Emner:
- Introduksjon til hydraulikk
- Hydrauliske diagrammer
Introduksjon til hydraulikk:
Med hydraulikk mener vi overføring av energi (krefter og bevegelser) gjennom en væske. Ordet "hydraulisk" kommer fra gresk (hydro = vann, aulos = rør). Hydraulikk er en driv-, kontroll- og reguleringsteknologi som vi møter innen motorvognteknikk, maskinteknikk, driv- og kontrollteknologi, fly og landbruk. Vi kan skille hydraulikk i hydrokinetisk og hydrostatisk drift:
- Hydrokinetisk: høye væskehastigheter og relativt lave trykk, slik som momentomformeren i automatgiret;
- Hydrostatisk: lave væskehastigheter og høyt trykk, som vi møter i servostyring.
I praksis finner vi i tillegg til hydraulikk også pneumatikk, elektronikk og mekanisk drivteknologi. Hver teknikk har sine egne fordeler og ulemper for applikasjonen den brukes til. Fordelene og ulempene med hydraulikk sammenlignet med andre teknikker er:
fordeler:
- Høy effekttetthet; store krefter og dreiemomenter kan overføres med små komponentstørrelser;
- Trinnløs justerbar hastighet, kraft og dreiemoment;
- Hydraulisk energi kan lagres og gjenbrukes;
- Høy nøyaktighet og konstant posisjonering er mulig.
ulemper:
- Relativt dyr teknologi;
- Følsom for smuss;
- Mulighet for lekkasje (både innvendig og utvendig).
I et hydraulisk system beveger væske seg. Væskestrømmen kan settes i bevegelse ved hjelp av en pumpe eller et stempel. Alle hydrauliske systemer er basert på Pascals lov:
"Trykk som utøves på en væske i hvile forplanter seg jevnt i alle retninger i et lukket kar."
Vi ser dette prinsippet i den følgende figuren, hvor en kraft (F1) utøves på stempeloverflaten med et stempel. Kraften skaper et trykk i det væskefylte (lukkede) systemet, som skyver stempelet oppover med kraften F2.
Trykket avhenger av kraften og overflatearealet til stempelet. På siden "trykk i hydraulikksystemet” dette tydeliggjøres gjennom animasjoner og beregninger.
Hydrauliske diagrammer:
De hydrauliske diagrammene sammensatt av symboler er satt sammen av produsenten for å kunne lese hvordan komponenter kobles sammen under vedlikeholds- og/eller reparasjonsarbeid. Flytskjemaet forteller også hvilke typer komponenter som er i systemet. En oversikt over symbolene finner du på siden med hydraulisk symbolliste.
I det følgende bildet ser vi de mest brukte komponentene i et hydraulisk system. Komponentene vises med farge og nummer.
En elektrisk motor driver hydraulikkpumpen (1), som flytter hydraulikkoljen til kontrollventilen (4).
Trykkavlastningsventilen (2) beskytter systemet mot for høyt trykk. Systemtrykket kan avleses fra manometeret (3).
Den manuelt betjente reguleringsventilen har fire tilkoblinger:
P (pumpe), T (tank) og koblinger A og B for sylinderen.
Kontrollsliden kan stilles inn i tre posisjoner:
- i hvile (nåværende stilling);
- til høyre;
- til venstre.
Avhengig av posisjonen til reguleringsventilen, leveres sylinderen med hydraulikkolje og stempelet vil bevege seg.
Følgende bilder viser de forskjellige posisjonene til kontrollventilen som sylinderen kan flyttes med.
1. Kontrollslid i nøytral posisjon:
Hydropumpen i følgende diagram drives også av en elektrisk motor. Pumpen suger hydraulikkoljen fra reservoaret og tilfører oljen under økt trykk til trykkavlastningsventilen, manometeret og reguleringsventilen.
Styreventilen er i midtstilling, slik at koblinger P og T kobles til hverandre og hydraulikkoljen kommer inn i reguleringsventilen via P og går ut via T.
Hydraulikkoljen strømmer fra tilkobling T via returfilteret til reservoaret. Det er en trykksikring i huset til returfilteret, som åpner mot fjærkraften når væsketrykket øker.
Trykkøkningen kan oppstå når filteret blir tilstoppet av smusspartikler.
Fordi hydraulikkoljen sirkulerer i denne posisjonen til kontrollventilen, er det knapt noe trykkoppbygging. Det er bare en viss motstand som oljen møter i reguleringsventilen, rørene og returfilteret. Denne motstanden er imidlertid så lav at oljen pumpes uten trykk.
2. Kontroller skyve i venstre posisjon:
Kontrollsliden er plassert i venstre posisjon. Terminalene P og A, samt T og B, er forbundet med hverandre i denne posisjonen. Hydraulikkoljen beveger seg via rørene til venstre side av sylinderen. Trykkoppbyggingen på venstre side av stempelet begynner og er nå kontrollert.
Fordi sylinderens retur (B) nå er koblet til T-koblingen til reguleringsventilen, kan oljen strømme på høyre side av sylinderen - via returfilteret - til reservoaret.
Sylinderen gjør en utadgående bevegelse til endestoppet nås. Vi ser dette i følgende situasjon.
3. Stempel i ytterstilling:
I denne situasjonen er stempelet forlenget til maksimalt, slik at endestoppet er nådd. Overtrykksbeskyttelsen hindrer at trykket stiger for høyt. Uten denne beskyttelsen ville trykket stige ukontrollert, noe som resulterer i defekter.
Trykkreguleringsventilen (i figuren er den vist til venstre for hydropumpen) åpnes når forhåndsinnstilt trykk er nådd. Trykkavlastningsventilen kobler tilførselsledningen fra hydropumpen til returen. Det er nå en konstant sirkulasjon gjennom denne trykkavlastningsventilen til trykket synker.
4. Kontroller skyve i riktig posisjon:
Betjeningssliden betjenes nå i riktig posisjon (motsatt). Sammenlignet med situasjon 2 er rørene koblet tverrbundet til hverandre: P er nå koblet til B, slik at det bygges opp trykk på høyre side av stempelet. Tilkobling A kobles til T (retur). I denne posisjonen beveger stempelet seg fra kontrollglideren til venstre.
Når stempelets endestopp er nådd, vil trykket bygge seg opp igjen til det trykket som trykkavlastningsventilen åpner ved. Betjeningssliden må da settes tilbake til midtstilling.
Relatert side:
