einnig hvaða gerðir íhluta eru í kerfinu. Yfirlit yfir táknin er að finna á síðunni með vökva tákna listi.
Á eftirfarandi mynd sjáum við algengustu íhluti í vökvakerfi. Íhlutirnir eru sýndir með lit og númeri.
Rafmótor knýr vökvadæluna (1) sem flytur vökvaolíuna að stjórnlokanum (4).
Þrýstilokunarventillinn (2) verndar kerfið gegn of miklum þrýstingi. Hægt er að lesa kerfisþrýstinginn af þrýstimælinum (3).
Handstýrði stjórnventillinn hefur fjórar tengingar:
P (dæla), T (tankur) og tengingar A og B fyrir strokkinn.
Hægt er að stilla stjórnrennibrautina í þrjár stöður:
- í hvíld (núverandi staða);
- til hægri;
- til vinstri.
Það fer eftir staðsetningu stjórnventilsins, hólkurinn er með vökvaolíu og stimpillinn mun hreyfast.
Eftirfarandi myndir sýna mismunandi stöður stjórnventilsins sem hægt er að færa strokkinn með.
1. Stjórnarrennibraut í hlutlausri stöðu:
Vatnsdælan á eftirfarandi skýringarmynd er einnig knúin áfram af rafmótor. Dælan sogar vökvaolíuna úr geyminum og sér olíunni undir auknum þrýstingi til þrýstijafnarloka, þrýstimælis og stjórnventils.
Stjórnventillinn er í miðstöðu þannig að tengingar P og T eru tengdar innbyrðis og vökvaolían fer inn í stjórnventilinn um P og fer út um T.
Vökvaolían rennur frá tengingu T um aftursíuna í lónið. Þrýstiöryggisbúnaður er í húsi aftursíunnar sem opnast gegn gormkraftinum þegar vökvaþrýstingurinn eykst.
Þrýstihækkunin getur átt sér stað þegar sían stíflast af óhreinindum.
Vegna þess að vökvaolían streymir í þessari stöðu stýriventilsins er varla þrýstingsuppbygging. Það er aðeins ákveðið viðnám sem olían mætir í stjórnlokanum, rörunum og aftursíunni. Hins vegar er þetta viðnám svo lágt að olíunni er dælt án þrýstings.
2. Stjórna renna í vinstri stöðu:
Stjórnarrennibrautin er sett í vinstri stöðu. Skammstöðvar P og A, sem og T og B, eru tengdar hver við aðra í þessari stöðu. Vökvaolían færist í gegnum rörin til vinstri hliðar strokksins. Þrýstingauppbyggingin vinstra megin á stimplinum hefst og er nú stjórnað.
Vegna þess að aftur (B) kútsins er nú tengt við T-tengi stjórnlokans getur olían flætt hægra megin á kútnum - um aftursíuna - í geyminn.
Strokkurinn hreyfir sig út á við þar til endastöðvun er náð. Við sjáum þetta í eftirfarandi aðstæðum.
3. Stimpill í ystu stöðu:
Í þessum aðstæðum hefur stimpillinn verið framlengdur að hámarki, þannig að endastöðvun hefur verið náð. Yfirþrýstingsvörnin kemur í veg fyrir að þrýstingurinn hækki of hátt. Án þessarar verndar myndi þrýstingurinn hækka óstjórnlega, sem leiðir til galla.
Þrýstistýringarventillinn (á myndinni er hann sýndur vinstra megin við vatnsdæluna) opnast þegar forstilltum þrýstingi er náð. Þrýstilokunarventillinn tengir aðveitulínuna frá vatnsdælunni við afturrásina. Það er nú stöðug hringrás í gegnum þennan þrýstilokunarventil þar til þrýstingurinn minnkar.
4. Stjórnarrennibraut í réttri stöðu:
Stjórnarrennibrautinni er nú stjórnað í réttri stöðu (fjær). Í samanburði við aðstæður 2 eru rörin tengd þvertengd við hvert annað: P er nú tengt við B, þannig að þrýstingur myndast hægra megin á stimplinum. Tenging A er tengd við T (aftur). Í þessari stöðu færist stimpillinn frá stýrisrennibrautinni til vinstri.
Þegar endastöð stimpilsins er náð mun þrýstingurinn byggjast upp aftur upp í þann þrýsting sem þrýstilokunarventillinn opnast við. Þá verður að færa stjórnrennibrautina aftur í miðstöðu.
Tengd síða:
