Предметы:
- Введение в гидравлику
- Гидравлические схемы
Введение в гидравлику:
Под гидравликой мы подразумеваем передачу энергии (сил и движений) через жидкость. Слово «гидравлический» происходит от греческого слова «гидро» — вода, «авлос» — труба. Гидравлика – это технология привода, управления и регулирования, с которой мы сталкиваемся в автомобильной технике, машиностроении, технике привода и управления, авиации и сельском хозяйстве. Гидравлику можно разделить на гидрокинетический и гидростатический привод:
- Гидрокинетические: высокие скорости жидкости и относительно низкие давления, например гидротрансформатор в автоматической коробке передач;
- Гидростатический: низкие скорости жидкости и высокое давление, с которыми мы сталкиваемся в гидроусилителе рулевого управления.
На практике, помимо гидравлики, мы также встречаем пневматику, электронику и механический привод. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от области применения, для которой он используется. Преимуществами и недостатками гидравлики по сравнению с другими методами являются:
Преимущества:
- Высокая плотность мощности; большие силы и крутящие моменты могут передаваться при небольших размерах компонентов;
- Бесступенчатая регулировка скорости, мощности и крутящего момента;
- Гидравлическую энергию можно хранить и использовать повторно;
- Возможна высокая точность и постоянное позиционирование.
минусы:
- Сравнительно дорогая технология;
- Чувствителен к грязи;
- Возможность протечек (как внутренних, так и внешних).
В гидравлической системе жидкость движется. Поток жидкости можно привести в движение с помощью насоса или поршня. Все гидравлические системы основаны на законе Паскаля:
«Давление, оказываемое на покоящуюся жидкость, в закрытом сосуде распространяется равномерно во всех направлениях».
Мы видим этот принцип на следующем рисунке, где сила (F1) действует на поверхность поршня с помощью поршня. Сила создает в заполненной жидкостью (замкнутой) системе давление, которое с силой F2 толкает поршень вверх.
Давление зависит от силы и площади поверхности поршня. На странице "давление в гидросистеме» это ясно видно с помощью анимации и расчетов.
Гидравлические схемы:
Гидравлические схемы, состоящие из символов, составлены производителем, чтобы можно было понять, как соединяются компоненты во время работ по техническому обслуживанию и/или ремонту. На блок-схеме также показано, какие типы компонентов входят в систему. Обзор символов можно найти на странице с список гидравлических символов.
На следующем изображении мы видим наиболее часто используемые компоненты гидравлической системы. Компоненты обозначены цветом и номером.
Электродвигатель приводит в движение гидравлический насос (1), который подает гидравлическое масло к регулирующему клапану (4).
Клапан сброса давления (2) защищает систему от избыточного давления. Давление в системе можно считать по манометру (3).
Регулирующий клапан с ручным управлением имеет четыре соединения:
P (насос), T (бак) и соединения A и B для цилиндра.
Ползун управления можно установить в три положения:
- в покое (текущее положение);
- Направо;
- Слева.
В зависимости от положения регулирующего клапана в цилиндр подается гидравлическое масло и поршень будет двигаться.
На следующих изображениях показаны различные положения регулирующего клапана, с помощью которых можно перемещать цилиндр.
1. Управляющая заслонка в нейтральном положении:
Гидронасос на следующей схеме также приводится в действие электродвигателем. Насос всасывает гидравлическое масло из резервуара и подает масло под повышенным давлением к предохранительному клапану, манометру и регулирующему клапану.
Регулирующий клапан находится в среднем положении, так что соединения P и T соединены друг с другом, и гидравлическое масло поступает в регулирующий клапан через P и выходит через T.
Гидравлическое масло течет из соединения Т через обратный фильтр в резервуар. В корпусе возвратного фильтра имеется предохранительное устройство, которое открывается под действием силы пружины при повышении давления жидкости.
Повышение давления может произойти при засорении фильтра частицами грязи.
Поскольку гидравлическое масло циркулирует в этом положении регулирующего клапана, давление практически не увеличивается. Масло встречает лишь определенное сопротивление в регулирующем клапане, трубах и возвратном фильтре. Однако это сопротивление настолько мало, что масло перекачивается без давления.
2. Ползун управления в левом положении:
Ползун управления помещен в левое положение. В этом положении клеммы P и A, а также T и B соединяются друг с другом. Гидравлическое масло движется по трубкам к левой стороне цилиндра. Начинается нарастание давления на левой стороне поршня, которое теперь контролируется.
Поскольку возвратный канал (B) цилиндра теперь соединен с Т-образным соединением регулирующего клапана, масло может течь с правой стороны цилиндра через обратный фильтр в резервуар.
Цилиндр совершает движение наружу до достижения конечного упора. Мы видим это в следующей ситуации.
3. Поршень в крайнем положении:
В этой ситуации поршень выдвинут максимально, так что достигнут крайний упор. Защита от избыточного давления предотвращает слишком высокое повышение давления. Без этой защиты давление будет бесконтрольно повышаться, что приведет к неисправностям.
Клапан регулирования давления (на рисунке он показан слева от гидронасоса) открывается при достижении заданного давления. Клапан сброса давления соединяет линию подачи от гидронасоса с обраткой. Теперь через этот предохранительный клапан происходит постоянная циркуляция до тех пор, пока давление не снизится.
4. Управляющий ползун в правильном положении:
Теперь управляющая заслонка находится в правильном положении (противоположном). По сравнению с ситуацией 2, трубы соединены друг с другом перекрестно: P теперь соединен с B, так что давление создается на правой стороне поршня. Соединение A подключено к T (обратно). В этом положении поршень перемещается от управляющего золотника влево.
Когда поршень достигнет конечного упора, давление снова возрастет до давления, при котором открывается предохранительный клапан. Затем ползун управления необходимо вернуть в среднее положение.
Связанная страница:
