Temos:
- Įvadas į hidrauliką
- Hidraulinės schemos
Įvadas į hidrauliką:
Hidraulika reiškia energijos (jėgų ir judesių) perdavimą per skystį. Žodis „hidraulinis“ kilęs iš graikų kalbos (hidro = vanduo, aulos = vamzdis). Hidraulika yra pavaros, valdymo ir reguliavimo technologija, su kuria susiduriame motorinių transporto priemonių technologijose, mechanikos inžinerijoje, pavaros ir valdymo technologijose, orlaiviuose ir žemės ūkyje. Hidrauliką galime išskirti į hidrokinetinę ir hidrostatinę pavarą:
- Hidrokinetinis: didelis skysčio greitis ir santykinai mažas slėgis, pvz., sukimo momento keitiklis automatinėje pavarų dėžėje;
- Hidrostatinis: mažas skysčio greitis ir didelis slėgis, kaip mes susiduriame su vairo stiprintuvu.
Praktikoje be hidraulikos randame ir pneumatikos, elektronikos bei mechaninės pavaros technologijos. Kiekviena technika turi savo privalumų ir trūkumų, susijusių su programa, kuriai ji naudojama. Hidraulikos pranašumai ir trūkumai, palyginti su kitomis technologijomis, yra šie:
Privalumai:
- Didelis galios tankis; didelės jėgos ir sukimo momentai gali būti perduodami naudojant mažus komponentų dydžius;
- Tobulai reguliuojamas greitis, galia ir sukimo momentas;
- Hidraulinę energiją galima kaupti ir panaudoti pakartotinai;
- Galimas didelis tikslumas ir pastovus padėties nustatymas.
Suvart:
- Santykinai brangi technologija;
- Jautrus purvui;
- Galimybė nutekėti (tiek viduje, tiek išorėje).
Hidraulinėje sistemoje skystis juda. Skysčio srautą galima paleisti siurbliu arba stūmokliu. Visos hidraulinės sistemos yra pagrįstos Paskalio dėsniu:
„Slėgis, veikiamas ramybės būsenos skysčiui, uždarame inde sklinda tolygiai visomis kryptimis“.
Šį principą matome sekančiame paveikslėlyje, kur jėga (F1) veikiama stūmoklio paviršių su stūmokliu. Jėga sukuria slėgį skysčiu užpildytoje (uždaroje) sistemoje, kuri jėga F2 stumia stūmoklį aukštyn.
Slėgis priklauso nuo stūmoklio jėgos ir paviršiaus ploto. Puslapyje "slėgis hidraulinėje sistemoje“ tai aiškiai parodo animacijos ir skaičiavimai.
Hidraulinės schemos:
Hidraulines diagramas, sudarytas iš simbolių, sudaro gamintojas, kad būtų galima perskaityti, kaip komponentai prijungiami atliekant techninės priežiūros ir (arba) remonto darbus. Struktūrinėje diagramoje taip pat nurodoma, kokių tipų komponentai yra sistemoje. Simbolių apžvalgą rasite puslapyje su hidraulinių simbolių sąrašas.
Toliau pateiktame paveikslėlyje matome dažniausiai naudojamus hidraulinės sistemos komponentus. Komponentai rodomi spalva ir skaičiais.
Elektros variklis varo hidraulinį siurblį (1), kuris perkelia hidraulinę alyvą į valdymo vožtuvą (4).
Slėgio mažinimo vožtuvas (2) apsaugo sistemą nuo per didelio slėgio. Sistemos slėgį galima nuskaityti iš manometro (3).
Rankiniu būdu valdomas valdymo vožtuvas turi keturias jungtis:
P (siurblys), T (bakas) ir cilindro jungtys A ir B.
Valdymo slankiklį galima nustatyti į tris padėtis:
- ramybės būsenoje (dabartinė padėtis);
- į dešinę;
- į kairę.
Priklausomai nuo valdymo vožtuvo padėties, cilindras tiekiamas su hidrauline alyva ir stūmoklis judės.
Tolesniuose paveikslėliuose pateikiamos skirtingos valdymo vožtuvo, kuriuo galima perkelti cilindrą, padėtys.
1. Valdymo slankiklis neutralioje padėtyje:
Toliau pateiktoje diagramoje esantis hidrosiurblys taip pat varomas elektros varikliu. Siurblys siurbia hidraulinę alyvą iš rezervuaro ir padidintu slėgiu tiekia alyvą į slėgio mažinimo vožtuvą, manometrą ir valdymo vožtuvą.
Valdymo vožtuvas yra vidurinėje padėtyje, todėl jungtys P ir T yra sujungtos viena su kita, o hidraulinė alyva patenka į valdymo vožtuvą per P ir išeina per T.
Hidraulinė alyva teka iš jungties T per grįžtamąjį filtrą į rezervuarą. Grąžinamo filtro korpuse yra slėgio saugos įtaisas, kuris, didėjant skysčio slėgiui, atsidaro prieš spyruoklės jėgą.
Slėgis gali padidėti, kai filtras užsikemša purvo dalelėmis.
Kadangi hidraulinė alyva cirkuliuoja šioje valdymo vožtuvo padėtyje, slėgis beveik nepadidėja. Yra tik tam tikras pasipriešinimas, su kuriuo alyva susiduria valdymo vožtuve, vamzdžiuose ir grįžtamajame filtre. Tačiau šis pasipriešinimas yra toks mažas, kad alyva pumpuojama be slėgio.
2. Valdymo slankiklis kairėje padėtyje:
Valdymo slankiklis dedamas į kairę padėtį. Gnybtai P ir A, taip pat T ir B yra sujungti vienas su kitu šioje padėtyje. Hidraulinė alyva vamzdžiais juda į kairę cilindro pusę. Slėgis didėja kairėje stūmoklio pusėje ir dabar yra valdomas.
Kadangi dabar cilindro grįžtamasis vamzdis (B) yra prijungtas prie valdymo vožtuvo T formos jungties, alyva gali tekėti dešinėje cilindro pusėje - per grįžtamąjį filtrą - į rezervuarą.
Cilindras juda į išorę, kol pasiekiamas galinis sustojimas. Tai matome šioje situacijoje.
3. Stūmoklis kraštutinėje padėtyje:
Šioje situacijoje stūmoklis buvo ištiestas iki didžiausio masto, todėl buvo pasiektas galinis stabdis. Apsauga nuo per didelio slėgio neleidžia slėgiui per aukštai pakilti. Be šios apsaugos slėgis nevaldomai kiltų ir atsirastų defektų.
Slėgio reguliavimo vožtuvas (paveiksle jis parodytas kairėje nuo hidro siurblio) atsidaro, kai pasiekiamas iš anksto nustatytas slėgis. Slėgio mažinimo vožtuvas jungia tiekimo liniją iš hidro siurblio su grįžtamuoju. Dabar per šį slėgio mažinimo vožtuvą nuolat cirkuliuoja, kol slėgis mažėja.
4. Valdymo slankiklis dešinėje padėtyje:
Dabar valdymo slankiklis veikia teisingoje padėtyje (priešingoje). Palyginti su 2 situacija, vamzdžiai sujungti kryžminiu ryšiu: dabar P yra prijungtas prie B, todėl slėgis susidaro dešinėje stūmoklio pusėje. Jungtis A yra prijungta prie T (grįžtamojo). Šioje padėtyje stūmoklis juda iš valdymo slankiklio į kairę.
Kai pasiekiamas stūmoklio galinis stabdis, slėgis vėl padidės iki slėgio, kuriam esant atsidaro slėgio mažinimo vožtuvas. Tada valdymo sklendė turi būti grąžinta į vidurinę padėtį.
Susijęs puslapis:
