Гидравлические системы и компоненты

Гидравлические системы — это компоненты или оборудование, которые используют жидкость или точнее, энергию жидкости для выполнения специфической задачи. С помощью компонентов гидравлической системы, жидкость сжимается до высокого давления и далее передаётся к различным приводам через механизмы.

Компания Yuken Kogyo является ведущим производителем и предлагает различные типы гидравлических систем высокого качества и с топовыми характеристиками.

Гидравлические насосы — довольно простое конструктивно и несложное в использовании оборудование, которое преобразует механическую энергию в энергию гидравлической жидкости. Насосы такого типа широко востребованы и способны прокачивать большое количество масла через гидравлические цилиндры / гидравлические моторы.

Группа «Энерпром-Микуни» является поставщиком гидравлических насосов Yuken Kogyo с 2004 года и поставляет насосы различного типа с разными конфигурациями, рабочими характеристиками и структурой, исполнением, такие как лопастные насосы переменного рабочего объёма, поршневые насосы, шестерённые насосы, ручного действия, однокамерные насосы и многие другие. Насосы ручного действия более портативные, поскольку не требуют дополнительного источника энергии. Подобные насосы с интенсивными затратами ручного труда идеальны для нерегулярных, случающихся время от времени задач. Другие виды насосов приводятся в действие сжатым воздухом, электричеством или другими источниками энергии.

Основной принцип, лежащий в основе действия гидравлических механизмов, то что сила сжатия в одной точке, передается в другую точку с использованием сжатой жидкости, обычно масла. Поршень в цилиндре — это наиболее полезный элемент насоса, который прилагая давление к маслу далее передаёт это давление другому поршню, который, в свою очередь выполняет полезную работу для пользователя [системы]. Масло не должно содержать пузырьков воздуха, так как если пузырьки воздуха присутствуют при использовании поршня, это может приводить к высоким потерям энергии расходуемой на сжатие этих самых пузырьков, вместо того, чтобы быть использованной на приведение в движение другого поршня. Поэтому по мере эксплуатации и износа гидравлических компонентов важно, чтобы в результате износа не допускалось подмешивание воздуха в гидравлическую систему.

Гидравлические моторы — это наиболее ценные гидравлические компоненты механизмов, соединяемые с насосом, рукавами, схемой, металлическими трубами, фильтрами и другими необходимыми частями. В наши дни, гидромоторы играют решающую роль во работе многих промышленных систем и в других применениях. Тому что гидравлические моторы находят применение во всё большем и большем количестве секторов в последние годы, есть причина.

В основном, гидравлические моторы — это механизмы, вращающие стержень, преобразующий гидравлическую энергию в механическую энергию. Вращение производится под действием гидравлического потока и давления. Энергия, вырабатываемая таким мотором, определяется потоком и перепадом давления. В то время как вырабатываемый крутящий момент определяется перепадом давления и рабочим объёмом гидравлического мотора. Пользователь имеет множество возможных вариантов использования мотора, таких, например, как приводы кранов, экскаваторов, приводы перемешивающих устройств, гидравлических лебёдок, вальцовочных станков и во многих других сферах. Лучше всего характеризует гидравлические моторы то, что они меньше загрязняют окружающую среду и обеспечивают практически пожизненное функционирование с гораздо меньшей стоимостью обслуживания.

Кроме гидравлических насосов и моторов, в состав гидравлических систем входит множество прочих компонентов, такие как управляющие клапаны, прессы, цилиндры, рукава высокого давления, и многие другие, рассмотрим их в последующих статьях.

Комплектация гидросистем — гидравлические комплектующие (гидрокомпоненты)

Гидравлическая система и ее компоненты – IspatGuru

Гидравлическая система и ее компоненты

• satyendra
• 6 апреля 2020 г.
• 0 комментариев
• Аккумулятор, привод, контур, клапан управления направлением, фильтр, клапан управления потоком , Графическое представление, Гидравлическое масло, Гидравлическая система, Клапан сброса давления, Насос,

Гидравлическая система и ее компоненты

Гидравлическая система является одной из приводных систем, которые используются для управления машинами и оборудованием. Две другие широко используемые приводные системы основаны на пневматике и электричестве. Слово «гидравлика» произошло от греческого слова «hydraulikos», что означает водный орган, что, в свою очередь, означает воду и трубу. Это было в начале 1900-х годов, когда было сделано первое практическое применение гидравлики. Гидравлические системы произошли от «водяной гидравлики», которая применялась за сто лет до появления гидравлических систем.
Гидравлика — это отрасль науки и техники, связанная с использованием жидкостей для выполнения механических задач. Это часть более общей дисциплины гидроэнергетики. Обычно жидкость, используемая в гидравлической системе, представляет собой несжимаемую жидкость, такую ​​как гидравлическое масло на минеральной основе. Поршень оказывает давление на жидкость в цилиндре, заставляя жидкость давить на другой поршень, который передает энергию нагрузке. Если площади двух поршней различны, то сила, действующая на первый поршень, отличается от силы, действующей на второй поршень. Это создает механическое преимущество.

Контролируемое приложение силы является обычным требованием производственного процесса. Эти операции в производственном процессе выполняются в основном с использованием первичного двигателя. Первичный двигатель может придавать объектам различные движения, используя какое-либо механическое приспособление. Закрытые жидкости (жидкости и газы) также могут использоваться в качестве первичных двигателей для обеспечения контролируемого движения и силы объектов или веществ. Специально разработанные закрытые жидкостные системы могут обеспечивать как прямолинейное, так и вращательное движение. С помощью этих систем также можно применять контролируемую силу большой величины. Этот тип закрытых систем на основе жидкости, использующих несжимаемые жидкости под давлением в качестве трансмиссионной среды, называется гидравлическими системами. Гидравлическая система работает по принципу закона Паскаля, согласно которому давление в замкнутой жидкости одинаково во всех направлениях. Сила, создаваемая жидкостью, определяется произведением давления на площадь поперечного сечения (рис. 1). Поскольку давление одинаково во всех направлениях, на меньший поршень действует меньшая сила, а на большой поршень действует большая сила. Следовательно, с помощью гидравлических систем можно создать большую силу с меньшим усилием.

Рис. 1 Принцип работы гидравлической системы

Гидравлическое масло, также известное как гидравлическая жидкость, представляет собой среду, с помощью которой мощность передается в оборудовании гидравлической системы. Его основная цель заключается в передаче потенциальной или кинетической энергии (давление и движения), создании объемного потока между насосом и двигателем и уменьшении износа деталей, которые трутся друг о друга. Кроме того, он защищает систему от коррозии и способствует отводу тепла, образующегося при преобразовании энергии. Важные свойства гидравлического масла включают (i) вязкость, (ii) индекс вязкости, (iii) устойчивость к сдвигу, (iv) температуру застывания, (v) совместимость с уплотнениями, (vi) плотность, (vii) характеристики пенообразования, (viii) объемный модуль / сжимаемость, (ix) чистота и (x) содержание воды. Свободный воздух в гидравлическом масле считается загрязнением. Воздух обычно попадает в контур через линию всасывания, если уплотнения и фитинги негерметичны. Затем этот свободный воздух может быть растворен в гидравлическом масле. Выпуск воздуха является мерой, и существует время, необходимое для выпуска пузырьков воздуха (свободного воздуха), содержащихся в масле, на поверхности.

Схема гидравлической системы вместе с простой гидравлической системой показаны на рис. 2. Как показано на схеме гидравлической системы, выходной вал передает движение или усилие, в то время как все остальные части помогают управлять системой. Резервуар для хранения / жидкости представляет собой резервуар для гидравлической жидкости, которая используется в качестве среды передачи. В качестве жидкости обычно используется несжимаемая нефть высокой плотности. Он фильтруется для удаления пыли или любых других нежелательных частиц, а затем перекачивается гидравлическим насосом. Производительность насоса зависит от конструкции гидравлической системы. Насос обычно обеспечивает постоянный объем при каждом обороте вала насоса. Следовательно, давление жидкости может неограниченно увеличиваться в мертвой части поршня, пока система не выйдет из строя. Регулятор давления используется для того, чтобы избежать таких ситуаций, когда избыточная жидкость перенаправляется обратно в накопительный бак. Движение поршня контролируется изменением потока жидкости из порта А и порта В. Движение цилиндра контролируется с помощью регулирующего клапана, который направляет поток жидкости. Линия давления жидкости соединена с портом B для подъема поршня и соединена с портом A для опускания поршня. Клапан также может останавливать поток жидкости в любом порту. Герметичный трубопровод важен с точки зрения безопасности, опасности для окружающей среды и экономии. В гидравлических системах также используются некоторые аксессуары, такие как система управления потоком, контроль ограничения хода, пускатель электродвигателя, защита от перегрузки и т. д. 9Рис. 2. Схема гидравлической системы вместе с простой гидравлической системой система. Система с открытым центром — это система, в которой есть поток жидкости, но нет давления в системе, когда исполнительные механизмы не работают. Насос перекачивает жидкость из резервуара через селекторные клапаны и обратно в резервуар. В системе с открытым центром может использоваться любое количество подсистем с переключающим клапаном для каждой подсистемы. Селекционные клапаны системы с открытым центром всегда соединены последовательно друг с другом. При таком расположении линия давления системы проходит через каждый селекторный клапан. Жидкость всегда может свободно проходить через каждый селекторный клапан и обратно в резервуар до тех пор, пока один из селекторных клапанов не будет установлен для работы механизма. Когда один из переключающих клапанов находится в положении для управления исполнительным устройством, жидкость направляется от насоса по одной из рабочих линий к исполнительному механизму. Когда селекторный клапан находится в этом положении, поток жидкости через клапан в резервуар блокируется. Давление в системе нарастает, преодолевая сопротивление, и перемещает поршень исполнительного цилиндра, а жидкость с противоположного конца исполнительного механизма возвращается к селекторному клапану и течет обратно в резервуар. Работа системы после срабатывания компонента зависит от типа используемого переключающего клапана.

В системе с закрытым центром жидкость находится под давлением, когда работает силовой насос. Имеется ряд исполнительных механизмов, расположенных параллельно, из которых некоторые из исполнительных узлов работают одновременно, а некоторые другие исполнительные узлы не работают. Эта система отличается от системы с открытым центром тем, что селекторные или направляющие клапаны расположены параллельно, а не последовательно. Средства управления давлением насоса различаются в системе с закрытым центром. Если используется насос постоянной подачи, давление в системе регулируется регулятором давления. Предохранительный клапан действует как резервное предохранительное устройство в случае отказа регулятора. Если используется насос переменной производительности, давление в системе регулируется встроенным компенсатором механизма давления насоса. Компенсатор автоматически изменяет выходную громкость. Когда давление приближается к нормальному давлению в системе, компенсатор начинает уменьшать производительность насоса. Насос полностью компенсируется (почти нулевой расход), когда достигается нормальное давление в системе. Когда насос находится в этом полностью компенсированном состоянии, его внутренний перепускной механизм обеспечивает циркуляцию жидкости через насос для охлаждения и смазки. В качестве резерва безопасности в системе установлен предохранительный клапан.

Преимущество системы с открытым центром по сравнению с системой с закрытым центром заключается в том, что исключается постоянное повышение давления в системе. Поскольку давление нарастает постепенно после перевода селекторного клапана в рабочее положение, скачки давления оказываются очень незначительными. Это действие обеспечивает более плавную работу исполнительных механизмов. Работа медленнее, чем в системе с закрытым центром, в которой давление доступно в момент позиционирования переключающего клапана.

Компоненты гидравлической системы

Гидравлическая система состоит из ряда частей, необходимых для ее надлежащего функционирования. Независимо от функции и конструкции гидравлическая система состоит из минимального количества основных компонентов. Основными компонентами гидравлической системы являются (i) гидравлический насос, (ii) резервуар для гидравлической жидкости, (iii) фильтр, (iv) привод, (v) аккумулятор, (vi) направляющий клапан, (vii) клапан управления потоком. , (viii) предохранительный клапан и (ix) трубы и фитинги.

Гидравлический насос – Гидравлический насос преобразует механическую энергию первичного двигателя (электродвигателя) в гидравлическую (напорную) энергию. Затем энергия давления используется для работы исполнительного механизма. Насос нагнетает гидравлическую жидкость и создает поток. Комбинированный насосно-приводной двигатель известен как гидравлический насос. Гидравлический насос забирает гидравлическую жидкость из резервуара и подает ее в остальную часть гидравлического контура. Как правило, скорость насоса постоянна, и насос подает равный объем жидкости за каждый оборот. Количество и направление потока жидкости контролируются некоторыми внешними механизмами. В некоторых случаях сам гидравлический насос приводится в действие двигателем с сервоприводом, но это усложняет систему. Гидравлический насос характеризуется пропускной способностью, потребляемой мощностью, скоростью привода, давлением на выходе и КПД насоса. Обычно насос не работает на 100 %. КПД насоса можно определить двумя способами. Одним из них является объемная эффективность, которая представляет собой отношение фактического объема подаваемой жидкости к максимально возможному теоретическому объему. Во-вторых, энергоэффективность, которая представляет собой отношение выходной гидравлической мощности к входной механической/электрической мощности. Типичный КПД гидравлического насоса варьируется от 9от 0 % до 98 %. Гидравлические насосы обычно бывают двух типов, а именно (i) центробежный насос и (ii) поршневой насос.

Центробежный насос использует кинетическую энергию вращения для подачи жидкости. Энергия вращения обычно исходит от электродвигателя. Жидкость поступает в рабочее колесо насоса вдоль или вблизи оси вращения, разгоняется в рабочем колесе и выбрасывается на периферию под действием центробежной силы. В центробежном насосе подача не постоянна и зависит от выходного давления. Эти насосы не подходят для приложений с высоким давлением и обычно используются для приложений с низким давлением и большим расходом. Большинство центробежных насосов не являются самовсасывающими, и корпус насоса необходимо заполнить жидкостью перед запуском насоса.

Поршневой насос представляет собой плунжерный насос. Он также известен как объемный насос или поршневой насос. Он часто используется, когда необходимо перекачивать относительно небольшое количество, а давление нагнетания довольно велико. Конструкция этих насосов аналогична конструкции четырехтактного двигателя. Кривошип приводится в движение каким-то внешним вращающимся двигателем. Поршень насоса совершает возвратно-поступательное движение за счет вращения кривошипа. Поршень движется вниз за половину оборота кривошипа, впускной клапан открывается и жидкость поступает в цилиндр. При второй половине оборота кривошипа поршень движется вверх, выпускной клапан открывается, и жидкость выходит из выпускного отверстия. Одновременно открывается только один клапан, а другой закрывается, поэтому утечка жидкости отсутствует. В зависимости от площади цилиндра насос подает постоянный объем жидкости в каждом цикле, независимо от давления на выходе.

Резервуар для гидравлической жидкости – Резервуар для гидравлического топлива представляет собой резервуар для хранения жидкости, необходимой для питания системы, включая резерв для покрытия любых потерь от незначительных утечек и испарений. Резервуар, как правило, предназначен для обеспечения пространства для расширения жидкости, обеспечения выхода воздуха, вовлеченного в жидкость, и для охлаждения жидкости. Резервуар-накопитель либо вентилируется в атмосферу, либо закрывается от атмосферы и находится под давлением. Гидравлическое масло поступает из резервуара-накопителя к насосу, где оно проходит через систему и в конечном итоге возвращается в резервуар-накопитель. Резервуар-накопитель не только обеспечивает эксплуатационные нужды системы, но и восполняет потерю жидкости из-за утечек. Кроме того, резервуар служит переливным резервуаром для избыточной жидкости, вытесняемой из системы тепловым расширением (увеличение объема жидкости, вызванное изменением температуры), аккумуляторами, а также перемещением поршня и штока. Резервуар также служит местом, где жидкость очищается от пузырьков воздуха, которые могут попасть в систему. Посторонние вещества, попавшие в систему, также могут быть отделены от гидравлической жидкости в резервуаре или при ее протекании через линейные фильтры. Резервуар находится под давлением или без давления. Перегородки и / или ребра встроены в большинство резервуаров-накопителей, чтобы удержать гидравлическое масло в резервуаре от случайного движения, такого как вихревое движение (завихрение) и пульсация. Эти условия могут привести к пенообразованию масла и попаданию воздуха в насос вместе с маслом. Для правильной работы гидравлических компонентов гидравлическое масло должно быть как можно более чистым. Загрязнение масла является одной из частых причин неисправностей гидравлической системы.

Фильтр — в гидравлическую систему обычно попадают инородные тела и мельчайшие частицы металла в результате нормального износа клапанов, насосов и других компонентов. Сетчатые фильтры, фильтры и магнитные заглушки используются для удаления посторонних частиц из гидравлического масла и являются эффективным средством защиты от загрязнения. Магнитные пробки, расположенные в резервуаре-накопителе, используются для удаления частиц железа или стали из гидравлического масла. Сетчатый фильтр — это первичная система фильтрации, которая удаляет крупные частицы посторонних веществ из гидравлического масла. Несмотря на то, что его фильтрующее действие не так хорошо, как у фильтра, сито оказывает меньшее сопротивление потоку. Сетчатые фильтры используются для перекачивания впускных линий, где падение давления должно быть сведено к минимуму. Фильтр удаляет мелкие посторонние частицы из гидравлического масла и является наиболее эффективной защитой от загрязнений. Фильтры обычно располагаются в резервуаре-накопителе, напорной линии, возвратной линии или в любом другом месте, где это необходимо. Они классифицируются как полнопоточные или пропорциональные. Перепускной предохранительный клапан в корпусе позволяет жидкости обходить фильтрующий элемент и проходить непосредственно через выпускное отверстие, когда элемент засоряется. Фильтры без перепускного клапана снабжены индикатором загрязнения. Этот индикатор работает по принципу разности давлений гидравлического масла на входе в фильтр и после выхода из элемента.

Привод – Гидравлический привод получает энергию давления и преобразует ее в механическую силу и движение. Привод может быть линейным или поворотным. Линейный привод выдает усилие и движение по прямой линии. Его чаще называют цилиндром, но также называют плунжером, поршневым двигателем или линейным двигателем. Поворотный привод создает крутящий момент и вращательное движение. Его чаще называют гидромотором или мотором. Клапаны используются в гидравлических системах для управления работой приводов.

Аккумулятор — Аккумуляторы похожи на электрические аккумуляторные батареи. Гидроаккумулятор хранит потенциальную мощность, в данном случае гидравлическую жидкость под давлением, для будущего преобразования в полезную работу. Эта работа может включать работу с цилиндрами и гидравлическими двигателями, поддержание необходимого давления в системе в случае отказа насоса или электропитания, а также компенсацию потери давления из-за утечки. Аккумуляторы могут использоваться в качестве распределителей жидкости и барьеров для жидкости и могут обеспечивать амортизирующее (амортизирующее) действие. Аккумуляторы могут быть пружинными, мешочными или поршневыми.

Направленный регулирующий клапан — Направленный регулирующий клапан используется для управления распределением энергии в гидросистеме. Он обеспечивает направление жидкости и позволяет течь в определенном направлении. Он используется для управления пуском, остановкой и изменением направления потока жидкости. Он регулирует направление потока в гидравлическом контуре. Направляющий регулирующий клапан содержит порты, которые являются внешними отверстиями для входа и выхода жидкости. Термин «путь» используется для обозначения количества портов. Например, клапан с четырьмя портами известен как четырехходовой клапан. Направленные регулирующие клапаны можно классифицировать по четырем признакам, а именно: (i) тип конструкции (тарельчатые клапаны и золотник), (ii) количество портов (двухходовые клапаны, трехходовые клапаны и четырехходовые клапаны), (iii) количество положение переключения (двухпозиционное и трехпозиционное) и (iv) исполнительный механизм (ручное срабатывание, механическое срабатывание, электромагнитное срабатывание, гидравлическое срабатывание, пневматическое срабатывание и непрямое срабатывание).

Клапан управления потоком – Расход жидкости отвечает за скорость привода (движение выходного вала) и должен регулироваться в гидравлической системе. Эту операцию можно выполнить с помощью клапана управления потоком. На практике скорость привода очень важна с точки зрения желаемой производительности, и ее необходимо контролировать. Скорость привода можно контролировать, регулируя поток жидкости. Клапан управления потоком может регулировать поток или давление жидкости. Поток жидкости регулируется изменением площади отверстия клапана, через которое проходит жидкость. Поток жидкости можно уменьшить, уменьшив площадь отверстия клапана, и увеличить, увеличив площадь отверстия клапана. Очень распространенным примером клапана управления потоком жидкости является бытовой кран. Винт регулировки давления изменяет площадь проходного сечения жидкости в трубе, чтобы контролировать скорость нагнетания.

Как правило, гидравлические системы имеют компенсирующий насос. Давление на входе остается почти постоянным, а давление на выходе продолжает колебаться в зависимости от внешней нагрузки. Это создает колеблющийся перепад давления. Таким образом, обычный клапан управления потоком не может поддерживать постоянный поток жидкости. Регулятор потока с компенсацией давления поддерживает постоянный поток на протяжении всего движения золотника, который меняет свое положение в зависимости от давления. На клапаны управления потоком также могут влиять изменения температуры. Это связано с тем, что вязкость жидкости изменяется в зависимости от температуры. Следовательно, усовершенствованные регулирующие клапаны часто имеют температурную компенсацию. Температурная компенсация достигается за счет теплового расширения стержня, которое компенсирует повышенный коэффициент расхода из-за снижения вязкости с температурой.

Клапаны управления потоком работают, применяя переменное ограничение на пути потока. В зависимости от конструкции существует четыре типа регулирующих клапанов, а именно (i) плунжерный клапан, (ii) дроссельный клапан, (iii) шаровой клапан и (iv) уравновешенный клапан.

Клапан сброса давления – Давление может постепенно повышаться во время работы системы. Клапан регулирования давления защищает систему, поддерживая давление в системе в нужном диапазоне. Кроме того, выходная сила прямо пропорциональна давлению, и, следовательно, предохранительный клапан обеспечивает желаемую выходную силу на приводе.

Клапан сброса давления используется для защиты гидравлических компонентов от избыточного давления. Это один из наиболее важных компонентов гидравлической системы, необходимый для безопасной работы системы. Его основная функция заключается в ограничении давления в системе в заданном диапазоне. Обычно это закрытый тип, и он открывается, когда давление превышает указанное максимальное значение, отводя поток насоса обратно в резервуар. Клапан простейшего типа содержит тарельчатый клапан, удерживаемый в седле против усилия пружины. Жидкость поступает с противоположной стороны тарелки. Когда давление в системе превышает предварительно установленное значение, тарельчатый клапан поднимается, и жидкость вытекает через отверстие непосредственно в накопительный бак. Он снижает давление в системе, и когда давление снова снижается до установленного предела, клапан закрывается. Этот клапан не обеспечивает плоского предела давления отсечки в зависимости от скорости потока, так как пружина должна отклоняться сильнее, когда скорость потока выше. Используются различные типы регулирующих клапанов. Это (i) предохранительный клапан прямого типа, (ii) разгрузочный клапан, (iii) клапан последовательности, (iv) уравновешивающий клапан и (v) редукционный клапан.

Трубы и фитинги – В гидравлических системах используются три основных типа трубопроводов: трубы, трубки и гибкие шланги. Их иногда называют жесткими, полужесткими и гибкими линиями соответственно. Для гидравлических линий используются два типа труб: бесшовные трубы и электросварные трубы. Оба подходят для гидравлических систем. Знание расхода, типа жидкости, скорости жидкости и давления в системе помогает определить тип трубок, которые необходимо использовать. Шланги используются, когда необходима гибкость. Фитинги служат для соединения узлов гидросистемы, в том числе отдельных участков кровеносной системы. Для гидравлических систем доступно множество различных типов разъемов. Типы, которые следует использовать, зависят от типа циркуляционной системы (труба, трубка или гибкий шланг), текучей среды и максимального рабочего давления в системе. Одними из наиболее распространенных типов соединителей являются резьбовые соединители, раструбные соединители, гибкие шланговые муфты и многоразовые фитинги.

Графическое изображение гидравлических элементов

Гидравлические и пневматические элементы, такие как цилиндры и клапаны, соединены трубопроводами, образующими гидравлический контур. Трудно представить сложное функционирование этих элементов с помощью эскизов. Поэтому для обозначения этих элементов используются графические символы. Символы указывают только функцию элемента без указания конструкции элемента. Символы также указывают на способ приведения в действие, направление потока воздуха и обозначение портов. Символ, используемый для представления отдельного элемента, отображает различные характеристики, а именно (i) функцию, (ii) методы срабатывания и возврата, (iii) количество соединений, (iv) количество положений переключения, (v) общий принцип работы и ( vi) упрощенное представление пути потока. Символ не представляет такие характеристики, как (i) размер или габариты компонента, (ii) конкретный производитель, методы изготовления или стоимость, (iii) работа портов, (iv) любые физические детали элементов, и (v) любые соединения или соединения, кроме соединений.

Ранее порты обозначались буквенной системой, такой как порт давления P, рабочий порт A и B, выпускной порт R и S, пилотный порт Z и Y. Теперь, согласно ISO 5599, порты обозначаются на основе номера системы, такие как нагнетательный порт 1, рабочий порт 2 и 4, выпускной порт 3 и 5 и пилотный порт 12 и 14. На рис. 3 показаны некоторые графические символы с буквенным обозначением.

Рис. 3 Некоторые графические изображения гидравлических компонентов

Схемы гидравлических цепей

Схемы гидравлических цепей представляют собой полные чертежи гидравлических цепей. В схемы включены описание, последовательность операций, примечания и список компонентов. Точные диаграммы важны для проектировщика, людей, которые строят машины, и людей, которые обслуживают гидравлическую систему. Существует четыре типа гидравлических схем. Они бывают блочными, вырезными, изобразительными и графическими. Эти диаграммы показывают (i) компоненты и то, как они взаимодействуют, (ii) как соединять компоненты и (iii) как работает система и что делает каждый компонент.

Блок-схема показывает компоненты с линиями между блоками, которые указывают соединения и/или взаимодействия. Диаграмма в разрезе показывает внутреннюю конструкцию компонентов, а также пути потока. Поскольку на диаграмме используются цвета, оттенки или различные узоры в линиях и проходах, она может отображать множество различных условий потока и давления. На графической схеме показано расположение трубопроводов контура. Компоненты видны снаружи и обычно очень точно воспроизводят их реальные формы и размеры. Графическая диаграмма — это сокращенная система в отрасли, и ее обычно предпочитают для проектирования и устранения неполадок. Простые геометрические символы представляют компоненты, их элементы управления и соединения.

Преимущества и недостатки гидравлических систем

Преимуществами гидравлических систем являются (i) гидравлическая система использует несжимаемую жидкость, что обеспечивает более высокую эффективность, (ii) гидравлическая система обеспечивает постоянную выходную мощность, что сложно для пневматической или механической системы привода, (iii) в гидравлической системе используется несжимаемая жидкость высокой плотности, следовательно, возможность утечки в гидравлической системе меньше, чем в пневматической системе, а также затраты на техническое обслуживание меньше, (iv) гидравлическая система хорошо работает в жарких условиях окружающей среды. , (v) исполнительный механизм в гидравлической системе может приводиться в движение с разной скоростью, (vi) гидравлический привод может быть реверсирован мгновенно во время полного движения без повреждений, (vii) предохранительный клапан в гидравлической системе защищает систему от перегрузки повреждения, (viii) гидравлические компоненты из-за их высокой скорости и давления могут обеспечить высокую выходную мощность при очень малом весе и размере, и (ix) гидравлический привод может быть остановлен без повреждения при перегрузке и может немедленно запуститься, когда нагрузка снижается.

Недостатками являются (i) материал резервуара для хранения, трубопроводов, цилиндра и поршня, который может подвергаться коррозии под действием гидравлической жидкости, и, следовательно, требуется тщательный выбор материалов и гидравлической жидкости, (ii) конструктивный вес и размер системы. больше, что делает его непригодным для небольших инструментов, (iii) небольшие примеси в гидравлической жидкости могут необратимо повредить всю систему, поэтому необходимо соблюдать осторожность и установить подходящий фильтр, (iv) утечка гидравлического жидкость также является критической проблемой, и необходимо принять соответствующий метод предотвращения и уплотнения, и (v) гидравлические жидкости, если их не утилизировать должным образом, могут нанести вред окружающей среде.

Компоненты гидравлической системы и их функции в деталях

Каждая система, передающая энергию с использованием несжимаемых гидравлических жидкостей под давлением, является гидравлической системой. Работает по принципу закона Паскаля. То есть, когда к гидравлической жидкости, хранящейся в контейнере, прикладывается давление, оно будет равномерно распределяться во всех направлениях. Гидравлическая энергия, полученная в результате этой передачи энергии, используется для подъема, удержания и перемещения грузов.

Перекачка жидкостей напрямую по трубопроводу не создаст гидравлического давления. Вместо этого система состоит из различных гидравлических компонентов, таких как насос, приводы, клапан, фильтр, резервуар и т. д. Чтобы создать эффективную гидравлическую систему, их необходимо правильно расположить.

Цель этой статьи — помочь читателям идентифицировать компоненты гидравлической системы и их функции. Подробная информация о некоторых важных компонентах гидравлической системы и их функциях включена в эту статью.

Гидравлический резервуар

Гидравлическая жидкость является источником жизненной силы любой гидравлической системы. Эта жидкость, необходимая для привода гидравлической системы, хранится в резервуаре/баке. Размер резервуара зависит от используемой гидравлической системы и области применения. Воздух, попавший внутрь жидкости, вызовет такие проблемы, как аэрация. Итак, резервуар сконструирован таким образом, чтобы удалять захваченный воздух и охлаждать гидравлическую жидкость под давлением. Кроме того, в системе предусмотрено дополнительное пространство, чтобы избежать переполнения в результате расширения масла. Ободок на заливной горловине большей части бачка является максимальным пределом для наполнения. Другой метод предотвращения переполнения включает проверку уровня жидкости с помощью стеклянного или пластикового смотрового окошка, трубки или щупа.

Резервуар с вентиляцией и резервуар под давлением — две категории резервуара. Вентилируемый резервуар открыт для атмосферного давления, и воздух входит и выходит через вентиляционную линию резервуара. В вентиляционную линию встроен фильтр для удаления загрязнений из атмосферы. Такие резервуары размещаются в самой высокой точке гидравлической системы, чтобы обеспечить максимальную гравитацию/силу потока. В высотных приложениях, таких как самолеты, используются резервуары под давлением для хранения гидравлических жидкостей. Жидкость будет закрыта от атмосферы и находиться под давлением.

Фильтры

Основной проблемой любой гидравлической жидкости является ее загрязнение. Ржавчина, инородные частицы и вода — вот некоторые загрязняющие вещества, которые могут привести к выходу из строя любой гидравлической системы. Фильтры используются в гидравлических системах для удаления этих посторонних частиц и очистки жидкости. Важно регулярно очищать или заменять фильтр. В противном случае давление гидравлической жидкости снизится, что приведет к другим проблемам. Как правило, фильтрующие блоки устанавливаются в напорных и обратных линиях, чтобы предотвратить повреждение основных компонентов.

В соответствии со стандартом JIS B 8356: 1993 существуют различные типы фильтров. Среди них резервуарные фильтры, линейные фильтры, автономные фильтры. Кроме того, для удаления загрязняющих веществ доступно другое оборудование для очистки, такое как сапуны, магнитные сепараторы, порты для заливки масла и т. д.

Фильтры резервуара устанавливаются перед насосом для предотвращения попадания загрязняющих веществ в насос. Они бывают двух типов; всасывающий фильтр и возвратный фильтр. Всасывающие фильтры устанавливаются на всасывающем отверстии насоса, а возвратный фильтр очищает жидкость, возвращающуюся в резервуар после работы. Линейные фильтры используются для удаления загрязнений из рабочей жидкости. Эти фильтры выбираются в зависимости от давления, скорости потока и степени фильтрации. Автономные фильтры очищают рабочую гидравлическую жидкость в резервуаре с помощью насоса и фильтра.

Гидравлический насос

В гидравлической промышленности насос считается сердцем каждой гидравлической системы. Потому что насос — это компонент, который преобразует механическую энергию жидкостей в гидравлическую энергию. Ручные насосы и насосы с механическим приводом представляют собой две категории гидравлических насосов. Насосы с механическим приводом широко используются в гидравлической промышленности. Ручные насосы подходят для аварийных ситуаций, когда силовые насосы выходят из строя. Поршневые насосы, шестеренчатые насосы и лопастные насосы являются важной классификацией силовых насосов. Наша предыдущая статья Гидравлические насосы Тип содержит подробную информацию о гидравлических насосах и их применении.

Гидравлический клапан

В гидравлической системе клапаны выполняют несколько функций. Они направляют поток жидкости через систему, контролируют поток жидкости и регулируют давление жидкости. Для выполнения всех этих функций клапан просто открывается и закрывается. На рынке доступны клапаны с механическим, электромагнитным и пилотным управлением. Клапаны с пилотным управлением используются в большинстве применений гидравлики. Направляющий регулирующий клапан, регулирующий клапан давления и регулирующий клапан потока — это три важных типа гидравлических клапанов. Направленный регулирующий клапан направляет поток жидкости, регулирующий клапан давления контролирует и регулирует давление жидкостей, а регулирующий клапан регулирует поток жидкости через систему. Статья Типы гидравлических клапанов содержит более подробную информацию о гидравлических клапанах.

Гидравлические приводы

Гидравлические приводы преобразуют гидравлическую энергию в механическую. Цилиндры и двигатели являются двумя важными типами приводных устройств. Гидравлические цилиндры создают однонаправленную силу. Таким образом, они называются приводами линейного перемещения. Типы гидравлических цилиндров содержит более подробную информацию о гидравлических цилиндрах. Гидравлический двигатель — это еще один тип исполнительного устройства, которое преобразует гидравлическую энергию в механическую энергию вращения. Поток жидкости к двигателю определяет скорость вращения. Шестеренчатые, лопастные и поршневые — это три классификации гидравлических двигателей. Зубчатые и лопастные двигатели представляют собой простые вращающиеся системы с такими преимуществами, как низкая стоимость и высокая скорость вращения. Сложные поршневые двигатели подходят для высококачественных систем привода.

Аккумуляторы

Гидравлические системы используют аккумуляторы для накопления энергии, поглощения ударов и пульсаций. Аккумуляторы помогают добиться большой скорости потока и минимизировать шумы и пульсации. Аккумуляторы баллонного, диафрагменного, поршневого, пружинного и грузоподъемного типов являются различными типами аккумуляторов. Аккумулятор грузоподъемного типа предназначен для крупногабаритного оборудования, а аккумуляторы пружинного типа используются для предотвращения пульсаций.

Гидравлические уплотнения

Гидравлические уплотнения обычно представляют собой неметаллические, довольно мягкие кольца, изготовленные из таких материалов, как резина, ПТФЭ и полиуретан (AU). Уплотнения предотвращают утечку гидравлических жидкостей. Статические и динамические уплотнения две основные классификации гидравлических уплотнений. Динамические уплотнения используются между частями, имеющими относительное движение. Точно так же статические уплотнения используются между частями, что не требует движения.