Предмети:
- Введення в гідравліку
- Гідравлічні схеми
Введення в гідравліку:
Під гідравлікою ми розуміємо передачу енергії (сил і рухів) через рідину. Слово «гідравлічний» походить від грецького (гідро = вода, aulos = труба). Гідравліка — це технологія приводу, керування та регулювання, з якою ми стикаємося в техніці автомобілів, машинобудуванні, техніці приводу та керування, авіації та сільському господарстві. Можна розділити гідравліку на гідрокінетичний і гідростатичний привід:
- Гідрокінетичні: високі швидкості рідини та відносно низький тиск, наприклад гідротрансформатор в автоматичній коробці передач;
- Гідростатичні: низькі швидкості рідини та високий тиск, як ми зустрічаємо в рульовому підсилювачі.
На практиці, крім гідравліки, ми також зустрічаємо пневматику, електроніку та техніку механічного приводу. Кожна техніка має свої переваги та недоліки для застосування, для якого вона використовується. Переваги та недоліки гідравліки порівняно з іншими методами:
Переваги:
- Висока питома потужність; великі сили і моменти можуть передаватися за допомогою малих розмірів компонентів;
- Безступінчасте регулювання швидкості, потужності та крутного моменту;
- Гідравлічну енергію можна зберігати та повторно використовувати;
- Можлива висока точність і постійне позиціонування.
Мінуси:
- Відносно дорога техніка;
- Чутливий до бруду;
- Можливість протікання (як внутрішнього, так і зовнішнього).
У гідравлічній системі рідина рухається. Потік рідини можна привести в рух за допомогою насоса або поршня. Усі гідравлічні системи засновані на законі Паскаля:
«Тиск, який чиниться на рідину в спокої, рівномірно поширюється в усіх напрямках у закритій посудині».
Ми бачимо цей принцип на наступному малюнку, де на поверхню поршня діє сила (F1). Сила створює тиск у заповненій рідиною (закритій) системі, який штовхає поршень угору із силою F2.
Тиск залежить від сили і площі поверхні поршня. На сторінці "тиску в гідравлічній системі» це стає зрозумілим за допомогою анімації та обчислень.
Гідравлічні схеми:
Гідравлічні схеми, що складаються з символів, складаються виробником, щоб можна було прочитати, як компоненти підключені під час технічного обслуговування та/або ремонту. На блок-схемі також показано, які типи компонентів є в системі. Огляд символів можна знайти на сторінці з список гідравлічних символів.
На наступному зображенні ми бачимо найбільш часто використовувані компоненти в гідравлічній системі. Компоненти показані кольором і номером.
Електродвигун приводить в рух гідравлічний насос (1), який переміщує гідравлічне масло до регулюючого клапана (4).
Запобіжний клапан (2) захищає систему від надмірного тиску. Тиск у системі можна зчитувати з манометра (3).
Регулюючий клапан з ручним керуванням має чотири з’єднання:
P (насос), T (бак) і з’єднання A і B для циліндра.
Засувку можна встановити в трьох положеннях:
- у спокої (поточне положення);
- направо;
- зліва.
Залежно від положення регулюючого клапана в циліндр подається гідравлічне масло, і поршень буде рухатися.
На наступних зображеннях показано різні положення регулюючого клапана, за допомогою якого можна переміщати циліндр.
1. Засувка керування в нейтральному положенні:
Гідронасос на наступній схемі також приводиться в рух електродвигуном. Насос засмоктує гідравлічне масло з резервуара і подає масло під підвищеним тиском до запобіжного клапана, манометра і регулюючого клапана.
Регулюючий клапан знаходиться в середньому положенні, так що з’єднання P і T з’єднані один з одним, а гідравлічна олива надходить у регулюючий клапан через P і виходить через T.
Гідравлічна олива надходить із з’єднання Т через зворотний фільтр у резервуар. У корпусі зворотного фільтра є запобіжник тиску, який відкривається проти зусилля пружини при підвищенні тиску рідини.
Підвищення тиску може статися, коли фільтр забивається частинками бруду.
Оскільки гідравлічна олива циркулює в цьому положенні регулювального клапана, наростання тиску майже не відбувається. У регулюючому клапані, трубах і зворотному фільтрі масло відчуває лише певний опір. Однак цей опір настільки низький, що масло перекачується без тиску.
2. Перемикач керування в лівому положенні:
Засувка керування розміщена в лівому положенні. У цьому положенні клеми P і A, а також T і B з'єднані один з одним. Гідравлічна олива рухається по трубах до лівої сторони циліндра. Наростання тиску на лівій стороні поршня починається і тепер контролюється.
Оскільки повернення (B) циліндра тепер під’єднано до Т-подібного з’єднання регулюючого клапана, масло може текти з правого боку циліндра – через зворотний фільтр – у резервуар.
Циліндр рухається назовні до упору. Ми бачимо це в наступній ситуації.
3. Поршень в крайньому положенні:
У цій ситуації поршень був максимально висунутий, тому досягнуто кінцевого упору. Захист від надмірного тиску запобігає підвищенню тиску. Без цього захисту тиск зростав би неконтрольовано, що призводило б до дефектів.
Клапан регулювання тиску (на малюнку він показаний зліва від гідронасоса) відкривається при досягненні заданого тиску. Клапан скидання тиску з'єднує лінію подачі від гідронасоса до зворотного. Тепер через цей запобіжний клапан відбувається постійна циркуляція, поки тиск не знизиться.
4. Засувка керування в правому положенні:
Засувка керування тепер перебуває в правильному положенні (навпроти). Порівняно з ситуацією 2, труби з’єднані між собою поперечними зв’язками: P тепер з’єднаний з B, так що тиск створюється з правого боку поршня. З'єднання A з'єднане з T (зворотний). У цьому положенні поршень переміщується від золотника керування вліво.
Коли поршень досягає кінцевого упору, тиск знову зростає до тиску, при якому відкривається запобіжний клапан. Потім керуючу заслінку необхідно повернути в середнє положення.
Пов'язана сторінка:
