Sistem hidraulic: calcul, schemă, dispozitiv. Tipuri de sisteme hidraulice. Reparație. Sisteme hidraulice si pneumatice

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-15 14:15

Un sistem hidraulic este un dispozitiv conceput pentru a transforma un mic efort într-unul semnificativ folosind un fel de fluid pentru a transfera energie. Există multe tipuri de noduri care funcționează conform acestui principiu. Popularitatea sistemelor de acest tip se datorează în primul rând eficienței ridicate, fiabilității și simplității relative a designului.

Utilizați zona

Utilizarea pe scară largă a acestui tip de sistem găsit:

1. În industrie. De foarte multe ori hidraulica este un element al proiectării mașinilor de tăiat metal, echipamente destinate transportului produselor, încărcării/descărcării acestora etc.
2. În industria aerospațială. Sisteme similare sunt folosite în diferite comenzi și șasiu.
3. În agricultură. Prin intermediul sistemului hidraulic, atașamentele tractoarelor și buldozerelor sunt de obicei controlate.
4. În domeniul transportului de mărfuri. Mașinile sunt adesea echipate cu sistem hidraulicsistem de frânare.
5. În echipamentul navei. Hidraulica în acest caz este folosită la direcție, este inclusă în proiectarea turbinelor.

Principiul de funcționare

Orice sistem hidraulic funcționează pe principiul unei pârghii de lichid convenționale. Mediul de lucru furnizat în interiorul unui astfel de nod (în cele mai multe cazuri, ulei) creează aceeași presiune în toate punctele sale. Aceasta înseamnă că, cu o cantitate mică de forță pe o zonă mică, puteți rezista la o sarcină semnificativă pe una mare.

În continuare, luați în considerare principiul de funcționare a unui astfel de dispozitiv folosind exemplul unei astfel de unități precum sistemul de frânare hidraulic al unei mașini. Designul acestuia din urmă este destul de simplu. Schema sa include mai mulți cilindri (frâna principală, umplută cu lichid și auxiliară). Toate aceste elemente sunt conectate între ele prin tuburi. Când șoferul apasă pedala, pistonul din cilindrul principal se mișcă. Ca urmare, lichidul începe să se miște prin tuburi și pătrunde în cilindrii auxiliari aflați lângă roți. După aceea, frânarea este activată.

Proiectarea sistemelor industriale

Frâna hidraulică a unei mașini - designul, după cum puteți vedea, este destul de simplu. Dispozitivele lichide mai complexe sunt utilizate în mașinile și mecanismele industriale. Designul lor poate fi diferit (în funcție de domeniul de aplicare). Cu toate acestea, schema de circuit a unui sistem hidraulic de design industrial este întotdeauna aceeași. De obicei, include următoarele elemente:

1. Rezervorpentru lichid cu gura și ventilator.
2. Filtru grosier. Acest element este conceput pentru a elimina diferite tipuri de impurități mecanice din lichidul care intră în sistem.
3. Pompă.
4. Sistem de control.
5. Cilindre de lucru.
6. Două filtre fine (pe liniile de alimentare și retur).
7. Supapă de distribuție. Acest element de design este conceput pentru a direcționa fluidul către cilindru sau înapoi către rezervor.
8. Supape de retur și de siguranță.

Funcționarea sistemului hidraulic al echipamentelor industriale se bazează, de asemenea, pe principiul pârghiei fluidului. Sub influența gravitației, uleiul dintr-un astfel de sistem intră în pompă. Apoi se duce la supapa de control și apoi la pistonul cilindrului, creând presiune. Pompa în astfel de sisteme nu este concepută pentru a aspira lichidul, ci doar pentru a-și muta volumul. Adică, presiunea nu este creată ca urmare a muncii sale, ci sub sarcina pistonului. Mai jos este o diagramă schematică a sistemului hidraulic.

Avantajele și dezavantajele sistemelor hidraulice

Avantajele nodurilor care funcționează pe acest principiu includ:

• Abilitatea de a muta sarcini de dimensiuni mari și greutate cu precizie maximă.
• Gamă de viteze practic nelimitată.
• Funcționare lină.
• Fiabilitate și durată lungă de viață. Toate componentele unui astfel de echipament pot fi protejate cu ușurință de suprasarcini prin instalarea unor supape simple de reducere a presiunii.
• Economie înlucru și dimensiuni mici.

Pe lângă avantaje, sistemele industriale hidraulice au, desigur, anumite dezavantaje. Acestea includ:

• Risc crescut de incendiu la lucru. Majoritatea fluidelor utilizate în sistemele hidraulice sunt inflamabile.
• Sensibilitatea echipamentului la contaminare.
• Posibilitatea de scurgeri de ulei și, prin urmare, necesitatea de a le elimina.

Calculul sistemului hidraulic

La proiectarea unor astfel de dispozitive, sunt luați în considerare mulți factori diferiți. Acestea includ, de exemplu, coeficientul cinematic de vâscozitate al lichidului, densitatea acestuia, lungimea conductelor, diametrele tijelor etc.

Scopul principal al efectuării calculelor pentru un dispozitiv precum un sistem hidraulic este cel mai adesea acela de a determina:

• Specificații pompe.
• Lovituri de tijă.
• Presiune de funcționare.
• Performanța hidraulică a liniilor, a altor elemente și a întregului sistem.

Sistemul hidraulic este calculat folosind diverse formule aritmetice. De exemplu, pierderile de presiune în conducte sunt definite după cum urmează:

1. Lungimea calculată a liniilor este împărțită la diametrul lor.
2. Produsul dintre densitatea lichidului utilizat și pătratul debitului mediu se împarte la doi.
3. Înmulțiți valorile obținute.
4. Înmulțiți rezultatul cu factorul de pierdere de călătorie.

Formula în sinearată astfel:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

În general, în acest caz, calculul pierderilor în linii se realizează aproximativ după același principiu ca în structuri atât de simple precum sistemele de încălzire hidraulice. Alte formule sunt folosite pentru a determina performanța pompei, cursa etc.

Tipuri de sisteme hidraulice

Toate astfel de dispozitive sunt împărțite în două grupuri principale: de tip deschis și închis. Schema schematică a sistemului hidraulic considerat de noi mai sus aparține primei varietăți. Un design deschis este de obicei folosit pentru dispozitive de putere mică și medie. În sistemele închise mai complexe, în locul unui cilindru se folosește un motor hidraulic. Lichidul intră în el din pompă și apoi revine din nou la linie.

Cum se fac reparațiile

Deoarece sistemul hidraulic joacă un rol important în mașini și mecanisme, întreținerea acestuia este adesea încredințată unor specialiști cu în altă calificare ai companiilor care desfășoară acest tip de activitate. Astfel de firme oferă de obicei o gamă completă de servicii legate de repararea echipamentelor speciale și a instalațiilor hidraulice.

Bineînțeles, în arsenalul acestor companii se află toate echipamentele necesare producerii unei astfel de lucrări. Reparațiile la sistemele hidraulice se fac de obicei la fața locului. Înainte de a fi efectuată, în cele mai multe cazuri, trebuie luate diferite măsuri de diagnosticare. Pentru aceasta, firmele de service hidraulic folosesc instalații speciale. Componentele necesare remedierii problemelor sunt aduse de obicei și de angajații unor astfel de firme.

Sisteme pneumatice

Pe lângă hidraulice, dispozitivele pneumatice pot fi folosite pentru a pune în mișcare nodurile diferitelor tipuri de mecanisme. Ele funcționează aproape în același mod. Cu toate acestea, în acest caz, energia aerului comprimat, nu a apei, este convertită în energie mecanică. Atât sistemele hidraulice, cât și cele pneumatice își fac treaba destul de eficient.

Avantajul dispozitivelor din a doua varietate este, în primul rând, absența necesității de a returna fluidul de lucru înapoi la compresor. Avantajul sistemelor hidraulice în comparație cu cele pneumatice este că mediul din ele nu se supraîncălzește și nu se răcește excesiv și, prin urmare, nu trebuie incluse componente și piese suplimentare în circuit.