Hydraulijärjestelmä: laskenta, kaavio, laite. Hydraulijärjestelmien tyypit. Korjaus. Hydrauliset ja pneumaattiset järjestelmät

2025 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-24 13:15

Hydraulijärjestelmä on laite, joka on suunniteltu muuttamaan pieni vaiva merkittäväksi käyttämällä jonkinlaista nestettä energian siirtämiseen. On olemassa monenlaisia solmuja, jotka toimivat tämän periaatteen mukaisesti. Tällaisten järjestelmien suosio johtuu ensisijaisesti niiden korkeasta tehokkuudesta, luotettavuudesta ja suhteellisen yksinkertaisesta suunnittelusta.

Käyttöalue

Tällaista järjestelmää käytetään laajasti:

1. Alalla. Hydrauliikka on usein osa metallinleikkauskoneiden, tuotteiden kuljetukseen, lastaamiseen/purkuun jne. suunniteltujen laitteiden suunnittelua.
2. Ilma-avaruusteollisuudessa. Samanlaisia järjestelmiä käytetään erilaisissa ohjaimissa ja rungoissa.
3. Maataloudessa. Traktorien ja puskutraktoreiden lisälaitteita ohjataan yleensä hydrauliikan avulla.
4. Tavarakuljetuksen alalla. Autot on usein varustettu hydrauliikallajarrujärjestelmä.
5. Laivan varusteissa. Hydrauliikkaa käytetään tässä tapauksessa ohjauksessa, se sisältyy turbiinien suunnitteluun.

Toimintaperiaate

Kaikki hydraulijärjestelmät toimivat perinteisen nestevivun periaatteella. Tällaisen solmun sisällä syötetty työväliaine (useimmissa tapauksissa öljy) luo saman paineen kaikissa kohdissaan. Tämä tarkoittaa, että pienellä voimalla pienellä alueella kestät suuren kuormituksen.

Mieti seuraavaksi tällaisen laitteen toimintaperiaatetta käyttämällä esimerkkiä sellaisesta yksiköstä kuin auton hydraulinen jarrujärjestelmä. Jälkimmäisen suunnittelu on melko yksinkertainen. Sen järjestelmä sisältää useita sylintereitä (pääjarru, täytetty nesteellä ja apu). Kaikki nämä elementit on yhdistetty toisiinsa putkilla. Kun kuljettaja painaa poljinta, pääsylinterin mäntä liikkuu. Tämän seurauksena neste alkaa liikkua putkien läpi ja tulee pyörien vieressä oleviin apusylintereihin. Sen jälkeen jarrutus aktivoituu.

Teollisten järjestelmien suunnittelu

Auton hydrauliset jarrut - kuten näet, suunnittelu on melko yksinkertainen. Monimutkaisempia nestelaitteita käytetään teollisuuden koneissa ja mekanismeissa. Niiden suunnittelu voi olla erilainen (riippuen käyttöalueesta). Teollisen suunnittelun hydraulijärjestelmän kytkentäkaavio on kuitenkin aina sama. Se sisältää yleensä seuraavat elementit:

1. Reservoirsuulla ja tuulettimella varustetulle nesteelle.
2. Karkea suodatin. Tämä elementti on suunniteltu poistamaan erilaisia mekaanisia epäpuhtauksia järjestelmään tulevasta nesteestä.
3. Pumppu.
4. Ohjausjärjestelmä.
5. Työsylinteri.
6. Kaksi hienoa suodatinta (syöttö- ja paluujohdoissa).
7. Jakoventtiili. Tämä suunnitteluelementti on suunniteltu ohjaamaan nestettä sylinteriin tai takaisin säiliöön.
8. Paluu- ja varoventtiilit.

Teollisuuden laitteiden hydraulijärjestelmän toiminta perustuu myös nesteen vipuvaikutuksen periaatteeseen. Painovoiman vaikutuksesta tällaisessa järjestelmässä oleva öljy tulee pumppuun. Sitten se menee ohjausventtiiliin ja sitten sylinterin mäntään luoden painetta. Tällaisten järjestelmien pumppua ei ole suunniteltu imemään nestettä, vaan ainoastaan siirtämään sen tilavuutta. Eli painetta ei synny sen työn seurauksena, vaan männän kuorman alla. Alla on kaavio hydraulijärjestelmästä.

Hydraulijärjestelmien edut ja haitat

Tällä periaatteella toimivien solmujen etuja ovat:

• Mahdollisuus siirtää suurikokoisia ja -painoisia kuormia maksimaalisella tarkkuudella.
• Käytännössä rajoittamaton nopeusalue.
• Sujuva toiminta.
• Luotettavuus ja pitkä käyttöikä. Kaikki tällaisten laitteiden komponentit voidaan helposti suojata ylikuormitukselta asentamalla yksinkertaisia paineenalennusventtiilejä.
• Talous sisääntyö ja pieni koko.

Etujen lisäksi hydraulisilla teollisuusjärjestelmillä on tietysti tiettyjä haittoja. Näitä ovat:

• Lisästynyt tulipalon vaara työskenneltäessä. Useimmat hydraulijärjestelmissä käytetyt nesteet ovat syttyviä.
• Laitteiden herkkyys kontaminaatiolle.
• Öljyvuotojen mahdollisuus ja siksi tarve poistaa ne.

Hydraulijärjestelmän laskenta

Tällaisia laitteita suunniteltaessa otetaan huomioon monet eri tekijät. Näitä ovat esimerkiksi nesteen kinemaattinen viskositeettikerroin, sen tiheys, putkien pituus, sauvojen halkaisijat jne.

Laitteille, kuten hydraulijärjestelmälle, suoritettavien laskelmien päätarkoitus on useimmiten määrittää:

• Pumpun tekniset tiedot.
• Vavan vedot.
• Käyttöpaine.
• Liinien, muiden elementtien ja koko järjestelmän hydraulinen suorituskyky.

Hydraulijärjestelmä lasketaan käyttämällä erilaisia aritmeettisia kaavoja. Esimerkiksi putkistojen painehäviöt määritellään seuraavasti:

1. Viivojen laskettu pituus jaetaan niiden halkaisijalla.
2. Käytetyn nesteen tiheyden ja keskimääräisen virtausnopeuden neliön tulo jaetaan kahdella.
3. Kerro saadut arvot.
4. Kerro tulos matkan menetyskertoimella.

Itse kaavanäyttää tältä:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

Yleensä tässä tapauksessa johtojen häviöiden laskenta suoritetaan suunnilleen samalla periaatteella kuin sellaisissa yksinkertaisissa rakenteissa kuin hydraulisissa lämmitysjärjestelmissä. Muita kaavoja käytetään pumpun tehon, iskun jne. määrittämiseen.

Hydraulijärjestelmien tyypit

Kaikki tällaiset laitteet on jaettu kahteen pääryhmään: avoimeen ja suljettuun tyyppiin. Edellä tarkastelemamme hydraulijärjestelmän kaavio kuuluu ensimmäiseen lajikkeeseen. Avointa rakennetta käytetään yleensä pieni- ja keskitehoisissa laitteissa. Monimutkaisemmissa suljetuissa järjestelmissä käytetään hydraulimoottoria sylinterin sijasta. Neste tulee siihen pumpusta ja palaa sitten takaisin linjaan.

Kuinka korjaukset tehdään

Koska hydraulijärjestelmällä on merkittävä rooli koneissa ja mekanismeissa, sen huolto on usein uskottu tämän tyyppistä toimintaa harjoittavien yritysten korkeasti koulutettujen asiantuntijoiden tehtäväksi. Tällaiset yritykset tarjoavat yleensä täyden valikoiman erikoislaitteiden ja hydrauliikan korjaukseen liittyviä palveluita.

Näiden yritysten arsenaalissa on tietysti kaikki tällaisten töiden tuottamiseen tarvittavat laitteet. Hydraulijärjestelmien korjaukset tehdään yleensä paikan päällä. Ennen kuin se suoritetaan, useimmissa tapauksissa on suoritettava erilaisia diagnostisia toimenpiteitä. Tätä varten hydraulihuoltoyritykset käyttävät erikoisasennuksia. Myös ongelmien korjaamiseen tarvittavat komponentit tuovat yleensä tällaisten yritysten työntekijät.

Pneumaattiset järjestelmät

Hydrauliikan lisäksi pneumaattisilla laitteilla voidaan saada liikkeelle erilaisten mekanismien solmuja. Ne toimivat pitkälti samalla tavalla. Kuitenkin tässä tapauksessa paineilman energia, ei veden, muunnetaan mekaaniseksi energiaksi. Sekä hydrauliset että pneumaattiset järjestelmät tekevät työnsä melko tehokkaasti.

Toisen lajikkeen laitteiden etuna on ennen kaikkea se, ettei työnestettä tarvitse palauttaa takaisin kompressoriin. Hydraulisten järjestelmien etuna pneumaattisiin järjestelmiin verrattuna on, että niissä oleva väliaine ei ylikuumene eikä jäähdy liikaa, joten piiriin ei tarvitse sisällyttää lisäkomponentteja ja osia.