מערכת הידראולית היא מכשיר שנועד להמיר כוחות קטנים לגדולים על ידי שימוש בנוזל להעברת אנרגיה. ישנם סוגים רבים של צמתים הפועלים על פי עיקרון זה. הפופולריות של מערכות מסוג זה מוסברת בעיקר על ידי יעילות גבוהה, אמינות ופשטות יחסית של העיצוב.
היקף השימוש
סוג זה של מערכת נמצא בשימוש נרחב:
- בתעשייה. לעתים קרובות, הידראוליקה היא מרכיב בתכנון של מכונות חיתוך מתכת, ציוד המיועד להובלת מוצרים, העמסת/פריקתם וכו'.
- בתעשייה האווירית. מערכות דומות משמשות בסוגים שונים של בקרות ושלדה.
- בחקלאות. באמצעות הידראוליקה נשלטים בדרך כלל האביזרים המצורפים של טרקטורים ודחפורים.
- בתחום הובלת מטענים. מכוניות מצוידות לרוב בהידראולית
- בספינה, במקרה זה, הוא משמש בהיגוי והוא כלול בתכנון של טורבינות.
עקרון הפעולה
כל מערכת הידראולית פועלת על העיקרון של ידית נוזלים קונבנציונלית. מדיום העבודה המסופק בתוך יחידה כזו (ברוב המקרים, שמן) יוצר את אותו לחץ בכל נקודותיו. זה אומר שבאמצעות הפעלת כוח קטן על שטח קטן, אתה יכול לעמוד בעומס משמעותי על שטח גדול.
לאחר מכן, נשקול את עקרון הפעולה של מכשיר כזה באמצעות הדוגמה של יחידה כזו כמו הידראולית.העיצוב של האחרון הוא די פשוט. המעגל שלה כולל כמה מלאים בנוזל, ועזר). כל האלמנטים הללו מחוברים זה לזה על ידי צינורות. כאשר הנהג לוחץ על הדוושה, הבוכנה בצילינדר הראשי זזה. כתוצאה מכך, הנוזל מתחיל לנוע דרך הצינורות ונכנס לצילינדרים העזר הממוקמים ליד הגלגלים. לאחר מכן, הבלימה מופעלת.
עיצוב מערכות תעשייתיות
הבלם ההידראולי של מכונית - העיצוב, כפי שאתה יכול לראות, הוא די פשוט. משמש במכונות ומנגנונים תעשייתיים מכשירים נוזלייםמורכב יותר. העיצוב שלהם עשוי להיות שונה (בהתאם להיקף היישום). למרות זאת דיאגרמת מעגלמערכת הידראולית תעשייתית תמיד זהה. בדרך כלל הוא כולל את האלמנטים הבאים:
- מאגר נוזלים עם צוואר ומאוורר.
- מסנן גס. אלמנט זה נועד להסיר סוגים שונים של זיהומים מכניים מהנוזל הנכנס למערכת.
- לִשְׁאוֹב.
- מערכת בקרה.
- צילינדר עובד.
- שני מסננים עדינים (על קווי האספקה והחזרה).
- שסתום הפצה. אלמנט מבני זה נועד להפנות נוזל אל הצילינדר או חזרה למיכל.
- שסתומי בדיקה ובטיחות.
תפעול מערכת הידראולית ציוד תעשייתימבוסס גם על עקרון מנוף הנוזל. בהשפעת כוח הכבידה, השמן במערכת כזו נכנס למשאבה. לאחר מכן הוא מופנה אל שסתום הבקרה ולאחר מכן אל בוכנת הצילינדר, ויוצר לחץ. המשאבה במערכות כאלה לא מיועדת לשאוב נוזל, אלא רק להזיז את נפחו. כלומר, הלחץ נוצר לא כתוצאה מעבודתו, אלא תחת העומס מהבוכנה. להלן תרשים סכמטי של המערכת ההידראולית.
יתרונות וחסרונות של מערכות הידראוליות
היתרונות של יחידות הפועלות על עיקרון זה כוללים:
- היכולת להעביר מטענים גדולים ומשקולים בדיוק מירבי.
- טווח מהירות כמעט בלתי מוגבל.
- מבצע חלק.
- אמינות ו טווח ארוךשירותים. ניתן להגן בקלות על כל הרכיבים של ציוד כזה מעומסי יתר על ידי התקנת שסתומי שחרור לחץ פשוטים.
- חסכוני בתפעול וקטן במידותיו.
בנוסף ליתרונות, הידראולי מערכות תעשייתיות, כמובן, וחסרונות מסוימים. אלו כוללים:
- סיכון מוגבר לשריפה במהלך הפעולה. רוב הנוזלים המשמשים במערכות הידראוליות הם דליקים.
- רגישות הציוד לזיהום.
- אפשרות לנזילות שמן, ולכן הצורך בסילוקן.
חישוב מערכת הידראולית
בעת תכנון מכשירים כאלה, נלקחים בחשבון גורמים רבים ושונים. אלה כוללים, למשל, את הנוזל הקינמטי, צפיפותו, אורך הצינורות, קוטרי המוטות וכו'.
המטרות העיקריות של ביצוע חישובים עבור מכשיר כגון מערכת הידראולית הן לרוב לקבוע:
- מאפייני משאבה.
- ערכי השבץ של המוטות.
- לחץ עבודה.
- מאפיינים הידראוליים של קווים, אלמנטים אחרים ושל המערכת כולה.
המערכת ההידראולית מחושבת באמצעות נוסחאות אריתמטיות שונות. לדוגמה, הפסדי לחץ בצינורות נקבעים באופן הבא:
- אורכם המשוער של הכבישים המהירים מחולק בקוטר שלהם.
- התוצר של צפיפות הנוזל המשמש והריבוע מהירות ממוצעתהנחלים מחולקים לשניים.
- הכפל את הערכים המתקבלים.
- הכפל את התוצאה במקדם אובדן הנסיעה.
הנוסחה עצמה נראית כך:
- ∆p i = λ x l i(p) : d x pV 2: 2.
באופן כללי, במקרה זה, חישוב ההפסדים ברשת החשמל מתבצע בערך על פי אותו עיקרון כמו במבנים פשוטים כמו מערכות חימום הידראוליות. נוסחאות אחרות משמשות לקביעת מאפייני המשאבה, מהלך הבוכנה וכו'.
סוגי מערכות הידראוליות
כל המכשירים הללו מחולקים לשתי קבוצות עיקריות: פתוח ו סוג סגור. התרשים הסכמטי של המערכת ההידראולית שחשבנו לעיל שייך לסוג הראשון. למכשירי הספק נמוך ובינוני יש בדרך כלל עיצוב פתוח. מערכות מורכבות יותר מסוג סגור משתמשות במנוע הידראולי במקום בצילינדר. הנוזל נכנס אליו מהמשאבה ואז חוזר לקו הראשי.
כיצד מתבצע התיקון
מכיוון שהמערכת ההידראולית במכונות ומנגנונים ממלאת תפקיד משמעותי, תחזוקתה מופקדת לרוב על ידי מומחים מוסמכים מאוד מחברות העוסקות בסוג זה של פעילות. חברות כאלה מספקות בדרך כלל מגוון שלם של שירותים הקשורים לתיקון ציוד מיוחד והידראוליקה.
כמובן שלחברות אלו יש את כל הציוד הדרוש לביצוע עבודה כזו. תיקוני מערכות הידראוליות מבוצעים לרוב במקום. לפני ביצועו, ברוב המקרים, יש לבצע סוגים שונים של אמצעי אבחון. כדי להשיג זאת, חברות שירות הידראולי משתמשות התקנות מיוחדות. גם עובדים של חברות כאלה מביאים בדרך כלל את הרכיבים הדרושים לתיקון בעיות איתם.
מערכות פניאומטיות
בנוסף לאלה הידראוליים, ניתן להשתמש במכשירים פנאומטיים להנעת רכיבים מסוגים שונים של מנגנונים. הם עובדים על אותו עיקרון בערך. עם זאת, במקרה זה האנרגיה מומרת למכנית אוויר דחוס, לא מים. גם מערכות הידראוליות וגם פנאומטיות מתמודדות עם המשימה שלהן בצורה יעילה למדי.
היתרון של מכשירים מהסוג השני הוא, קודם כל, היעדר הצורך להחזיר את נוזל העבודה בחזרה למדחס. היתרון של מערכות הידראוליות לעומת פנאומטיות הוא שהסביבה בהן אינה מתחממת או מקררת יתר על המידה, ולכן, אין צורך לכלול רכיבים או חלקים נוספים במעגל.
הנעה הידראולית
סוגי כוננים
כדי להעביר אנרגיה מכנית ממנוע הבעירה הפנימית אל המפעילים של ציוד העבודה, נעשה שימוש בהנעה הידראולית (הנעה הידראולית), שבה האנרגיה המכנית בכניסה מומרת לאנרגיה הידראולית, ולאחר מכן עַליציאה שוב אל המכני, מונעת את המנגנונים של ציוד העבודה. אנרגיה הידראולית מועברת על ידי נוזל (בדרך כלל שמן מינרלי), המשמש כנוזל העבודה של ההנעה ההידראולית ונקרא נוזל העבודה.
בהתאם לסוג ההילוכים המשמשים, ההנעה ההידראולית מחולקת לנפח והידרודינמי.
בהנעה הידראולית נפחית נעשה שימוש בהילוך הידראולי נפחי. בו מועברת אנרגיה על ידי לחץ סטטי (אנרגיה פוטנציאלית) של נוזל העבודה, שנוצר על ידי משאבת תזוזה חיובית ומתממש במנוע הידראולי מאותו סוג, למשל בצילינדר הידראולי.
בהנעה הידראולית נפחית, משאבה נפחית משמשת כממיר אנרגיה מכנית בכניסה לתיבת ההילוכים ההידראולית. עקירה של נוזל מתאי העבודה של המשאבה ומילוי תאי היניקה בו מתרחשת כתוצאה מירידה או עלייה בנפח הגיאומטרי של חדרים אלו, המופרדים הרמטית זה מזה. עבודת העקירה והשאיבה מתבצעת ע"י. גוף העבודה של המשאבה - בוכנה, בוכנה, צלחת, ציוד, תלוי בסוג המשאבה. ממיר האנרגיה ההפוכה בתיבת ההילוכים ההידראולית הנפחית הוא מנוע הידראולי, אשר מהלך העבודה שלו מתבצע כתוצאה מגידול בנפח תאי העבודה בהשפעת נוזל הנכנס אליהם בלחץ.
ממירי אנרגיה בהנעה הידראולית (משאבות ומנוע נקראות מכונות הידראוליות. פעולתה של מכונה הידראולית מבוססת על שינוי בנפח תאי העבודה כתוצאה מאספקת אנרגיה מכנית (משאבה) או כתוצאה מכך של אספקת אנרגיה הידראולית על ידי זרימת נוזל עבודה בלחץ (מנוע).
אנרגיה מועברת דרך צינורות, כולל צינורות גמישים, לכל מקום במכונה. תכונה זו של הכונן ההידראולי נקראת ריחוק. באמצעות הנעה הידראולית ניתן להניע מספר מנועי מפעיל ממשאבה אחת או מקבוצת משאבות וניתן להפעיל את המנועים באופן עצמאי.
עקרון הפעולה של ההנעה ההידראולית מבוסס על שימוש בשני מאפיינים עיקריים של נוזל העבודה של התמסורת ההידראולית - נוזל העבודה. התכונה הראשונה היא שהנוזל הוא גוף אלסטי והוא כמעט בלתי ניתן לדחיסה; שנית, בנפח סגור של נוזל, שינוי בלחץ בכל נקודה מועבר לנקודות אחרות ללא שינוי. הבה נבחן את פעולתו של כונן הידראולי באמצעות הדוגמה של ג'ק הידראולי (איור 56). ההנעה ההידראולית הנפחית כוללת משאבה, מיכל ומנוע הידראולי. המשאבה הנפחית נוצרת על ידי גליל /, בוכנה 2 שניותעָגִיל 3 ולטפל 4. המנוע ההידראולי הפרוגרסיבי כולל צילינדר 7 ובוכנה 6. רכיבים אלו מחוברים בצינורות הנקראים קווים הידראוליים. הקווים ההידראוליים מצוידים עם רוורס
אורז. 56. שקע הידראולי:
/, 7 - צילינדרים, 2, 6 - בוכנה, 3 - עגיל, 4 - ידית, 5 - טנק, 8 - קו הידראולי, 9 - שסתום, 10, 11 - שסתומים
שסתומים 10 וגם //. שסתום 10 מאפשר לנוזל לעבור רק בכיוון הרחק מחלל הגליל 1 אל חלל הצילינדר 7, והשסתום 11 - ממיכל 5 לצילינדר /. חלל הצילינדר 7 מחובר בקו הידראולי נוסף למיכל 5. בקו הידראולי זה מותקן שסתום סגירה 9, מה שסוגר את הקו הזה כשהמשאבה פועלת.
על ידי הנפת הידית 4 טוֹבְלָן 2 מדווחת על תנועה הדדית. כאשר נעים כלפי מעלה, הבוכנה יונקת נוזל עבודה מהמיכל 5 דרך השסתום // לתוך חלל הצילינדר /. נוזל ממלא את חלל הגליל תחת הפעולה לחץ אטמוספריוהנוזל נמצא במיכל. כאשר נכנסים כלפי מטה, נוזל מחלל הגליל / נאלץ לתוך חלל הגליל 7 דרך השסתום 10. עקב חוסר דחיסה, נפח הנוזל שנעקר מחלל הגליל נכנס לחלוטין לחלל הגליל 7 ומעלה את הבוכנה לגובה מסוים.
שבץ בוכנה 2 פעולת המשאבה כלפי מטה פועלת, והמהלך כלפי מעלה אינו פעיל; הקו ההידראולי המחבר את המיכל למשאבה נקרא יניקה; הקו ההידראולי המחבר את המשאבה למנוע ההידראולי נקרא לחץ. שסתומים מרובים פועלים כמפיצי זרימה ומבטיחים המשכיות של פעולת המשאבה.
טוֹבְלָן 6 כשהמשאבה פועלת, היא נעה רק בכיוון אחד - למעלה. על מנת לבוכנה 6 למטה (תחת
השפעה של עומס חיצוני או כוח משיכה), יש צורך לפתוח את השסתום ולשחרר נוזל מחלל הגליל 7 לתוך המיכל.
בואו נסתכל על העיקר מפרטיםלִשְׁאוֹב כאשר בוכנת המשאבה נעה ממצב קיצוני אחד לאחר, נפח הגליל 1 שנה את הערך שווה לוי = Fi* סִי, שבו Fi ו סִי - בהתאמה, האזור והמכה של הבוכנה. נפח זה קובע מצגת תיאורטיתלשאוב במכה אחת ונקרא נפח עבודה א.במשאבות שבהן קישור הקלט אינו חוזר, אלא מבצע תנועה סיבובית רציפה, התזוזה נקראת קצב הזרימה לכל סיבוב פיר. נפח העבודה נמדד ב-dm 3, l, cm 3.
המכפלה של נפח העבודה ומספר פעימות העבודה או הסיבובים של כניסת פיר המשאבה ליחידת זמן - זרימת משאבה תיאורטית ש , נמדד ב-l/min, קובע את מהירות המפעילים.
הנוזל, המוקף בנפח סגור בין הבוכנות של המשאבה לצילינדר המפעיל, במצב מנוחה פועל על אזורי העבודה שלהם באותו לחץ. לחץ זה פועל גם על דפנות הצילינדרים והצינורות. זה תלוי בגודל העומס החיצוני. לחץ נוזלים, אוֹ לחץ עבודההנעה הידראולית, נקראת הכוח ליחידה של משטח העבודה של הבוכנות, קירות הצילינדרים והצינורות וכו'. חריגה מהלחץ שמעל לעובד, שעבורו מיועדים החלקים והמנגנונים של ההנעה ההידראולית, מובילה לבלאי מוקדם שלהם. ויכול לגרום לקרע של צינורות ולתקלות אחרות.
מכיוון שלחץ הנוזל מועבר באופן אחיד לכל הכיוונים והכוחות מאוזנים על ידי לחץ זה, אזי, בתנאי שהחיכוך של הבוכנות והאטמים שלהם מוזנח, לחץ העבודה Pi == pF- אני; Pg == pFs, כאשר p הוא לחץ העבודה.
היחס הזה מידתיות הפוכהמייצג את יחס ההילוכים של כונן הידראולי עם מכונות הידראוליות תרגום. זה דומה ליחס ההילוכים של מנוף פשוט. אכן, אם לקצה הארוך של הידית 4 להפעיל כוח ר,ואז עם המנוף הזה אתה יכול להתגבר על הכוח P, שהוא כל כך הרבה פעמים גדולד R[, כמה פעמים הזרוע הקצרה של המנוף קטנה מהארוכה, והנתיבס 1 כל כך פחות מהנתיב S2, כמה פעמים הזרוע הקצרה של הידית קטנה מהארוכה. מינוף זה מיוצג גם בצורה של מידתיות הפוכה.
במקורות אנרגיה מכאניים הנעה הידראולית, מנועי בעירה פנימית ומנועים חשמליים, חוליית המוצא היא פיר מסתובב, שממנו מונעות משאבה הידראולית אחת או יותר, שגם להן פיר מסתובב כחוליית כניסה. הכונן ההידראולי הסיבובי (איור 57) כולל, למשל, משאבה ומנוע מאותו עיצוב.
המשאבה מורכבת מבית נייח (סטטור), רוטור מסתובב 3, בחריצים אורכיים 4 אשר שערי הזזה 5 ו 6. (הרוטור מוזז ביחס לציר הסטטור (משמאל באיור), לכן, בעת סיבוב, פני השטח החיצוניים שלו מתקרבים או מתרחקים מהמשטח הפנימי של הדיור. השערים 5, המסתובבים יחד עם הרוטור וגולשים לאורך קירות הסטטור, עוברים בו זמנית לתוך החריצים או יוצאים מתוך חריצי הרוטור. אם תסובב את הרוטור בכיוון המצוין על ידי החץ, אז בין הקיר שלו, קיר הבית והשער 5 נוצר חלל בצורת סהר המתרחב ללא הרףאיי, שאליו ישאב נוזל העבודה ממיכל 1. חָלָלדוּבשלב זה הוא יקטן ברציפות בנפח והנוזל בו ייאלץ לצאת מגוף המשאבה דרך הברז 8 ולהאכיל למנוע.
במצב השסתום המוצג באיור 8 נוזל ימלא את החלל אייולהפעיל לחץ על השער 11, מכריח אותו יחד עם הרוטור 10 סובב עם כיוון השעון. מחלל 5.2 נוזל דרך הברז 8 ייאלץ להיכנס לטנק. עם סיבוב נוסף של הרוטור 3 לשאוב ט- __________
איור 57, הנעה הידראולית סיבובית:
1 - טַנק, 2, 13 - בתי מגורים, 3, 10 - רוטורים. 4 - חָרִיץ, 5, 6, 9, II -שערים, 7 - שסתום, 8 - הקש, א אני, באני- משאבת חללים, א אני, ב i - חללים מוטוריים
איזו עבודה השער יעשה? 6 משאבה ושער 9 מנוע, ותהליך הסיבוב של הרוטור ימשיך ברציפות.
על מנת לסובב את רוטור המנוע בכיוון ההפוך, עליך להחליף את הברז 8. ואז החלל B1המשאבה תתקשר עם החלל B2מנוע ולתוך חלל זה נוזל העבודה יזרום בלחץ, ומהחלל Lz הנוזל יתנקז לתוך המיכל. אם המנוע עמוס יתר על המידה, הרוטור שלו ייעצר בזמן שהמשאבה תמשיך לספק נוזל. כתוצאה מכך, הלחץ בחלל המשאבה, המנוע ההידראולי וצינור הלחץ יגדל עד לפתיחת שסתום בטיחות 7, תוך שחרור נוזל לתוך המיכל ובכך להגן על התמסורת ההידראולית מנזק.
תנועה סיבובית מועברת באותו אופן כמו בהנעת רצועה. באחרון, אנרגיה מכנית מועברת דרך חגורה, בהולכה הידראולית - על ידי זרימת נוזל עבודה. בהנעת רצועה, מספר הסיבובים של הגלגלות המונעות והמונעות עומד ביחס הפוך ליחס הרדיוסים שלהן. עם אותה כמות של נוזל עובר, מהירות הסיבוב של הרוטורים של המשאבה והמנוע עומדת ביחס הפוך לנפח העבודה שלהם. קשרים אלה תקפים בהיעדר הפסדים נפחיים בשידורים.
ניתן להגדיל את הכוח המועבר דרך כונן רצועה על ידי הגדלת רוחב הרצועה תוך שמירה על מהירות הסיבוב קבועה. ברור שבתמסורת הידראולית ניתן להשיג זאת (בלחץ קבוע) על ידי הגדלת נפח העבודה של המשאבה על ידי, למשל, הרחבת הדיור והרוטור עם לוחות.
עבור הנעה הידראולית הכוללת משאבת הנעה ומנוע הידראולי על מפעיל, היעילות הכוללת היא היחס בין הכוח שהוסר מציר המנוע ההידראולי לבין הכוח המסופק לציר המשאבה.
ההנעה ההידראולית של מעמיסים כוללת רכיבים הטבועים בכל הנעה הידראולית: משאבה, מנועים הידראוליים והתקנים לשליטה בזרימה והגנה על המערכת ההידראולית מעומסי יתר.
אורז. 58. דיאגרמת בלוקים של הכונן ההידראולי:
1, 2, 3, 4. 5. 6 - קווים הידראוליים; קרח -מנוע בעירה פנימי, נ -לִשְׁאוֹב, B - טנק, P -שסתום בטיחות, M -מד לחץ, ר- מפיץ;
D1, D2, D3 - מנועים הידראוליים.נ - אנרגיה מסופקת, N 1, N 2, N 3 - צריכת אנרגיה
אורז. איור 58 מציג תרשים בלוקים טיפוסי של כונן הידראולי. ut כן מנוע בעירה פנימית קרחהאנרגיה עוברת למשאבה נניתן לבזבז באמצעות מנועים הידראוליים D1, D2ו-D3 כונן של מנגנוני העבודה של המכונה. נוזל העבודה נכנס למשאבה מהמיכל בבאמצעות קו היניקה הידראולי 1 ומסופק דרך קו הידראולי לחץ 2 למפיץ ר,מולו מותקן שסתום בטיחות פ.מֵפִיץ רמחובר לכל מנוע הידראולי על ידי קווים הידראוליים מנהלים 4, 5 ו 6. מד לחץ מותקן בקו הלחץ Mלשלוט בלחץ במערכת ההידראולית.
כאשר המנועים ההידראוליים כבויים, נוזל העבודה של הכונן ההידראולי - נוזל - נשאב על ידי משאבה נמהטנק ב למֵפִיץ ר 0 חזרה לטנק ב.קווי היניקה, הלחץ והניקוז יוצרים מעגל מחזור. מגיע מ קרחאנרגיה מושקעת כדי להתגבר על הפסדים מכניים והידראוליים במעגל המחזור. אנרגיה זו משמשת בעיקר לחימום הנוזל והמערכת ההידראולית.
המנוע ההידראולי מופעל על ידי המפיץ ר,במקביל, הוא מבצע את הפונקציות של ויסות הזרימה הן מבחינת קצב הזרימה (ברגע ההפעלה) והן בכיוון תנועת הנוזל (היפוך) למנועים. מנועים הידראוליים הפיכים מחוברים למפיץ על ידי שני קווי מנהלים, אשר בתורם מחוברים לסירוגין לקו הלחץ 2 או לנקז 3 קווי מעגל סחרור בהתאם לכיוון הנדרש של תנועת המנוע.
במהלך פעולת המנוע ההידראולי, מעגל המחזור מדליק את המנוע ואת הקווים ההידראוליים המנהלים שלו; בעצירה, למשל, כאשר מוט הצילינדר ההידראולי מתקרב למצב הקיצוני, מעגל המחזור מופסק ומצב של עומס יתר של המערכת ההידראולית מתרחשת, מאז המשאבה נממשיך לקבל אנרגיה מהמנוע קרח.במקרה זה, הלחץ יתחיל לעלות בחדות וכתוצאה מכך המנוע יפסיק קרח,או שאחד ממנגנוני המערכת ההידראולית נכשל, למשל, קו הידראולי נשבר 2. כדי למנוע זאת, מותקן שסתום בטיחות על הקו ההידראולי בלחץ. פומד לחץ M.השסתום מותאם ללחץ גבוה מלחץ ההפעלה, בדרך כלל 10-15%. כשמגיעים ללחץ זה, השסתום מופעל ומתחבר
קו הידראולי לחץ 2 עם ניקוז 3, שחזור מעגל מחזור הנוזלים.
במקרים מסוימים, כדי להפחית את מהירות המנוע ההידראולי, מותקנת מצערת בקו מנהל אחד, המגבילה את אספקת הנוזל למנוע בלחץ נתון. אם ביצועי המשאבה מתבררים כגדולים מהערך שצוין, השסתום משחרר חלק מהנוזל לניקוז למיכל. מד לחץ Mמיועד לשלוט בלחץ במערכת ההידראולית.
מערכות הידראוליות של מכונות כוללות בדרך כלל התקנים נוספים: שסתומי סימון הניתנים לשליטה (נעילות הידראוליות), מפרקים מסתובבים (מפרקים הידראוליים), מסננים; מפיצים עם o שסתומי בטיחות וסימון מובנים. מעמיסים משתמשים בהיגוי כוח, אשר שייך גם לכונן ההידראולי, אך יש לו מאפיינים אופייניים משלו של עיצוב ותפעול.
בהנעה הידרודינמית נעשה שימוש בהעברה הידרודינמית, שבה אנרגיה מועברת גם על ידי נוזל, אבל החשיבות העיקרית היא לא הלחץ (אנרגיית הלחץ), אלא מהירות התנועה של נוזל זה במעגל המחזור שלו, כלומר אנרגיה קינטית.
בתיבת הילוכים הידרו-מכנית מבוטלים המצמד ותיבת ההילוכים, ומצב הנהיגה של הרכב משתנה ללא ניתוק תיבת ההילוכים מהמנוע על ידי שינוי מהירות הסיבוב שלו, מה שאפשר להפחית את מספר הפקדים.
אורז. 59. תיבת הילוכים הידרודינמית:
1 - ציר, 2, 16 - פירים, .3 - צימוד, 4, 5, 9 - גלגלים. 6 - הילוך טבעת, 7 - גלגל תנופה, 8 - מחוון שמן, 10, 22, 23 - הילוכים, II, 14- טאופ מוסה. 12, אני3 - בלוקהילוכים, 15 - תוף, 17 - מִכסֶה, 18 - מֵפִיץ, 19 - בורג, 20 - נ aco עם 21 - מסנן, 24 - ארכובה
תיבת ההילוכים ההידרודינמית (איור 59) מכילה ממיר מומנט הממוקם בתא ארכובה אחד ושני הילוכים פלנטריים. ממיר המומנט נועד לשנות את המומנט בציר המוצא, החלפת המצמד ותיבת ההילוכים, וגלגלי שיניים פלנטריים משמשים לשינוי כיוון התנועה של המכונה, ומחליפים את מנגנון הנסיעה לאחור.
ממיר המומנט מורכב ממשאבה 9, טוּרבִּינָה 5 וכור 4 גלגלים גלגל המשאבה מחובר לגלגל התנופה 7 של המנוע, גלגל הטורבינה מחובר לפיר 2, גלגל הכור באמצעות מצמד חריג 3 מחובר לציר / מותקן על הארכובה 24. ציוד בלוקים פלנטריים 13 קבוע על פיר הפלט 16 ומקיים אינטראקציה מצד אחד עם גלגלי השיניים הלוויין של גלגל השיניים הבלוק 12, ש'השני הוא ציוד השמש של תוף הבלמים 15. ציוד בלוק 12 מותקן בחופשיות על גל הארכובה, משתלב עם פינות ההילוכים הבלוק 13, והמשטח החיצוני יוצר גלגלת בלם באינטראקציה עם הבלם 11. גלגל משאבה 9 מכיל ציוד 10, שמחובר לגלגל השיניים דרך הגלגל 22 משאבה הידראולית 20.
גלגלי המשאבה, הטורבינה והכור עשויים עם להבים הממוקמים בזווית למישור הסיבוב.
בלמי הלהקה מופעלים על ידי צילינדרים הידראוליים באמצעות מפיץ 18, אשר נשלט על ידי ידית בלוח הבקרה. כאשר נעים קדימה, התוף בולם 15, מאחור - בלוק 12. לִשְׁאוֹב 20 נועד לשאוב שמן לממיר המומנט, גלגלי השיניים הפלנטריים וצילינדרי בקרת הבלמים.
כאשר המנוע פועל, השמן בין להבי גלגל המשאבה, תחת פעולת כוחות צנטריפוגליים, נלחץ לשולי הגלגל ומופנה אל להבי גלגל הטורבינה, ולאחר מכן לכיוון הלהבים הנייחים של הכור. גַלגַל.
במהירויות מנוע נמוכות, השמן מסובב את גלגל הכור, בעוד שגלגל הטורבינה נשאר נייח. ככל שהמהירות עולה, מצמד הדריסה 3 חסימות על הציר וגלגל הטורבינה מתחיל להסתובב, מעביר מומנט המנוע דרך גלגלי שיניים פלנטריים לציר המוצא 16. כיוון הסיבוב של פיר זה תלוי באיזה בלם מופעל. ככל שמהירות המנוע עולה, המומנט על הציר 16 יורד ומהירות הסיבוב עולה. בין פיר הכניסה 16 וציר ההנעה מצויד בתיבת הילוכים חד-שלבית עם יחס העברה של 0.869.
בתנאי הפעלה, עקוב אחר מפלס השמן וניקיונו. לְסַנֵן 21
שטף באופן שיטתי סתימה תכופה מעידה על צורך בהחלפת השמן.
נוזלי עבודה
נוזל העבודה של מערכות הידראוליות נחשב כחלק בלתי נפרד מההנעה ההידראולית, שכן הוא משמש כנוזל העבודה של ההילוכים ההידראוליים. במקביל, נוזל העבודה מקרר את המערכת ההידראולית, משמן חלקי שפשוף ומגן על חלקים מפני קורוזיה. לכן, הביצועים, חיי השירות והאמינות של הכונן ההידראולי תלויים בתכונות הנוזל.
מלגזות פועלות בחוץ באזורים רבים ושונים בארץ. בעונה הקרה ניתן לקרר את המכונה ואת נוזל העבודה ל-55 מעלות צלזיוס, ובאזורים מסוימים של התיכון אַסְיָהבקיץ, במהלך הפעולה, הנוזל מתחמם עד 80 מעלות צלזיוס. בממוצע, הנוזל צריך להבטיח שהכונן ההידראולי פועל בתוכו הָהֵןטמפרטורות מ-40 עד +50 "C. הנוזל חייב להיות בעל חיי שירות ארוכים, להיות ניטרלי לחומרים המשמשים בהנעה ההידראולית, במיוחד אטמי גומי, וכן להיות בעל יכולת חום טובה ובו בזמן מוליכות תרמית כדי לקרר את המערכת ההידראולית.
שמנים מינרליים משמשים כנוזלי עבודה. עם זאת, אין שמנים המתאימים לכל תנאי ההפעלה בו זמנית. לכן, בהתאם למאפיינים שלהם, שמנים נבחרים עבור תנאי הפעלה ספציפיים (אזור אקלימי שבו נעשה שימוש במכונה וזמן השנה).
האמינות והעמידות של המערכת ההידראולית תלויים במידה רבה ב בחירה נכונהנוזל עבודה, כמו גם על יציבות המאפיינים.
אחד המדדים העיקריים שלפיהם הם בוחרים ומעריכים
שמנים, זו הצמיגות. צמיגות מאפיינת את יכולתו של נוזל עבודה להתנגד לעיוות גזירה; נמדד בסנטיסטוקס (cSt) בטמפרטורה נתונה (בדרך כלל 50 מעלות צלזיוס) וביחידות קונבנציונליות - מעלות אנגלר, הנקבעות באמצעות מד ויסקומטר ומבטאות את היחס בין הזמן שבו נוזל בנפח נתון (200 ס"מ 3) זורם דרכו. חור מכויל לזמן שאותו נפח מזרים מים. היכולת של כונן הידראולי לפעול בטמפרטורות נמוכות ונמוכות תלויה בעיקר בצמיגות. טמפרטורה גבוהה. כאשר המכונה פועלת, צמיגות נוזל העבודה פוחתת ותכונות הסיכה שלו מתדרדרות, מה שמקצר את חיי השירות של הכונן ההידראולי.
במהלך החמצון, משקעי שרף נושרים מהשמן, ויוצרים ציפוי קשיח דק על משטחי העבודה של חלקים הרסניים לאטמי גומי ואלמנטים מסננים. עוצמת חמצון השמן עולה בחדות עם עליית הטמפרטורה, ולכן אין לאפשר לה לעלות לִפְסוֹעַטמפרטורת שמן מעל 70 מעלות צלזיוס.
בדרך כלל, נוזלי עבודה מוחלפים לחלוטין באביב ובסתיו.
אם נעשה שימוש בשמן כל העונה, יש להחליף אותו לאחר 300-1000 שעות של פעולת הנעה הידראולית, בהתאם לסוג (תקופת ההחלפה מצוינת בהוראות), אך לפחות פעם בשנה. במקרה זה, המערכת נשטפת עם נפט הִתבַּטְלוּת. תדירות ההחלפה תלויה במותג הנוזל, במצב הפעולה של נפח המערכת והמיכל ביחס לאספקת המשאבה. ככל שקיבולת המערכת גדולה יותר, כך צריך להחליף את השמן בתדירות נמוכה יותר.
עמידות המערכת ההידראולית מושפעת מנוכחותם של זיהומים מכניים בשמן, לכן מסננים כלולים במערכת ההידראולית טיהור שמן מזיהומים מכניים, כמו גם תקעים מגנטיים.
הבסיס לבחירת שמן למערכת ההידראולית הוא הטמפרטורה של מגבלת השימוש בנוזל זה, בהתאם לסוג משאבת ההנעה ההידראולית. גבול הטמפרטורה התחתון של השימוש נקבע לא על ידי נקודת היציקה של נוזלי עבודה, אלא על ידי גבול השאיבה של המשאבה, תוך התחשבות בהפסדים בקו ההידראולי היניקה. עבור משאבות גלגלי שיניים, מגבלה זו היא צמיגות של 3000-5000 cSt, התואמת את מגבלת השאיבה במהלך פעולה קצרת טווח (התנעה). גבול הטמפרטורה התחתון של פעולה יציבה נקבע על ידי מילוי תא עבודהמשאבה, שבה היעילות הנפחית מגיעה לערכה הגדול ביותר, אשר בקירוב עבור משאבות ציוד מתאים לצמיגות של 1250-1400 cSt.
גבול הטמפרטורה העליון לשימוש בנוזל העבודה נקבע על ידי ערך הצמיגות הנמוך ביותר, תוך התחשבות בחימום שלו במהלך הפעולה. חריגה ממגבלה זו גורמת לעלייה בהפסדים נפחיים, כמו גם להידבקות של המשטחים של זוגות חיכוך מזדווגים, לחימום מקומי אינטנסיבי ולבלאי שלהם עקב הידרדרות תכונות הסיכה של השמן.
הבסיס לשימוש בסוג מסוים של שמן הוא המלצת יצרן מכונת ההנעה ההידראולית.
לפני הוספה או החלפה של שמן, בדוק את הנייטרליות של השמנים המעורבים. הופעת פתיתים, שקיעה והקצפה מעידים על כך שהערבוב אינו מקובל. במקרה זה, יש לנקז את השמן הישן ולשטוף את המערכת.
בעת מילוי המערכת, ננקטים אמצעים על מנת להבטיח את טוהר השמן הנמזג. לשם כך יש לבדוק את יכולת השירות של מסנני המילוי, את ניקיון המשפך ומיכל המילוי.
מכונות הידראוליות
בהנעה הידראולית נפחית משתמשים במכונות הידראוליות: משאבות, מנועי משאבה ומנועים הידראוליים, שהפעלתם מבוססת על מילוי תא העבודה בנוזל עבודה לסירוגין ועקירתו מתא העבודה.
משאבות ממירות את האנרגיה המכנית המסופקת להן מהמנוע לאנרגיה של זרימת נוזלים. תנועה סיבובית מוענקת לפיר הכניסה למשאבה. פרמטר הקלט שלהם הוא מהירות סיבוב הציר, ופרמטר הפלט הוא אספקת הנוזל. הנוזל נע במשאבה עקב עקירתו מתאי העבודה על ידי בוכנות, שערים (להבים), שיני גלגלי שיניים וכו'. במקרה זה, תא העבודה הוא חלל סגור, אשר במהלך הפעולה מתקשר לסירוגין עם קו היניקה ההידראולי או קו הלחץ.
במנועים הידראוליים, האנרגיה של זרימת נוזל העבודה מומרת חזרה לאנרגיה מכנית בקישור המוצא (ציר מנוע הידראולי), המבצע גם תנועה סיבובית. על פי אופי התנועה של קישור הפלט, מנועים מובחנים תנועה סיבובית- מנועים הידראוליים וצילינדרים תרגום - הידראוליים.
מנועים ומשאבות הידראוליות מחולקים לפי אפשרות הרגולציה, האפשרות לשנות את כיוון הסיבוב, לפי עיצוב תא העבודה ותכונות עיצוב אחרות.
כמה עיצובים של משאבות (מנועים הידראוליים) יכולים לבצע את הפונקציות של מנוע הידראולי (משאבה); הם נקראים מנועי משאבה.
מעמיסים משתמשים במשאבות לא מוסדרות (לא הפיכות) בעיצובים שונים: גיר, שבשבת, בוכנה צירית.מנועים הידראוליים (משאבות) מתכווננים יש נפח משתנה של תאי עבודה.
משאבת גלגלי שיניים (איור 60) מורכבת מזוג גלגלי שיניים משתלבים, הממוקמים בתוך בית הסוגר אותם בחוזקה, בעלי תעלות בצדי הכניסה והיציאה של הרשת. משאבות עם גלגלי שיניים חיצוניים הן הפשוטות ביותר ומאופיינות באמינות תפעולית, ממדים ומשקל כלליים קטנים, קומפקטיות ועוד תכונות חיוביות. לחץ מקסימלי של משאבות גלגלי שיניים 16-20 MPa, זרימה עד 1000 ליטר לדקה, מהירות סיבוב עד 4000 סל"ד, חיי שירות
אורז. 60. תכנית הפעולה של משאבת גלגלי שיניים
בממוצע 5000 שעות.
במהלך הסיבוב, נוזל גלגל השיניים הכלול בחלל השיניים מועבר מתא היניקה לאורך היקפית של הבית אל תא הפריקה ובהמשך לתוך קו הידראולי לחץ. זה קורה בגלל העובדה שכאשר גלגלי השיניים מסתובבים, השיניים מניעות יותר נוזל ממה שיכול להתאים לחלל שמתפנה על ידי השיניים המתערבבות . ההבדל בנפחים המתוארים על ידי שני זוגות השיניים הללו הוא כמות הנוזל שנעקר לתוך חלל הפריקה. ככל שהוא מתקרב לתא הפריקה, לחץ הנוזל עולה, כפי שמוצג על ידי החצים. במערכות הידראוליות משתמשים במשאבות NSh-32, NSh-46, NSh-67K, השינויים שלהם הם NSh-32U ו-NSh-46U.
משאבת NS (איור 61) מכילה 12 אדון ועבד 11 גלגלי שיניים ותותבים 6. המארז נסגר עם מכסה 5, מוברג 1. בין הגוף 12 ומכסה 5 אטום בטבעת O 8. ציוד ההנעה עשוי כמקשה אחת tsפיר משובץ, אשר אטום עם שרוול 4, התקנת מכסה 5 בקדח באמצעות תומך 3 וקפיץ 2 טבעותהתותבים הקדמיים 6 מונחים בנקבים של המכסה 5 ואטומים בטבעות גומי. הם יכולים לנוע לאורך הצירים שלהם. חלל הפריקה של המשאבה מחובר בתעלה למרווח שבין קצוות התותבים האמורים לכיסוי. בלחץ נוזלים, התותבים הקדמיים יחד עם גלגלי השיניים נלחצים אל החלק האחורי אשר, בתורם, נלחצים אל הגוף 12, מתן איטום אוטומטי של קצוות התותבים והגלגלים.
בחלל פריקת המשאבה ליד המרפק 13 הלחץ על קצות התותבים גדול פי כמה מאשר בצד הנגדי. יחד עם זאת, הלחץ על קצוות המכסים מהגוף נוטה ללחוץ את התותבים כנגד מכסה 5. יחד זה עלול לגרום להטיית התותבים לכיוון חלל היניקה, בלאי חד צדדי של התותבים ולנזילות שמן מוגברות. . על מנת להפחית את העומס הלא אחיד של התותבים, חלק משטח קצוות התותבים מכוסה בצלחת הקלה 7, אטומה לאורך קו המתאר בטבעת גומי. טבעת זו מהודקת היטב בין קצוות הגוף לכיסוי, וכתוצאה מכך נוצר שוויון יחסי של כוחות הפועלים על התותבים.
התותבים נשחקים עם פעולת המשאבה, והמרחק בין הקצוות לכיסוי גדל. במקרה זה, הטבעת של לוחית ההקלה 7 מתרחבת, תוך שמירה על האיטום הדרוש בין המכסה לתותבים. ההידוק של טבעת זו קובע את אמין ו עבודה ארוכהלִשְׁאוֹב
אורז. 61. משאבת גלגלי שיניים NSH:
/ - לִדפּוֹק, 2, 3, 8 - טבעות. 4 - שרוול, 5 - כיסוי, 6 - תותב הילוכים, 7 - צלחת, 9 - סיכת חוט, 10, II -הילוכים, 12 - מִסגֶרֶת, 13 - כיכר
במהלך ההרכבה, נותר מרווח של 0.1-0.15 מ"מ בין התותבים המשודכים. לאחר מכלוליםהפער הזה מאולץ. לשם כך, התותבים נפרשים ומקובעים עם פיני קפיץ, המותקנים בחורי התותבים.
משאבות NSh מייצרות סיבוב ימינה ושמאלה. על גוף המשאבה, כיוון הסיבוב של פיר ההינע מסומן על ידי חץ. עבור משאבת סיבוב שמאלית (במבט מצד הכיסוי), ציר ההנעה מסתובב נגד כיוון השעון, וצד היניקה נמצא בצד ימין. משאבת סיבוב ימנית שונה ממשאבת סיבוב שמאל בכיוון הסיבוב של גלגל ההינע ומיקומו.
בעת החלפת משאבה, אם המשאבות החדשות והמוחלפות שונות בכיוון הסיבוב, אין לשנות את כיוון הכניסה והיציאה של הנוזל לתוך המשאבה. צינור יניקה של משאבה ( קוטר גדול) חייב להיות מחובר תמיד למיכל. אחרת, אטם הפיניון יהיה בלחץ גבוה וייפגע.
במידת הצורך, ניתן להמיר את משאבת הסיבוב השמאלי למשאבת סיבוב ימנית. על מנת להרכיב משאבת סיבוב ימין (איור 62, א, ב),יש צורך להסיר את המכסה, להסיר את התותבים הקדמיים / מהגוף, 2 להשלים עם סיכות קפיץ 4, סובב 180 מעלות והתקן מחדש. במקרה זה, קו הצומת של התותבים יסובב, כפי שמוצג באיור. 62. לאחר מכן מחליפים את ההילוכים ההנעים והמונעים והפינים שלהם מוכנסים לתוך התותבים הקודמים. התותבים הקדמיים מסודרים מחדש באותו אופן כמו האחוריים. לאחר מכן, התקן צלחת פריקה 7 (ראה איור 61) עם טבעת O באותו מקום 8, אאז הגגות מסובבים בעבר 180 מעלות.
משאבות NSh-32 ו-NSh-46 מאוחדות בעיצובן; המוטות שלהן שונים רק באורך השיניים, מה שקובע את נפח העבודה של המשאבות.
משאבות NShU (מדד U פירושו "מאוחד") נבדלות ממשאבות NSh בתכונות הבאות. במקום לפרוק צלחת וטבעת 8 מותקנת לוחית גומי מוצקה 12 (איור (מחובר בין הכריכה 3 וגוף 1. בנקודה שבה חוטבי התותב עוברים דרך הצלחת 12 נוצרים חורים שאליהם מותקנות טבעות איטום 13 עם דסקיות פלדה דקות צמודות למכסה. ערוצים בצורת קשת נעשים בקצוות התותבים הסמוכים לגלגלי השיניים 14. סיכות קפיצים מנחים 9 (ראה איור 61) מוסרים, ובצד היניקה מוחדר אטם גומי בצורת מקטע לתוך פתח הבית 15 (ראה איור 63) ואוניית אלומיניום 16.
אורז. 62. הרכבה של תותבי משאבת NSh:
a - סיבוב שמאלה, b - סיבוב ימינה; אני, 2- תותבים, 3 - נו, 4 - סיכת חוט, 5 - גוף
אורז. 63. משאבת גלגלי שיניים NSHU:
/ - מִסגֶרֶת, 3, 4 - הילוכים, 9 - כריכה 5, 6 - תותבים, 7, 9, 13 - טבעות, 8 - שרוול, 10 - בורג, // - מכונת כביסה, 12 - צלחות 14 - ערוצי תותבים, 15 - דחיסה 16 - מוסיף; א -מקום מתחת לכיסוי המשאבה
כאשר משאבת NShU פועלת, שמן מתא הפריקה נכנס לחלל שמעל התותבים הקדמיים ונוטה ללחוץ את התותבים הללו אל קצוות גלגלי השיניים. במקביל, לחץ השמן פועל על התותב מצד השיניים, ונכנס לתעלות בצורת קשת. 14vכתוצאה מפעולת הלחץ על תותבי ההילוכים, זמן הפעולה של המשאבה הוא תחת כוח מסוים המופנה מהמכסה לעומק בית המשאבה. עיצוב זה מבטיח טעינה מראש אוטומטית, וכתוצאה מכך, בלאי קצה של גלגלי שיניים ותותבים ומשפיע על תכונות האיטום של הצלחת 12. אטם גומי 15 הכרחי כדי להבטיח ששמן מהחלל שמעל התותבים לא יחדור לתוך חלל היניקה.
מספר דגמי מעמיסים משתמשים ב-NSh-67K ו HUJ -100K (איור 64). משאבות אלו מורכבות מבית/כיסוי 2, מהדק 7 ונושא 5 מרוצים, מונע 3 ומוביל 4 גלגלי שיניים, שרוולי מרכוז, אטמים ומחברים.
אורז. 64. משאבה הידראולית NSh-67K(NSH-100K):
/ - מִסגֶרֶת, 2 - מִכסֶה, 3, 4- הילוכים, 5, 7, - כלובים, 6. 11, 14, 15 - אזיקים, 8 - בְּרִיחַ, 9 - מְכוֹנַת כְּבִיסָה, 10 - טַבַּעַת, 12 - צַלַחַת,אני3 - פלטיקס
מרוץ מיסבים 5 עשוי בצורת חצי צילינדר עם ארבעה מושבים מיסבים, שבו המונעים 3 ומגיש 4 הילוכים. טבעת ההידוק 7 מספקת איטום רדיאלי; היא מונחת על יציבות ההילוכים עם משטחי התמיכה שלה. הצווארון משמש גם כאטם רדיאלי. 13, במה שיוצר כוח ללחוץ את המחזיק על שיני ההילוכים. צלחת תמיכה 12 נועד לגשר על הפער בין הגוף למחזיק ההידוק. טבעת ההידוק 7 מפצה על הרווח הרדיאלי בין משטח האיטום שלה לבין שיני ההילוכים כאשר המשטחים התומכים נשחקים.
קצוות גלגלי השיניים נאטמים באמצעות שתי לוחות 13, שעולים בכוח מהלחץ בחלל האטום על ידי האזיקים 14. הכוח שנוצר בחדרי טבעת ההידוק, אטום באזיקים 15, מאזן את הקליפ 7 מהכוח המועבר מהחדרים דרך האזיקים 14. גל ההינע אטום באמצעות חפתים המוחזקים במארז על ידי טבעות תמיכה ונעילה. אלמנט השאיבה (גלגלי שיניים המורכבים עם כלובים וצלחות) מאובטח נגד סיבוב בבית על ידי שרוול מרכז.
טַבַּעַת 10 אוטם את המחבר בין הגוף לכיסוי, המחוברים זה לזה על ידי ברגים.
פעולה תקינה ועמידות של משאבות מובטחות על ידי עמידה בכללי הפעולה הטכניים.
יש צורך למלא את המערכת ההידראולית בשמן נקי באיכות מתאימה ובדרגה המתאימה, המומלץ למשאבה נתונה כאשר היא פועלת בטווח טמפרטורות נתון; מעקב אחר יכולת השירות של המסננים ורמת השמן הנדרשת במיכל. בעונה הקרה, אתה לא יכול מיד להפעיל את המשאבה לעומס העבודה.
יש צורך לתת למשאבה לפעול בסרק במשך 10-15 דקות במהירות מנוע בינונית. במהלך תקופה זו, נוזל העבודה יתחמם והמערכת ההידראולית תהיה מוכנה לפעולה. אסור לתת למשאבה מהירות מרבית בעת החימום.
קוויטציה מסוכנת למשאבה - שחרור מקומי של גזים וקיטור מהנוזל
(רותח נוזל) ואחריו השמדת בועות גז אדים המשתחררות, בליווי זעזועים הידראוליים מקומיים תדר גבוהונחשולי לחץ. קוויטציה גורמת לנזק מכני למשאבה ועלולה לפגוע במשאבה. כדי למנוע חלל, יש צורך לסלק את הגורמים שיכולים לגרום לכך: הקצפת השמן במיכל, הגורמת לוואקום בחלל היניקה של המשאבה, נזילת אוויר לחלל היניקה של המשאבה דרך אטם הפיר, סתימה של המסנן בקו היניקה של המשאבה, המחמירה את תנאי מילוי חדריה, הפרדת אוויר מנוזל במסנני קליטה (כתוצאה מכך, הנוזל במיכל רווי בבועות אוויר ותערובת זו נשאבת פנימה. על ידי המשאבה), רמה גבוהה של ואקום בקו יניקה לאורך את הסיבות הבאות: מהירות נוזל גבוהה, צמיגות גבוהה וגובה הרמת נוזל מוגבר,
פעולת המשאבה תלויה במידה רבה בצמיגות של נוזל העבודה המשמש. ישנם שלושה מצבי פעולה בהתאם לצמיגות מוד החלקהמאופיין בהפסדים נפחיים משמעותיים עקב דליפות פנימיות ונזילות חיצוניות, היורדות עם הגדלת הצמיגות. במצב זה, היעילות הנפחית של המשאבה יורדת בחדות, לדוגמה, עבור משאבת NSh-32 עם צמיגות של 10 cSt היא 0.74-0.8, עבור NPA היא 0.64-0.95. מצב פעולה יציבמאופיין ביציבות של יעילות נפח בטווח צמיגות מסוים, המוגבלת על ידי הגבול העליון של הצמיגות שבו תאי העבודה של המשאבה מלאים לחלוטין. מצב כשל בהזנה -שיבוש עקב מילוי לא מספיק של תאי העבודה.
משאבות גלגלי שיניים מאופיינות במגוון הרחב ביותר של פעולה יציבה בהתאם לצמיגות. תכונה זו של המשאבות הפכה אותן ליעילות לשימוש במכונות הפועלות בחוץ, שבהן, בהתאם לזמן השנה והיום, טמפרטורת הסביבה משתנה בגבולות משמעותיים.
עקב בלאי של משאבות ציוד, הביצועים שלהן מתדרדרים. המשאבה אינה מפתחת את לחץ הפעולה הנדרש ומפחיתה את הזרימה. במשאבות NSh, עקב בלאי של משטחי הקצה של התותבים, המתח של טבעת האיטום המכסה את לוח הפריקה יורד. זה מוביל לזרימת שמן בתוך המשאבה ולירידה בזרימה שלה. אותן השלכות נגרמות כתוצאה מחוסר יישור של גלגלי השיניים והתותבים יחד במישור האנכי עקב בלאי לא אחיד של התותבים בצד חלל היניקה של המשאבה.
משאבת שבשבת (איור 65) משמשת בחלק מהדגמים של מעמיסים להנעת הגה כוח, ומשאבת הגה כוח של מכונית ZIL-130 משמשת. רוטור 10 למשאבה, היושבת בחופשיות על השדרים של פיר 7, יש חריצים שבהם נעים השערים 22. משטח עבודה סטטור 9, מחובר לגוף 4 למשאבה צורה אליפסה, שבגללה מסופקים שני מחזורי יניקה ופריקה לכל סיבוב אחד של הציר. דיסק הפצה // בחלל הכיסוי 12 בְּ. נלחץ על ידי לחץ שמן הנכנס לחלל מאזור ההזרקה. שמן מסופק לאזורי היניקה משני צידי הרוטור דרך שני חלונות בקצה המארז.
משאבות בוכנה ומנועים הידראוליים עשויים מסוגים ומטרות שונות, בהתאם למיקום הבוכנות ביחס לציר בלוק הצילינדר או לציר הציר, הם מחולקים לבוכנה צירית ולבוכנה רדיאלית. שני הסוגים יכולים לפעול גם עם משאבות וגם עם מנועים הידראוליים. מנוע הידראולי בוכנה (משאבה), שבו צירי הבוכנה מקבילים לציר בלוק הצילינדר או יוצרים איתו זוויות של לא יותר מ-40°, נקרא בוכנה צירית. למנוע הידראולי בוכנה רדיאלי יש צירי בוכנה מאונכים לציר בלוק הצילינדר או ממוקמים בזווית של לא יותר מ-45°,
מנועי בוכנה צירים עשויים עם בלוק משופע (איור 66, א),בהם, התנועה מתבצעת עקב הזווית בין ציר בלוק הצילינדר לציר חוליית המוצא או עם מכונת כביסה משופעת (איור 66, ב), כאשר תנועת חוליית המוצא מתבצעת עקב החיבור (מגע) של הבוכנות עם הקצה השטוח של הדיסק, נוטה לציר בלוק הצילינדר.
מנועים הידראוליים עם מכונת שטיפה משופעת מיוצרים בדרך כלל לא מוסדרים (עם תזוזה קבועה), ומנועים הידראוליים (משאבות) עם בלוק משופע נעשים ללא וויסות או מתכוונן (עם תזוזה משתנה). אני מסדיר את נפח העבודה על ידי שינוי זווית הנטייה של הבלוק. כאשר הקצוות של בלוק הצילינדר) מקבילים, הבוכנות אינן זזות בגלילים והזרימה אלקוקה עוצרים, בזווית הנטייה הגדולה ביותר - ההזנה היא מקסימלית.
ב) ד)
אורז. 66. מנועים הידראוליים בוכנה:
א -בוכנה צירית עם בלוק משופע, b - גם עם מכונת כביסה משופעת. 9 - מצלמת בוכנה רדיאלית, G -אותו. כַּנֶנֶת; / - בלוק. 2 - מוט חיבור. 3 - בּוּכנָה, 4 - רוטור, 5 גוף, 6 - מכונת כביסה
מנועים הידראוליים בוכנה רדיאלית הם מנועי פקה וארכובה. במצלמות (איור 66, V)העברת התנועה מהבוכנות לקשר המוצא מתבצעת על ידי מנגנון פקה, באלה עם מוט ארכובה (איור 66, ז) -מנגנון ארכובה.
צילינדרים הידראולייםלפי ייעודם, הם מחולקים לעיקר ולעזר. הצילינדרים ההידראוליים העיקריים הם חלק בלתי נפרד מהמפעיל, המנוע שלו, וצילינדרי העזר מבטיחים את פעולת מערכת הבקרה, הניטור או הפעלת התקני עזר.
ישנם צילינדרים חד-פעמיים - בוכנה ודו-פעולה - בוכנה (טבלה 4). עבור הראשון, הארכת קישור הכניסה (בוכנה) מתרחשת עקב לחץ של נוזל העבודה, ותנועה בכיוון ההפוך נובעת מכוח הקפיץ או כוח הכבידה, עבור השני, תנועת חוליית המוצא ; (מוט) בשני הכיוונים מיוצר על ידי הלחץ של נוזל העבודה.
גליל הבוכנה (איור 67) משמש להנעת מרים העומס. הוא מורכב מגוף מרותך 2, טוֹבְלָן 3, תותבים 6, אֱגוֹזִים 8 ורכיבי איטום, חפתים, איטום 5 וטבעות מגבים.
שרוול 6 משמש כמדריך לבוכנה ובמקביל מגביל את פעולתה כלפי מעלה. הוא מאובטח בגוף עם אגוז 8. השרוול אוטם את הממשק בין הבוכנה לשרוול, וטבעת 5 אוטמת את הממשק בין השרוול לגוף. אל הבוכנה באמצעות סיכה 10 המעבר מחובר. אוויר מצטבר מעת לעת בצילינדר. תקע משמש כדי לשחרר אותו לאטמוספירה. 4. פני הבוכנה בעלי גימור משטח גבוה. כדי להבטיח שהוא לא ייפגע במהלך הפעולה, מותקנת טבעת מגב למניעת כניסת אבק וחלקיקים שוחקים לממשק הבוכנה. 3 ותותבים 6; תוֹתַב מֵסַב 6 עשוי מברזל יצוק כך שבוכנת הפלדה לא תעלה למעלה; הצילינדר נתמך על החלקים הנעים והנייחים של המעלית דרך משטחים כדוריים כך שעומסי כיפוף בוטלו.
אורז. 67, צילינדר בוכנה:
/ - פִּין, 2 - מִסגֶרֶת; 3 - טוֹבְלָן, 4 - פקק, 5, 9 - טבעות, 6 - שרוול,- 7 - מכשיר איטום, 8 - לִדפּוֹק, 10- מַכבֵּנָה
שמן מסופק לצילינדר דרך אביזר בתחתית המארז 2. במיקום העליון הקיצוני הבוכנה 3 הכתף מונחת על התותב 6.
צילינדרים בוכנה (איור 68) יש עיצובים שונים. לדוגמה, גליל הטיה של מלגזה מורכב מבית 12, כולל שרוול ותחתית מוט מרותך אליו // עם בוכנה 14 וטבעות O 13. בּוּכנָה 14 מאובטח לשוק הגבעול 11 עם אגוז 3 coסיכת חוצה 2. לשוק יש חריץ לטבעת O 4. בקדמת הצילינדר יש ראש צילינדר 5 עם תותב. למוט בראש יש חותם בצורת שרוול 9 עם טבעת דחף 10. הראש מאובטח בצילינדר עם מכסה הברגה 6 עם מגב 7.
תנאי הכרחי להפעלת צילינדר הידראולי הוא איטום המוט (בוכנה) בנקודת יציאתו מגוף הצילינדר, ובגליל בוכנה - איטום של חללי המוט והבוכנה. רוב העיצובים משתמשים בטבעות ובחפתים גומי סטנדרטיים לאיטום. איטום קבוע מתבצע באמצעות טבעות O-גומי.
טבעות גומי או חפתים מותקנים על הבוכנות כאטמים. חיי השירות של הטבעת העגולה גדלים באופן משמעותי אם היא מותקנת בשילוב עם טבעות טפלון מלבניות אחת (לאיטום חד-צדדי) או שתיים (עבור איטום דו-צדדי).
מכסי המוט מצוידים באטם אחד או שניים, כמו גם מגב לניקוי המוט כאשר הוא נסוג לתוך הצילינדר. אטמי פלסטיק, בעלי ממדים כלליים קטנים יותר, הם בעלי חיי שירות ארוכים יותר באופן משמעותי בהשוואה לגומי.
אורז. 68. צילינדר בוכנה:
1 - תקע, 2 - פין חוצה, 3 - לִדפּוֹק, 4, 10, 13 - טבעות.ס - ראש הגליל, 6 - כיסוי, 7 - מגב, 8 - אָסוּך 9 - יָדָה, // - המניה, 12 - גוּף, 14 - בּוּכנָה
במהלך הפעולה הטכנית של צילינדרים הידראוליים, יש להקפיד על הכללים הבסיסיים הבאים. בעת העבודה, אל תאפשר ללכלוך לעלות על משטח העבודה של המוט ולהגן על משטח זה מפני נזק מכני; אפילו שריטה שוברת את החותם של הצילינדר.
אם המכונית נותרה פתוחה במשך זמן רב משטח עבודהמוט, ואז לפני העבודה, נקה את המוט עם מטלית רכה ספוגה בשמן או נפט.
כשל באיטום בין חללי הבוכנה והמוט בזמן שהצילינדר נמצא בעומס משמעותי עלול לגרום לנזק לבית או לפריצת מכסה המוט עקב השפעת המוט,
ירידת הלחץ המופקת בקצב זרימה נתון שבו השסתום נע כדי להצניע את הזרימה נקבעת על ידי כוונון הקפיץ באמצעות האום. ככל שהקפיץ מהודק יותר, כך יפעל השסתום עומס גדול יותר. קפיץ מתכוונן כךלהבטיח הנמכה יציבה של המלגזה ללא עומס.
התקנת שסתום מצערת אחורית מבטיחה מהירות הורדה קבועה, אך אינה שוללת הורדת העומס ואובדן נוזל במקרה של הפסקה פתאומית בקו ההידראולי של האספקה, שהיא חיסרון של התכנון המתואר. מתממשת היכולת לווסת את מהירות ההורדה על ידי שינוי זרימת המשאבהג y על ידי התקנת בלוק שסתום צילינדר ההרמה, אותו אתה מחבר ישירות לצילינדר.
בלוק השסתומים מבצע ארבע פונקציות: הוא מאפשר את כל זרימת הנוזל לתוך הצילינדר בהתנגדות מינימלית ונועל את הנוזל בצילינדר כאשר סליל המפלג נמצא במצב ניטרלי, ואם הקו ההידראולי של האספקה פגום, הוא מווסת את זרימת הנוזל. עזיבת הגליל באמצעות שסתום מצערת מבוקר, בעוד שקצב הזרימה מהגליל הוא פרופורציונלי לביצועי המשאבה; מספק הורדת מטען בחירום במקרה של כשל בכונן ההידראולי (משאבה הידראולית, צינורות) של המנוע.
בלוק השסתום (איור 74) מורכב מגוף 10, שבו נמצא שסתום הסימון 4 עם מוט 5 וקפיץ 6, שסתום / קפיץ מבוקר 2, אביזרי 3 ו 9, כיסויים, מושבי שסתומים ואטמים. בהתאמה 9 מחובר אום בולם עם חור מכויל.
על ידי הפעלת המפיץ כדי להרים נוזל דרך האביזר 3 מופנה לקצה השסתום 4, דחיסת הקפיץ בכוח לחץ, פותחת אותו ונכנסת לחלל אצִילִינדֶר. כוח האביב 2 שסתום / נלחץ בחוזקה אל המושב. בחלל באין לחץ.
אורז. 74. בלוק שסתומים:
1,4 - שסתומים, 2, 6 - מעיינות. 3,9 - אביזרי. 5 - מוט, 7 - אום נעילה; 8 - כובע, 10 - מִסגֶרֶת
במצב הנייטרלי של סליל המפיץ, לחץ הנוזל בצילינדר וכוח קפיץ השסתום 4 לחוץ בחוזקה לאוכף; נלחץ גם למושב על ידי שסתום/קפיץ 2, מניעת דליפת נוזלים מהצילינדר. על ידי החלפת המפיץ לנמוך, קו הלחץ ההידראולי מהמשאבה מחובר לחלל בודרך מכונת הכביסה של המצערת עם ניקוז IN,והחלל דמתקשר עם הניקוז. ככל שביצועי המשאבה גבוהים יותר, כך הלחץ שנוצר בחלל גדול יותר ב,כאשר ירידת הלחץ על לוחית המצערת עולה. לחץ הנוזל גורם לשסתום / לנוע שמאלה, לתקשר עם החלל ועםחָלָל ד,והנוזל מועבר דרך הרווח הטבעתי לתוך המיכל.
כאשר השסתום זז, דחיסת הקפיץ והלחץ בחלל גדלים IN,מכיוון שההתנגדות ההידראולית היא ניקוז
הקו גדל עם הגדלת הזרימה באופן יחסי לשסתום שנפתח, והלחץ בחלל מאוזן ב.גם תנועת השסתום תקטן והשסתום יזוז ימינה תחת פעולת הקפיץ 2 ולחץ בחלל IN,חסימה חלקית של הפער הטבעתי. אם במקביל נפחית את זרימת המשאבה ובכך את הלחץ מול אום הבולם, אזי הלחץ בחלל ביקטן גם, ובכוחו של קפיץ 2, השסתום ינוע ימינה ויחסום חלקית את הרווח הטבעתי.
חלק ו פעולה אמינהשסתום מבוקר, בחירת קפיץ מובטחת 2, קוטר שסתום 1 וזווית החלק החרוט שלו, נפח החלל וקוטר החור המכויל באום הבולם. בהקשר זה, כל שינוי בשסתום המבוקר אינו מקובל, מכיוון שהוא עלול להוביל לשיבוש שלו. פעולה תקינה, למשל, להתרחשות של תנודות עצמיות, המלווה בהשפעות של השסתום על המושב ורעש.
אם הכונן נכשל, הורדת החירום של המעלית מתבצעת ברצף הבא: ידית המפלג מכוונת למצב ניטרלי, מכסה המגן מוסר 8; מוט 5 נשמר מלהסתובב על ידי הכנסת מברג לחריץ ושחרור אום נעילה 7; מוט 5 מסובב עם מברג נגד כיוון השעון ב-3-4 סיבובים (ספירת הסיבובים לאורך החריץ); ידית המפלג מכוונת למצב "ירידה" ומעלה העומס מונמך. אם מרים העומס לא יורד, הגדר את ידית המפלג למצב ניטרלי ובנוסף פתח את מוט 5.
לאחר ההורדה, יש להחזיר את המוט למקומו המקורי על ידי סיבוב בכיוון השעון ולהחליף את אום הנעילה ואת מכסה המגן.
אם, כאשר ידית המפיץ מוגדרת למצב ניטרלי, העומס יורד בהשפעת כוח המשיכה, הדבר מצביע על סגירה לא מלאה של השסתומים. הסיבות עשויות להיות: דליפה בממשק שבין המושבים והמשטחים החרוטיים עקב חדירת חלקיקים מוצקים; חסימה של אחד השסתומים כתוצאה מחדירת חלקיקים מוצקים לרווח בין הגוף לשסתומים; השסתום המבוקר אינו נשען על המושב עקב סתימת החור המכויל באום הבולם (נוזל בחלל במסתבר כנעול).
אם, בעת הזזת הידית למצב "ירידה", המלגזה לא עושה זאתג חוזר בתשובה, זה מצביע על כך שהחור המכויל סתום.
כדי להבטיח בטיחות בעת שינוי הטיית המלגזה, מותקן מצערת מתכווננת עם שסתום סימון בקווים ההידראוליים לצילינדרים ההטיה. האחרון מותקן בקו ההידראולי אל חלל הבוכנה של גליל ההטיה.
מצערת עם שסתום סימון (איור - 75) מורכבת מבית. אשר מכיל שסתום 7, קפיץ 6, אום 5, בוכנה עם אטם 2, לִדפּוֹק 4 ואגוז נעילה. כאשר המלגזה מוטה לאחור, נוזל זורם לתוך הגליל דרכו שסתום חד כיווני 7, במהלך המהלך ההפוכה, נוזל מחלל הגליל נאלץ החוצה להתנקז דרך הרווח הטבעתי בין הפתח הצדדי של הבית לבין קונוסי הבוכנה והחור המשופע במארז. על ידי סיבוב האום נוצר מרווח המבטיח מהירות בטוחה להטיית המלגזה קדימה.
מלגזות משתמשות בדרך כלל בשתי משאבות נפרדות כדי להניע את כלי הגה הכוח. אם משתמשים במשאבה אחת לאספקת הצרכנים, מותקן מחלק זרימה במערכת ההידראולית. הוא נועד לחלק את זרימת הנוזלים להנעה של ציוד העבודה ולתוך המאיץ ההידראולי, בעוד שיש להבטיח מהירות סיבוב קבועה של הגלגלים בזרימות משאבה שונות.
למחלק הזרימה (איור 76) יש בית 1 עם בוכנה חלולה 5, שסתום בטיחות 4, אביב 2, פְּקָק 3 והתאמה 7. דיאפרגמה קבועה בבוכנה 6 ש'חור. מהמשאבה, נוזל נכנס לחלל אודרך החור בסרעפת לתוך החלל בלמאיץ הידראולי (או להיגוי הידראולי). קוטר החור בדאפרגמה נבחר כך שהחלל בזרימות של 15 ליטר לדקה במהירויות מנוע נמוכות. ככל שביצועי המשאבה עולים, הלחץ בחלל אמגביר, בוכנה 5 עולה, דוחס את הקפיץ 2, ודרך החורים הצדדיים בבוכנה, חלק מזרימת הנוזל נכנס למפיץ. במקביל, זרימת הנוזל לתוך החלל עולה ב,הלחץ בו גדל ועודף הנוזל עובר דרך שסתום הבטיחות 4 נכנס לחלל INואז לתוך הטנק. תנועת בוכנה 5 ותפעול שסתום 4 להבטיח זרימת נוזל קבועה כדי להפעיל את המאיץ ההידראולי.
אורז. 75. מצערת עם שסתום סימון:
/ - דיור, 2 - חותם, 3 - טוֹבְלָן,
4, 5 - בורג, 6 - קפיץ, 7 - שסתום
אורז. 76. מחלק זרימה:
/ - מִסגֶרֶת. 2 - אביב. 3 - פקק, 4 - שסתום, 5 - בוכנה, 6 - דיאפרגמה, 7 - התאמה; א, ב, ג, ד -חללים
בעיצובי מחלקים אחרים, מותקנת מצערת מתכווננת במקום דיאפרגמה עם חור.
על ידי סיבוב ידית השסתום, הסיפון מחובר לאטמוספירה, ומונע זרימת נוזלים מהמיכל בהשפעת כוח הכבידה.
אם השסתום נפתח והמשאבה מתחילה, הנוזל יקצף, המשאבה תפעל ברעש ולא תפתח לחץ במערכת ההידראולית. לכן, תמיד יש לבדוק את סגירת השסתום לפני תחילת העבודה, לפני התנעת המנוע.
במערכת ההידראולית של המעמיס מותקן שסתום סגירה לניתוק מד הלחץ. כדי למדוד את הלחץ, עליך לפתוח את הברז סיבוב אחד או שניים; לאחר המדידה, כבה את המפיץ ופתח את הברז. אסור לעבוד עם מד הלחץ כל הזמן.
מיכל הידראולי, מסננים, קווי צנרת
מיכל הידראולימיועד להכיל ולקרר את נוזל העבודה של המערכת ההידראולית. נפחו, בהתאם לזרימת המשאבה ולנפח הצילינדרים ההידראוליים, שווה לזרימת משאבה של 1-3 דקות. המיכל ההידראולי כולל צוואר מילוי עם מסננת ושסתום המחבר את החלל שלו לאטמוספירה, מחוון מפלס נוזל ופקק ניקוז. מאגר הטנק מרותך, עם מחיצה רוחבית. צינורות היניקה והניקוז בצורת סיפונים ממוקמים בצדדים שונים של המחיצה, מה שמאפשר לפרק את הקווים ההידראוליים המתאימים למיכל ההידראולי מבלי לנקז את הנוזל. 10-15% מנפח המיכל תפוס בדרך כלל על ידי אוויר.
מסנניםמשמשים לניקוי נוזל העבודה במערכת ההידראולית.
מסננים מובנים במיכל או מותקנים בנפרד. המסנן בצוואר המילוי של המיכל ההידראולי מבטיח ניקוי במהלך התדלוק. הואעשוי רשת תיל; איכויות הסינון שלו מאופיינות בגודל התא באור ובשטח החתך של התאים ליחידת שטח פנים. במקרים מסוימים הם משתמשים מסנני רשתעם 2-3 שכבות של רשת מסנן, מה שמגביר את יעילות הניקוי.
מסנן ניקוז עם שסתום מעקף מותקן על קו הניקוז ההידראולי של מעמיסים ביתיים (איור 77). המסנן מורכב מבית 6 עם מכסה 10 ומתאים 1, בו מונחים אלמנטי מסנן על צינור 5 4 עם טבעות לבד 7 בקצוות, מהודקים עם אום 16. הדיור קבוע על גבי הצינור 14 שסתום מעקף. כַּדוּר 13 נלחץ על ידי קפיץ /5, המוחזק בצינור באמצעות סוגריים 17, 18. המסנן מותקן על הקו ההידראולי החוזר מההגה הכוח.
הנוזל חודר לצד החיצוני של אלמנטי המסנן ועובר דרך תאי האלמנטים ודרך החריץ בצינור 5, נכנס לתעלה המרכזית המחוברת לקו ההידראולי הניקוז. על ידיכאשר המערכת ההידראולית פועלת, אלמנטי המסנן מתלכלכים, התנגדות המסנן עולה, כאשר הלחץ מגיע ל-0.4 MPa, שסתום המעקף נפתח והנוזל מתנקז לתוך המיכל ללא מטוהרים. מעבר הנוזל דרך השסתום מלווה ברעש מסוים, המעיד על הצורך לנקות את המסנן. הניקוי נעשה על ידי פירוק חלקי של הפילטר ושטיפת אלמנטי הפילטר. התקנת מסנן על הניקוז מהמאיץ ההידראולי, הפועל בלחץ נמוך יותר, אינו גורם לאובדן לחץ במערכת ההידראולית של ציוד העבודה.
במעמיסי בלנקקר, הפילטר מותקן בקו ההידראולי היניקה (מסנן יניקה) וממוקם במיכל ההידראולי. מסנן היניקה (איור 78) מכיל בית /,
אורז. 77. מסנן ניקוז עם שסתום מעקף:
/ - הִתאַחֲדוּת, 2, 7, 11, 12 - טבעות, 3 - פִּין, 4 - אלמנט מסנן, 5 - צינור, 6 - מסגרת, 8 - כובע. 9, 15 - מעיינות, 10 - מכסה, 13 - כַּדוּר. 14 - גוף, שסתומים, 16 - לִדפּוֹק, 17, אני8 - סיכות
אורז. 78. מסנן יניקה:
/ - מִסגֶרֶת, 2 - אביב, 3 - מִכסֶה, 4 אלמנט מסנן, 5 - שסתום
בין הכריכות 3 שבו מונח אלמנט המסנן 4. הכיסויים והאלמנט נלחצים אל הגוף על ידי קפיץ 2. אלמנט המסנן עשוי מרשת פליז בעלת 6400 חורים לכל 1 ס"מ המבטיח דיוק ניקוי של 0.07 מ"מ. אם הרשת סתומה, הנוזל נשאב פנימה על ידי המשאבה ההידראולית דרך שסתום המעקף. 5. אין להפר את ההגדרה של שסתום המעקף שנעשה במפעל במהלך ההפעלה - הדבר עלול לגרום למים חזרה על הניקוז אם הפילטר מותקן על קו הניקוז ההידראולי, או קוויטציה של המשאבה ההידראולית אם המסנן מותקן בקו היניקה .
צינורותההנעה ההידראולית עשויה מצינורות פלדה, צינורות לחץ גבוה ונמוך (קו היניקה הידראולי). שרוולים משמשים לחיבור חלקים של מערכות הידראוליות הנעות זה ביחס לזה.
להתקנה של חלקי צינורות, משתמשים בחיבורים עם קונוס פנימי (איור 79, א). אטימות החיבור מובטחת על ידי מגע הדוק של פני השטח של פטמת כדור הפלדה עם המשטח החרוט של האביזר / באמצעות אום 2. הפטמה מרותכת בקת לצינור.
אורז. 79. חיבורי צינור:
א - עם טבעת פנימית, ב - עם טבעת מתרחבת, ג - עם טבעת חיתוך;
1 - הִתאַחֲדוּת, 2 - לִדפּוֹק, 3, 5 - פטמות, 4 - צינור, 6 - טבעת חיתוך
צינורות בקוטר קטן (6.8 מ"מ) מחוברים עם התלקחות (איור 79, ב) או עם טבעת חיתוך (איור 79, ב). V).במקרה הראשון, הצינור 4 הוא נלחץ כנגד החיבור על ידי פטמה חרוטית 5 בעזרת אום, בשני - האיטום נעשה על ידי הקצה החד של הטבעת בעת הברגת אום האיחוד.
בעת התקנת צינורות, אסור לכופף אותם באתר ההטבעה או לעקם אותם לאורך ציר האורך שלהם. יש צורך לספק מאגר אורך כדי להפחית את אורך הצינור בלחץ. אסור שהצינורות יגעו בחלקים הנעים של המכונה.
דיאגרמות הידראוליות עבור מטעין
דיאגרמות הידראוליות סכמטיות מציגות את העיצוב של מערכות הידראוליות באמצעות סמלים גרפיים (טבלה 5),
הבה נסתכל על דיאגרמה הידראולית טיפוסית של מעמיס 4045P (איור 80). הוא כולל שתי מערכות הידראוליות עצמאיות עם מיכל משותף 1. המיכל מצויד במסנן מילוי 2 עם פרומפטר שסתום אוורור, ולקו היניקה ההידראולי המגיע מהמיכל יש שסתום לשבור סילון 3. שתי משאבות הידראוליות מונעות מפיר משותף, קטנה 5 - להנעת המאיץ ההידראולי וגדולה 4 - לנהיגה בציוד עבודה. מהמשאבה הגדולה מסופק נוזל למפיץ מונובלוק, הכולל שסתום הקלה ושלושה סלילים: אחד לשליטה בצילינדר ההרמה, אחד לשליטה בצילינדר ההטיה והשלישי להפעלת אביזרים נוספים. מהסליל 6 הנוזל מופנה דרך קו הידראולי אחד לבלוק 12 שסתומים ולתוך חלל גליל ההרמה, ודרך מקביל נוסף לחלל הבקרה של בלוק השסתומים ולתוך קו הניקוז דרך המצערת 13.
קווי ההפעלה ההידראוליים של סליל 7 מחוברים במקביל לצלילי ההטיה של המלגזה: האחד עם חללי הבוכנה, השני עם חללי המוט. מצערות מותקנות בכניסה לחללים. הסליל השלישי הוא מילואים. 1
כאשר המפלג נמצא במצב ניטרלי, נוזל מהמשאבה מסופק לכל סליל מפלג ומנוקז לתוך המיכל דרך תעלה פתוחה בסלילים. אם הסליל מועבר לאחד או אחר עמדת עבודה, אז תעלת הניקוז ננעלת ודרך תעלה נוספת שנפתחת, הנוזל נכנס לקו ההידראולי המנהל, והקו ההידראולי הנגדי מתקשר עםלנקז
במצב "הרמה" של סליל גליל ההרמה, הנוזל עובר לתוך חלל הצילינדר דרך שסתום הסימון של בלוק השסתומים ומרים את המלגזה. במצבים המצוינים והנייטרליים של הסליל, זרימה הפוכה של נוזל אינה נכללת, כלומר, המלגזה לא יכולה להוריד. במצב סליל"הא הורדת" קו הלחץ מהמשאבה מתקשר עם הניקוז דרך המצערת ובו זמנית נכנס לחלל הבקרה של בלוק השסתום. במהירויות מנוע נמוכות, הלחץ בחלל של שסתום מבוקר קטן ייפתח מעט, הזרימה מחלל הצילינדר תהיה קטנה ומהירות הורדת העומס תהיה מוגבלת.
כדי להגביר את מהירות ההורדה, יש צורך להגביר את מהירות המנוע, הלחץ מול המצערת יגדל, מבוקר, השסתום ייפתח בכמות גדולה יותר והזרימה מחלל הצילינדר תגדל.
בקווים ההידראוליים לחללי גלילי ההטיה מותקנות מצערות המגבילות את מהירות ההטיה של המלגזה.
המערכת ההידראולית של מעמיסי Balkankar (איור 81) משתמשת
אורז. 80. דיאגרמה הידראולית של המעמיס 4045Р:
אני -טנק, 2 -לְסַנֵן, 3 - שסתום, 4, 5 - משאבות הידראוליות, 6, 7 - סלילים. 8 - בֶּרֶז, 9 - מד לחץ 10, II -צילינדרים, 12 - בלוק שסתום, 13 - מַצעֶרֶת, 14, - לְסַנֵן, 15 - מאיץ הידראולי
משאבה אחת. נוזל העבודה מגיע למשאבה מהמיכל / דרך המסנן 2 שניותשסתום עוקף ומסופק למחלק הזרימה, המפנה חלק מהנוזל אל ההגה ההידראולי 17, ושאר הזרימה - למפיץ החתך // המכיל ארבעה סלילים ושסתום בטיחות 5. מהסליל 9 קלהרים חלל צילינדר 13 באמצעות שסתום סימון 12 יש רק קו הידראולי אחד. בעת העלייה, כל זרימת הנוזל תופנה אל חלל הגליל, ובעת הנמכה, קצב הזרימה מוגבל על ידי שטח הזרימה של המצערת. גם באמצעות שסתום סימון ,
אורז. 81. מערכת הידראולית של מעמיס בלנקקר: I
1 - טנק, 2- מסנן. 3 - לִשְׁאוֹב, 4, 5, 10, זה, 15 - שסתומים, 6-9 - סלילים, 11 - מֵפִיץ. 13, 14, 16 - צילינדרים, 16 - מחלק זרימה, 17 - הגה הידראולי
השמן מופנה לקצה המוט של גלילי ההטיה, מה שמאפשר למלגזה להטות לאט קדימה ליתר ביטחון.
סלילים b ו-7 מיועדים לחיבורים. לחץ הנוזל בגלילים ההידראוליים המפעילים של האביזרים המצורפים מוסדר על ידי שסתום בטיחות נפרד.
מטרת הלחץ והזרימה.
בעת לימוד יסודות ההידראוליקה, נעשה שימוש במונחים הבאים: כוח, העברת אנרגיה, עבודה וכוח. מונחים אלה משמשים לתיאור הקשר בין לחץ וזרימה. לחץ וזרימה הם שני הפרמטרים העיקריים של כל מערכת הידראולית. לחץ וזרימה קשורים, אבל עושים עבודות שונות. לחץ דוחס או מפעיל כוח. זרימה מזיזה דברים אקדח מים הוא דוגמה טובה ללחץ וזרימה ביישום. לחיצה על ההדק יוצרת לחץ בתוך רובה המים. מים בלחץ עפים מתוך אקדח המים ובכך מפילים את חייל העץ.
מהו לחץ?
בואו נחשוב איך ולמה נוצר לחץ. הנוזל (גז ונוזל) נוטה להתרחב או מתרחשת התנגדות כאשר הם נדחסים. זהו לחץ. כאשר אתה מנפח צמיג, אתה יוצר לחץ בצמיג. אתה שואב יותר ויותר אוויר לתוך הצמיג. כאשר הצמיג מתמלא לחלוטין באוויר, מופעל לחץ על דפנות הצמיג. סוג זה של לחיצה הוא סוג של לחץ. אוויר הוא סוג של גז וניתן לדחוס אותו. אוויר דחוס לוחץ על קירות הצמיגים בכוח שווה בכל נקודה. הנוזל נמצא בלחץ. ההבדל העיקרי הוא שניתן לדחוס גזים לבולאס.
כוח שווה בכל נקודה
לחץ בנוזל דחוס
אם תלחץ על נוזל דחוס, יווצר לחץ. בדיוק כמו בצמיג, הלחץ זהה בכל נקודה בחבית המכילה את הנוזל. אם הלחץ גבוה מדי, החבית עלולה להישבר. החבית תישבר בנקודת התורפה, לא במקום שבו הלחץ גדול יותר, כי הלחץ זהה בכל נקודה.
הנוזל כמעט בלתי ניתן לדחיסה
נוזל דחוס נוח להעברת כוח דרך צינורות, עיקולים, למעלה, למטה, מכיוון שהנוזלים כמעט בלתי ניתנים לדחיסה והעברת אנרגיה מתרחשת מיד.
מערכות הידראוליות רבות משתמשות בשמן. הסיבה לכך היא שהשמן כמעט בלתי ניתן לדחיסה. יחד עם זאת, שמן יכול לשמש כחומר סיכה.
חוק פסקל:הלחץ שנוצר על ידי כוחות חיצוניים על פני השטח של נוזל או גז מועבר לכל הכיוונים ללא שינוי.
סעיף 2
קשר בין לחץ וכוח
על פי חוק פסקל, היחס בין לחץ וכוח מתבטא בנוסחאות:
F = P/S, כאשר P הוא לחץ, F הוא כוח, S הוא שטח
מנוף הידראולי
דגם הבוכנה המוצג באיור למטה מציג דוגמה לאיזון משקלים שונים באמצעות מנוף הידראולי. פסקל גילה, כפי שניתן לראות בדוגמה זו, שהמשקל הקטן של בוכנה קטנה מאזן את המשקל הגדול של בוכנה גדולה, מה שמוכיח ששטח הבוכנה פרופורציונלי למשקל. גילוי זה חל על נוזל דחוס. הסיבה שזה אפשרי היא כי נוזל פועל תמיד בכוח שווה על שטח שווה.
האיור מציג עומס של 2 ק"ג ועומס של 100 ק"ג. השטח של מטען אחד במשקל 2 ק"ג הוא 1 ס"מ?, הלחץ הוא 2 ק"ג/ס"מ?. השטח של עומס אחר במשקל 100 ק"ג הוא 50 ס"מ?, הלחץ הוא 2 ק"ג/ס"מ?. שתי המשקולות מאזנות זו את זו.
מנוף מכני
ניתן להמחיש את אותו מצב על ידי המנוף המכני באיור למטה.
חתול במשקל 1 ק"ג יושב 5 מטר ממרכז הכובד של הידית ומאזן חתול 5 ק"ג במרחק מטר ממרכז הכובד, בדומה למשקל בדוגמה של המנוף ההידראולי.
המרת אנרגיה מנוף הידראולי
חשוב לזכור כי נוזל פועל בעוצמה שווה על פני שטח שווה. זה עוזר מאוד בעבודה.
יש שני צילינדרים באותו גודל. כאשר אנו דוחפים בוכנה אחת בכוח של 10 ק"ג, הבוכנה השנייה נדחפת החוצה בכוח של 10 ק"ג מכיוון שהשטח של כל צילינדר זהה. אם השטחים שונים, גם הכוחות שונים.
לדוגמה, נניח שלבוכנה הגדולה יש שטח של 50 ס"מ? ולבוכנה הקטנה יש שטח של 1 ס"מ?, בכוח של 10 ק"ג, הבוכנה הקטנה חווה פגיעה של 10 ק"ג/ ס"מ? על כל חלק של השסתום הגדול לפי חוק פסקל, כך שהבוכנה הגדולה מקבלת כוח כולל של 500 ק"ג. אנו משתמשים בלחץ כדי להעביר אנרגיה ולעשות עבודה.
זמין נקודה חשובהבטרנספורמציה של אנרגיה, כלומר, היחס בין כוח למרחק. זכור, על ידית מכנית, משקל קל דורש מנוף ארוך כדי להשיג איזון. על מנת להרים חתול במשקל 5 ק"ג 10 ס"מ, חתול במשקל 1 ק"ג חייב להזיז את הידית למטה 50 ס"מ.
בואו נסתכל שוב על דיאגרמת המנוף ההידראולי ונחשוב על מהלך הבוכנה הקטנה. נדרשת מהלך של 50 ס"מ כדי שהבוכנה הקטנה תעביר מספיק נוזל כדי להזיז את הבוכנה של הגליל הגדול ב-1 ס"מ.
סעיף 3
זרימה יוצרת תנועה
מה זה זרימה?
כאשר יש הבדל בלחץ בשתי נקודות במערכת הידראולית, הנוזל נוטה לנקודה עם הלחץ הנמוך ביותר. תנועה זו של נוזל נקראת זרימה.
הנה כמה דוגמאות לזרימה. המים באספקת המים בעיר יוצרים לחץ. כאשר אנו מסובבים את הברז זורמים מים מהברז בגלל הפרש הלחצים.
במערכת הידראולית, זרימה נוצרת על ידי משאבה. המשאבה יוצרת זרימה רציפה.
מהירות זרימה וגודל
מהירות וגודל זרימה משמשים למדידת זרימה.
מהירות מראה את המרחק שנסע בפרק זמן מסוים.
גודל הזרימה מראה כמה נוזל זורם בנקודה מסוימת בנקודת זמן נתונה.
קצב זרימה, מואר/דקה.
כמות ומהירות זרימה
בצילינדר הידראולי, קל לשקול את הקשר בין זרימה ומהירות.
ראשית, עלינו לחשוב על נפח הגליל שעלינו למלא ולאחר מכן לחשוב על מהלך הבוכנה.
באיור נראה צילינדר A באורך 2 מטר ובנפח 10 ליטר וצילינדר B באורך מטר ובנפח 10 ליטר. אם אתה שואב 10 ליטר נוזל לדקה לכל צילינדר, מהלך מלא של שתי הבוכנות נמשך דקה אחת. הבוכנה בגליל A נעה פי שניים מהר יותר מצילינדר B. הסיבה לכך היא שהבוכנה צריכה לנסוע פי שניים רחוק באותו פרק זמן.
משמעות הדבר היא שהגליל עם הקוטר הקטן יותר נע מהר יותר מהגליל עם הקוטר הגדול יותר כאשר קצב הזרימה זהה עבור שני הצילינדרים. אם נגדיל את קצב הזרימה ל-20 ליטר לדקה, שני החדרים של הגליל יתמלאו פי שניים מהר יותר. מהירות הבוכנה צריכה להכפיל את עצמו.
לפיכך, יש לנו שתי דרכים להגביר את מהירות הצילינדר. האחד על ידי הקטנת גודל הגליל והשני על ידי הגדלת קצב הזרימה.
מהירות הצילינדר היא אם כן פרופורציונלית לקצב הזרימה ופרופורציונלית הפוך לשטח הבוכנה.
לחץ וכוח
יצירת לחץ
אם תלחץ על פקק בחבית מלאה בנוזל, הפקק ייעצר על ידי הנוזל. בלחיצה, הנוזל בלחץ לוחץ על דפנות החבית. אם תלחץ חזק מדי, הקנה עלול להיקרע.
שביל ההתנגדות הקטנה ביותר
אם יש חבית עם מים וחור. כאשר אתה לוחץ על החלק העליון של המכסה, מים זורמים החוצה מהחור. מים העוברים דרך החור לא נתקלים בהתנגדות.
כאשר מופעל כוח על נוזל דחוס, הנוזל מחפש את הנתיב של ההתנגדות הקטנה ביותר.
תקלות בציוד באמצעות לחץ שמן.
המאפיינים הנ"ל של נוזלים הידראוליים מועילים לציוד הידראולי, אך הם גם מקור לתקלות רבות. לדוגמה, אם יש דליפה במערכת, נוזל הידראולי יזרום החוצה כשהוא מחפש את הנתיב של ההתנגדות הקטנה ביותר. דוגמאות אופייניות הן דליפה של חיבורים ואטמים רופפים.
לחץ טבעי
דיברנו על לחץ וזרימה, אבל לעתים קרובות לחץ קיים ללא זרימה.
כוח המשיכה הוא דוגמה טובה. אם יש לנו שלושה מאגרים מחוברים רמות שונותכפי שמוצג באיור, כוח הכבידה שומר על הנוזלים בכל המיכלים באותה רמה. זהו עיקרון נוסף שאנו יכולים להשתמש בו במערכת הידראולית.
מסה נוזלית
גם מסת הנוזל יוצרת לחץ. צולל שצולל לים יגיד שהוא לא יכול לצלול עמוק מדי. אם הצולל יורד עמוק מדי, הלחץ ירסק אותו. לחץ זה נוצר על ידי מסת המים. לפיכך, יש לנו סוג של לחץ המופיע ללא תלות ממשקל המים.
הלחץ עולה ביחס לעומק ונוכל למדוד לחץ בעומק במדויק. בתמונה נראה עמוד מרובע עם מים בגובה 10 מטר. ידוע שאחד כזה מטר מרובעמים שוקלים 1000 ק"ג. אם גובה העמוד יגדל ל-10 מטר, משקל העמוד יגדל ל-10,000 ק"ג. מטר מרובע אחד נוצר בתחתית. בצורה זו המשקל מתחלק על פני 10,000 סנטימטרים רבועים. אם נחלק 10,000 ק"ג ב-10,000 ס"מ רבוע, מסתבר שהלחץ בעומק זה הוא 1 ק"ג לכל ס"מ רבוע.
ערך כוח הכבידה
בהשפעת כוח המשיכה, שמן זורם מהמיכל למשאבה. השמן אינו נשאב למשאבה כפי שרבים חושבים. המשאבה משמשת לאספקת שמן. מה שנהוג להבין כיניקת משאבה מתייחס לאספקת שמן למשאבה על ידי כוח הכבידה.
שמן זורם למשאבה בהשפעת כוח הכבידה.
מה גורם ללחץ?
כאשר לחץ מתערבב עם זרימה, יש לנו כוח הידראולי. מאיפה מגיע הלחץ במערכת ההידראולית? חלקם הם תוצאה של כוח הכבידה, אבל מאיפה נובע שאר הלחץ?
רוב הלחץ נובע מפגיעת העומס. בתמונה למטה, המשאבה מספקת שמן ברציפות. שמן מהמשאבה מוצא את הנתיב של ההתנגדות הקטנה ביותר ומופנה דרך צינור אל גליל העבדים. משקל המטען יוצר לחץ שגודלו תלוי במשקל.
כוח הידראולי של צילינדר עובד
(1) חוק האינרציה אומר שתכונת הגוף לשמור על מצב מנוחה או תנועה אחידה ישרה עד שכוח חיצוני כלשהו יוציא אותו ממצב זה. זו אחת הסיבות לכך שבוכנת צילינדר העבד לא זזה
(2) סיבה נוספת לכך שהבוכנה לא זזה היא שיש עליה עומס.
זְרִימָה
קודם אמרנו שהזרימה אכן עובדת ומזיזה חפצים. יש עוד נקודה מרכזית - איך קצב זרימה קשור לפעולה של מערכת הידראולית?
התשובה היא שקצב הזרימה קבוע,
קצב הזרימה הגובר יוצר מהירות גבוהה
אנשים רבים חושבים שהגברת הלחץ מגבירה את המהירות, אבל זה לא נכון. אתה לא יכול לגרום לבוכנה לנוע מהר יותר על ידי הגברת הלחץ. אם אתה רוצה לגרום לבוכנה לנוע מהר יותר, עליך להגביר את קצב הזרימה.
לחץ פנימה חיבור מקבילי
ישנן שלוש משקולות שונות המחוברות במקביל במערכת הידראולית אחת, כפי שמוצג באיור למטה. נפט, כרגיל, מחפש את הנתיב של ההתנגדות הקטנה ביותר. משמעות הדבר היא שהעומס הקל ביותר יעלה ראשון כי צילינדר B יצטרך את כמות הלחץ הנמוכה ביותר. כאשר המטען הקל ביותר מורם, הלחץ יגדל כדי להרים את המטען הכבד הבא שנותר. כאשר צילינדר A מגיע לסוף פעולתו, הלחץ יגדל כדי להרים את המטען הכבד ביותר. צילינדר C יהיה האחרון שיעלה.
(3) כאשר המשאבה מתחילה לדחוף על הצילינדר, הבוכנה והמשקל הפועלים מתנגדים לזרימת השמן. לפיכך, הלחץ עולה. כאשר לחץ זה מתגבר על התנגדות הבוכנה, הבוכנה מתחילה לנוע.
(4) כאשר הבוכנה נעה למעלה, היא מרימה את העומס. לחץ וזרימה משמשים יחד לביצוע עבודה. זהו כוח הידראולי בפעולה.
כאשר שסתום הבטיחות נסגר, המהירות אינה עולה
הנה טעות נפוצה אחת בעת פתרון בעיות במערכת הידראולית. כאשר מהירות הצילינדר יורדת, כמה מכונאים הולכים ישר אל שסתום ההקלה כי הם חושבים שהגברת הלחץ תגביר את מהירות הפעולה. הם מנסים להפחית את הגדרות שסתום הבטיחות, מה שאמור להגביר את הלחץ המרבי במערכת. שינויים כאלה אינם מביאים לעלייה במהירות הפעולה. שסתום בטיחותמשמש להגנה על המערכת ההידראולית מפני לחץ מוגזם. הגדרות הלחץ לעולם לא יהיו גבוהות מהלחץ שנקבע. במקום להגביר את הגדרות הלחץ, המכונאים צריכים לחפש גורמים אחרים לכשל במערכת.
סיכום
עכשיו יש לך ידע על התיאוריה הבסיסית של הידראוליקה. אתה יודע שחוק פסקל אומר שהלחץ שנוצר על ידי כוחות חיצוניים על פני השטח של נוזל או גז מועבר לכל הכיוונים ללא שינויים.
למדת גם שנוזל הידראולי בלחץ הולך בדרך של ההתנגדות הקטנה ביותר. זה טוב כשזה עובד לנו ורע כשזה גורם לדליפה במערכת. ראית איך אנחנו יכולים להשתמש במשקל קטן על גליל אחד כדי להזיז משקל גדול על גליל אחר. במקרה זה, מהלך הבוכנה של העומס הקטן גדול יותר. כמו כן קיבלת הבנה ברורההקשר בין לחץ וכוח, קצב זרימה ומהירות, וכמובן לחץ וזרימה.
מנגנונים הידראוליים
מערכות הידראוליות
מערכות הידראוליות משמשות להעברת אנרגיה מכנית ממקום למקום. זה קורה באמצעות שימוש באנרגיית לחץ. המשאבה ההידראולית מונעת על ידי אנרגיה מכנית. אנרגיה מכנית מומרת לאנרגיית לחץ ואנרגיה קינטית של הנוזל ההידראולי ולאחר מכן מומרת בחזרה לאנרגיה מכנית כדי לבצע עבודה.
ערך המרת אנרגיה
האנרגיה המועברת למערכת ההידראולית מומרת מהאנרגיה המכנית של המנוע, המניעה את המשאבה ההידראולית. המשאבה ממירה אנרגיה מכנית לזרימת נוזלים, וממירה אנרגיה מכנית לאנרגיית לחץ ואנרגיה קינטית. זרימת הנוזל מועברת דרך המערכת ההידראולית ומופנית אל כונני הצילינדר והמנוע. אנרגיית הלחץ והאנרגיה הקינטית של הנוזל גורמות למפעיל לנוע. עם תנועה זו, מתרחשת טרנספורמציה נוספת לאנרגיה מכנית.
איך זה עובד במחפר הידראולי.
בחופרים הידראוליים, האנרגיה המכנית העיקרית מהמנוע מניעה משאבה הידראולית. המשאבה מכוונת את זרימת השמן לתוך המערכת ההידראולית. כאשר הכונן נע תחת השפעת לחץ השמן, הוא הופך שוב לאנרגיה מכנית. ניתן להעלות או להוריד את בום המחפר, הדלי זז וכו'.
הידראוליקה ותפעול
שלושה מרכיבי עבודה
כאשר יש עבודה כלשהי, אז יש צורך בתנאים מסוימים כדי לבצע עבודה זו. אתה צריך לדעת כמה כוח צריך. צריך להחליט באיזו מהירות העבודה צריכה להיעשות וצריך לקבוע את כיוון העבודה. שלושת תנאי ההפעלה הללו: כוח, מהירות וכיוון משמשים במונחים הידראוליים כפי שמוצג להלן.
רכיבי מערכת הידראולית
רכיבים עיקריים
המערכת ההידראולית מורכבת מחלקים רבים. החלקים העיקריים הם המשאבה והכונן. המשאבה מספקת שמן על ידי המרת אנרגיה מכנית לאנרגיית לחץ ואנרגיה קינטית. מפעיל הוא חלק ממערכת הממירה אנרגיה הידראולית בחזרה לאנרגיה מכנית לביצוע עבודה. חלקים אחרים מלבד המשאבה והכונן נדרשים כדי שהמערכת ההידראולית תפעל במלואה.
מיכל: אחסון שמן
שסתומים: שליטה בכיוון וכמות הזרימה או הגבלת לחץ
קווי צנרת: חיבור חלקי מערכת
בואו נסתכל על שתי מערכות הידראוליות פשוטות.
דוגמה 1, ג'ק הידראולי
מה שאתה רואה בתמונה נקרא ג'ק הידראולי. כאשר אתה מפעיל כוח על הידית, משאבת ידמספק שמן לצילינדר. הלחץ של שמן זה לוחץ על הבוכנה ומעלה את העומס. הג'ק ההידראולי דומה במובנים רבים לידית ההידראולית של פסקל. כאן נוסף מיכל הידראולי. שסתום סימון מותקן כדי לשמור שמן במיכל ובצילינדר בין פעימות הבוכנה.
בתמונה העליונה, הלחץ נשמר, שסתום הסימון סגור. כאשר ידית המשאבה נמשכת כלפי מעלה, שסתום הסימון לכניסה נפתח ושמן זורם מהמיכל אל תא המשאבה.
התמונה התחתונה מציגה פתוח להפסיק שסתוםלחבר את המיכל והגליל, לאפשר לשמן לזרום לתוך המיכל בזמן שהבוכנה נעה כלפי מטה.
דוגמה 2, תפעול צילינדר הידראולי
1. ראשית, יש מיכל הידראולי מלא בשמן ומחובר למשאבה.
3. המשאבה פועלת ושואבת שמן. חשוב להבין שהמשאבה מזיזה רק נפח. נפח קובע את קצב הפעולה ההידראולית. הלחץ נוצר על ידי העומס ולא על ידי המשאבה.
4. הצינור מהמשאבה מחובר לשסתום החלוקה. שמן זורם מהמשאבה אל השסתום. פעולתו של שסתום זה היא לכוון את הזרימה אל הצילינדר או אל המיכל.
5. השלב הבא הוא הצילינדר, שעושה את העבודה בפועל. שני צינורות משסתום הבקרה מחוברים לצילינדר.
6. שמן מהמשאבה מופנה אל החלל התחתון של הבוכנה דרך שסתום ההפצה. העומס גורם להתנגדות לזרימה, שבתורה יוצרת לחץ.
7. המערכת נראית שלמה, אבל היא לא. זה גם מאוד נחוץ פרט חשוב. עלינו לדעת להגן על כל הרכיבים מפני נזקים במקרה של עומס יתר פתאומי או אירוע אחר. המשאבה ממשיכה לפעול ולספק שמן למערכת גם אם מתרחש תקלה למערכת.
אם המשאבה מספקת שמן ואין דרך לשמן לברוח, הלחץ עולה עד שחלק נשבר. אנו מתקינים שסתום בטיחות כדי למנוע זאת. בדרך כלל הוא סגור, אך כאשר הלחץ מגיע לערך שנקבע, שסתום הבטיחות נפתח ושמן זורם לתוך המיכל.
8. מיכל, משאבה, שסתום בקרה, צילינדר, צינורות חיבור ושסתום בטיחות הם הליבה של המערכת ההידראולית. כל הפרטים הללו נחוצים.
כעת יש לנו הבנה ברורה כיצד פועלת המערכת ההידראולית.
סיווג משאבה
מהי משאבה?
בדיוק כמו שהלב שלך שואב דם לכל הגוף, משאבה היא הלב של מערכת הידראולית. משאבה היא החלק של המערכת השואב שמן לביצוע עבודה. כפי שכתבנו קודם לכן, משאבה הידראולית ממירה אנרגיה מכנית לאנרגיית לחץ ואנרגיה קינטית של הנוזל.
מהי משאבה הידראולית?
כל משאבה יוצרת זרימה. נוזל נע ממקום למקום.
ישנם שני סוגים של משאבות עקירה.
משאבת פעולה מאולצת
משאבה לא מאולצת
מעגל המים בתמונה אינו דוגמה משאבה מאולצת. העיגול קולט את הנוזל ומניע אותו.
עוד משאבת פעולה מאולצת. זה נקרא פעולה מאולצת, שכן המשאבה שואבת נוזל ומונעת ממנו לחזור חזרה. אם המשאבה לא יכולה לעשות זאת, לא יהיה מספיק לחץ במערכת. כיום, כל המערכות ההידראוליות משתמשות בלחץ גבוה ולכן נדרשות משאבות עם פעולה חיובית.
סוגי משאבות הידראוליות
כיום, למכונות רבות יש אחת משלוש משאבות:
- משאבת ציוד
- משאבת שבשבת
- משאבת בוכנה
כל המשאבות פועלות על סוג בוכנה סיבובית; הנוזל מונע על ידי סיבוב של חלק בתוך המשאבה.
משאבות בוכנה מתחלקות לשני סוגים:
סוג בוכנה צירית
סוג בוכנה רדיאלית
משאבות מסוג בוכנה צירית נקראות כך מכיוון שבוכנות המשאבה ממוקמות במקביל לציר המשאבה.
משאבות בוכנה רדיאליות נקראות כך מכיוון שהבוכנות ממוקמות בניצב (רדיאלי) לציר המשאבה. שני סוגי המשאבות מבצעות תנועה הדדית. הבוכנות נעות קדימה ואחורה ומשתמשות בתנועת בוכנה סיבובית.
עקירה של משאבה הידראולית
תזוזה פירושה נפח השמן שהמשאבה יכולה לשאוב או להעביר בכל צילינדר. משאבות הידראוליות מתחלקות לשני סוגים:
נפח עבודה קבוע
נפח עבודה משתנה
משאבות עם נפח קבוע שואבות את אותה כמות שמן בכל מחזור. כדי לשנות את הנפח של משאבה כזו, יש צורך לשנות את מהירות המשאבה.
משאבות בנפח משתנה יכולות לשנות את נפח השמן בהתאם למחזור. ניתן לעשות זאת מבלי לשנות את המהירות. למשאבות כאלה יש מנגנון פנימי המווסת את כמות התפוקה של השמן. כאשר הלחץ במערכת יורד, הנפח גדל, כאשר הלחץ במערכת עולה, הנפח יורד אוטומטית.
כּוֹחַ
משאבת נפח קבוע משאבת נפח משתנה
לְעַצֵב
סיווג כונן
מה זה כונן?
הכונן הוא החלק של המערכת ההידראולית שמייצר כוח. הכונן ממיר אנרגיה הידראולית לאנרגיה מכנית כדי לבצע עבודה. ישנם כוננים ליניאריים וסיבוביים. הצילינדר ההידראולי הוא הנעה ליניארית. הכוח של הגליל ההידראולי מכוון בקו ישר. המנוע ההידראולי הוא כונן סיבובי. כוח הפלט הוא מומנט ופעולה סיבובית.
הנעה סיבובית
מפעיל ליניארי
צילינדרים הידראוליים
צילינדרים הידראוליים הם כמו מנוף. ישנם שני סוגים של צילינדרים.
צילינדרים חד פעולה.
נוזל הידראולי יכול לנוע רק לקצה אחד של הצילינדר. החזרת הבוכנה למקומה המקורי מושגת על ידי כוח הכבידה.
צילינדרים כפולים.
נוזל הידראולי יכול לנוע לשני קצוות הצילינדר, כך שהבוכנה יכולה לנוע בשני הכיוונים.
בשני סוגי הצילינדרים הבוכנה נעה בצילינדר בכיוון בו הנוזל נדחף אל הבוכנה. סוגים שונים של אטמים משמשים בבוכנות למניעת דליפה.
צילינדר חד פעמי
צילינדר כפול
מנוע הידראולי
כמו צילינדר, מנוע הידראולי הוא כונן, רק כונן סיבובי.
עקרון הפעולה של מנוע הידראולי הוא בדיוק ההפך מפעולה של משאבה הידראולית. המשאבה שואבת נוזל והמנוע ההידראולי מופעל על ידי נוזל זה. כפי שכתבנו קודם לכן, משאבה הידראולית ממירה אנרגיה מכנית לאנרגיית לחץ ואנרגיה קינטית של הנוזל. המנוע ההידראולי ממיר אנרגיה הידראולית לאנרגיה מכנית.
עם הנעה הידראולית, משאבות ומנועים עובדים יחד. המשאבות מונעות בצורה מכנית ומכריחה נוזל לתוך מנועים הידראוליים.
המנועים מונעים על ידי נוזל מהמשאבה ותנועה זו מסובבת בתורה את החלקים המכניים.
סוגי מנועים הידראוליים
ישנם שלושה סוגים של מנועים הידראוליים ולכולם יש חלקים נעים פנימיים המונעים על ידי זרימה נכנסת, השם שלהם הוא:
- מנוע גיר
- מנוע שבשבת
- מנוע בוכנה
תזוזה ומומנט
זמן הפעולה של המנוע נקרא מומנט. זהו כוח הסיבוב של ציר המנוע. מומנט הוא מדידת כוח ליחידת אורך ואינו כולל מהירות. המומנט של המנוע נקבע על ידי הלחץ המרבי ונפח הנוזל שהוא יכול להעביר במהלך כל מחזור. מהירות המנוע נקבעת לפי כמות הזרימה. יותר זרימה, מהירות גבוהה יותר.
מומנט הוא כוח הסיבוב של ציר המנוע
מומנט שווה לכוח x מרחק
סיווג שסתומים
אילו סוגי שסתומים קיימים?
שסתומים הם בקרות במערכת הידראולית. שסתומים מווסתים לחץ, כיוון הזרימה וכמות הזרימה במערכת הידראולית.
ישנם שלושה סוגים של שסתומים:
באיור למטה ניתן לראות כיצד פועלים השסתומים.
שסתומי בקרת לחץ
שסתומים אלה משמשים להגבלת לחץ המערכת ההידראולית, פריקת משאבה או התאמת לחץ השרשרת. ישנם מספר סוגים של שסתומי בקרת לחץ, חלקם הם שסתומי שחרור, שסתומים להורדת לחץ ושסתומי שחרור.
שסתומי בקרת לחץ
שסתום בקרת הלחץ משמש למטרות הבאות:
מגבלות לחץ המערכת
הפחתת לחץ
הגדרת לחץ המעגל הנכנס
משאבת פריקה
שסתום בטיחות נקרא לפעמים שסתום בטיחות מכיוון שהוא מפחית לחץ מוגזם כאשר הוא מגיע לרמה קיצונית. שסתום הבטיחות מונע עומס יתר על חלקי המערכת.
ישנם שני סוגים של שסתום בטיחות:
שסתום בטיחות פעולה ישירה שפשוט נפתח ונסגר.
שסתום בטיחות קו טייס, בעל קו טייס לשליטה על שסתום הבטיחות הראשי.
שסתום הבטיחות הפועל ישירות משמש בדרך כלל במקומות שבהם נפח הזרימה קטן והפעולה חוזרת על עצמה לעיתים רחוקות. נדרש שסתום הקלה בקו טייס באזורים בהם יש להפחית נפח שמן גדול.
שסתום בקרת כיוון
שסתום זה שולט בכיוון הזרימה של המערכת ההידראולית. שסתום בקרת כיוון טיפוסי הוא שסתום בקרת כיוון ושסתום סליל.
שסתום בקרת ערך
שסתום זה שולט בקצב זרימת השמן של המערכת ההידראולית. שליטה מתרחשת על ידי הגבלת הזרימה או הסטתה. מספר סוגים שונים של שסתום בקרת גודל הם שסתום בקרת הזרימה ושסתום חלוקת הזרימה.
שסתומים אלה מבוקרים דרכים שונות: ידנית, הידראולית, חשמלית, פנאומטית.
שסתומי בקרת כיוון
שסתום זה שולט בזרימת הנפט, בדומה לבקר תנועה שולט בתנועה. השסתומים האלה:
שסתום חד כיווני
שסתום סליל
נעשה שימוש בסוגים שונים של עיצובי בקרת כיוונים.
שסתום סימון משתמש בפופט ובקפיץ כדי לכוון את הזרימה בכיוון אחד. שסתום סליל משתמש בסליל גלילי ניתן להזזה. הסליל נע קדימה ואחורה, פותח וסוגר מעברים לזרימה.
שסתום חד כיווני
שסתום הסימון פשוט. זה נקרא שסתום זרימה יחיד. זה אומר שהוא פתוח לזרימה בכיוון אחד, אבל סגור לזרימת שמן בכיוון ההפוך.
באיור למטה ניתן לראות את פעולת שסתום הסימון. זהו שסתום סימון המיועד לזרימה דרך בקו אחד. השסתום נפתח כאשר לחץ הכניסה גדול מלחץ היציאה. כאשר השסתום פתוח, השמן זורם בחופשיות. שסתום הצלילה נסגר כאשר לחץ הכניסה יורד. השסתום קוטע את הזרימה בכיוון ההפוך ועוצר את הזרימה תחת פעולת לחץ היציאה.
שסתום סליל
שסתום סליל הוא שסתום בקרה טיפוסי המשמש לשליטה על פעולתו של מפעיל. מה שנהוג לכנות שסתום בקרה הוא שסתום סליל. שסתום הסליל מכוון את זרימת השמן להתחיל, לבצע ולסיים את העבודה.
כאשר הסליל זז מהמצב הנייטרלי ימינה או שמאלה, חלק מהערוצים נפתחים וערוצים אחרים נסגרים. בדרך זו, שמן מסופק לכונן וממנו. אוגן הסליל חוסם בחוזקה את זרימות השמן הנכנסות והיוצאות.
הסליל עשוי חומר עמידובעל משטח חלק, מדויק וחזק. הוא אפילו מצופה בכרום כדי לעמוד בפני בלאי, חלודה ונזקים.
שסתום הסליל בתמונה מציג שלושה מצבים, ניטרלי, שמאל וימין. אנו קוראים לזה ארבע-מצבים מכיוון שיש לו ארבעה כיוונים אפשריים, המכוונים לשני החדרים של הצילינדר, לתוך המיכל ואל המשאבה.
כאשר אנו מזיזים את הסליל שמאלה, זרימת השמן מופנית מהמשאבה אל חלל הגליל השמאלי והזרימה מחלל הגליל הימני מופנית אל המיכל. כתוצאה מכך, הבוכנה זזה ימינה.
אם נזיז את הסליל ימינה, הפעולות הן בדיוק הפוכות, ובהתאם לכך הבוכנה זזה ימינה.
במצב המרכזי, ניטרלי, השמן מופנה לתוך המיכל. הערוצים בטפט של חלל הגליל סגורים.
ניטראלי
שסתומי בקרת ערך
כפי שכתבנו קודם, שסתום בקרת הגודל פועל באחד משני כיוונים. או שהוא חוסם את הזרימה או משנה את הכיוון שלו.
שסתום בקרת זרימהמשמש לשליטה במהירות הנסיעה על ידי מדידת זרימה. מדידה כוללת מדידה או התאמת קצב הזרימה אל או ממנו מפעיל. שסתום פיצול זרימה מווסת את נפח הזרימה, אך גם מפצל זרימות בין שני מעגלים או יותר.
שסתום פיצול זרימהשולט בכמות הזרימה, אך גם מפצל את הזרימה בין שני מעגלים או יותר.
מחלק זרימה פרופורציונלי
מטרת שסתום זה היא לחלק את הזרימה ממקור אחד.
מחלק הזרימה באיור למטה מחלק את הזרימות ביחס של 75-25 במוצא. זה אפשרי מכיוון שקלט מס' 1 גדול יותר מקלט מס' 2.
מעגל הידראולי
מוקדם יותר בטקסט, ניתנו שרטוטים כדי לעזור להבין את עקרונות הפעולה של המערכת ההידראולית ושלה רכיבים. ניסינו להראות את העיצוב על דוגמאות שונותוהשתמשו בסוגים שונים של עיצובים.
הרישומים שבהם אנו משתמשים נקראים גרפיקה.
כל חלק של המערכת וכל שורה מתוארים סמל גרפי.
להלן דוגמאות לתרשימים גרפיים.
חשוב להבין שהמטרה של דיאגרמה גרפית היא לא להראות את סידור החלקים. הדיאגרמה הגרפית משמשת רק להצגת פונקציות וחיבורים.
סיווג קו
כל רכיבי המערכת ההידראולית מחוברים בקווים. לכל שורה יש שם משלה והיא מבצעת תפקיד משלה. קווים עיקריים:
קווי עבודה: קו לחץ, קו יניקה, קו ניקוז
קווים שאינם עובדים: קו ניקוז, קו טייס
שמן קו ההפעלה מעורב בהמרת אנרגיה. קו היניקה מוביל שמן מהמיכל למשאבה. קו הלחץ מוביל שמן מהמשאבה לכונן בלחץ לביצוע עבודה, וקו החזרה מחזיר שמן מהכונן חזרה למיכל.
קווים שאינם עובדים הם קווים נוספים שאינם בשימוש בפונקציות העיקריות של המערכת. קו הניקוז משמש לחזרה למיכל עודף שמןאו שמן קו טייס. קו הטייס משמש לשליטה על החלקים הפועלים.
יתרונות וחסרונות של המערכת ההידראולית
למדנו את העקרונות הבסיסיים של אופן הפעולה של מערכת הידראולית.
לפני סיום, בואו נסתכל על היתרונות והחסרונות של המערכת ההידראולית על פני מערכות אחרות.
יתרונות
1. גמישות – כמות מוגבלת של נוזל היא מקור אנרגיה גמיש יותר ובעלת תכונות העברת אנרגיה טובות. שימוש בצינורות לחץ גבוה וצינורות במקום חלקים מכנייםמאפשר לך לחסל בעיות רבות.
2. חיזוק - כוח קטן יכול לשלוט בכוח גדול.
3. חלק - המערכת ההידראולית פועלת בצורה חלקה ושקטה. הרטט נשמר למינימום.
4.פשטות - במערכת ההידראולית יש מעט חלקים נעים ומעט חיבורים, והיא משמנת את עצמה.
5. קומפקטיות – עיצוב הרכיבים פשוט מאוד בהשוואה ל מכשירים מכניים. לדוגמה, מנוע הידראולי קטן בהרבה ממנוע חשמלי, שמפיק את אותו הספק.
6. חסכון - פשטות וקומפקטיות מבטיחות את יעילות המערכת עם הפסדי חשמל נמוכים.
7. בטיחות - שסתום הבטיחות מגן על המערכת מעומסי יתר.
פגמים
הצורך בתחזוקה בזמן - רכיבי מערכת הידראולית הם חלקים מדויקים ופועלים בלחץ גבוה. תחזוקה בזמן נחוצה כדי להגן מפני חלודה, זיהום שמן, בלאי מוגבר, ולכן שימוש והחלפה של השמן הנכון הוא חובה.
קצת יותר על הידראוליקה
אובדן אנרגיה (לחץ)
אַחֵר נקודה חשובהכדי להבין את היסודות של הידראוליקה הוא אובדן האנרגיה (לחץ) במערכת הידראולית.
לדוגמה, התנגדות מסוימת לזרימה גורמת לירידה בלחץ הזרימה, וכתוצאה מכך לאובדן אנרגיה.
עכשיו בואו נסתכל על כמה פרטים.
צמיגות שמן.
לשמן יש צמיגות. צמיגות השמן עצמו יוצרת התנגדות לזרימה.
התנגדות לזרימה עקב חיכוך.
כאשר שמן עובר דרך הצינורות, הלחץ יורד עקב חיכוך.
ירידה זו בלחץ גוברת ב המקרים הבאים:
1) בעת שימוש בצינור ארוך
2) שימוש בצינור בקוטר קטן
3) עם עלייה חדה בזרימה
4) לצמיגות גבוהה
ירידה בלחץ הדם מסיבות אחרות
בנוסף להפחתת הלחץ כתוצאה מחיכוך, עלולים להתרחש הפסדים עקב שינויים בכיוון הזרימה ושינויים בתעלות זרימת השמן.
דליפת שמן דרך גוף המצערת
כפי שאמרנו קודם, הפחתת לחץ מתרחשת כאשר זרימת הנפט מוגבלת.
מצערת היא סוג של הגבלה המותקנת לעתים קרובות במערכת הידראולית כדי ליצור הפרש לחצים במערכת.
עם זאת, אם נעצור את הזרימה מאחורי המצערת, חוק פסקל חל והלחץ משתווה משני הצדדים.
אובדן אנרגיה
כפי שאתה יודע היטב, יש הרבה צינורות, אביזרים (חיבורים) ושסתומים שנכנסים למערכת הידראולית.
כמות מסוימת של אנרגיה (לחץ) משמשת רק כדי להעביר את השמן ממקום למקום לפני ביצוע העבודה.
אנרגיה שאבדה מומרת לחום
אובדן אנרגיה עקב הפחתת לחץ הופך לחום. עלייה בזרימת השמן, עלייה בצמיגות השמן, עלייה באורך צינור או צינור וכן שינויים דומים, גורמים לעלייה בהתנגדות וגורמים להתחממות יתר.
כדי למנוע בעיה זו, השתמש בחלקי חילוף זהים לאלה המקוריים.
יעילות משאבה
כפי שאמרנו קודם בטקסט הקודם, משאבה הידראולית ממירה אנרגיה מכנית לאנרגיה הידראולית. יעילות המשאבה נבדקת לפי הביצועים שלה והיא אחת הנקודות בבדיקת תפקודה. יעילות המשאבה מתייחסת עד כמה המשאבה עושה את עבודתה.
קיימות שלוש גישות לקביעת יעילות המשאבה.
יעילות האכלה
יעילות מומנט (מכנית)
יעילות מלאה
יעילות מומנט
יעילות מומנט היא היחס בין מומנט המוצא בפועל של המשאבה למומנט הכניסה של המשאבה.
מומנט המוצא בפועל של המשאבה תמיד קטן ממומנט הכניסה של המשאבה. אובדן מומנט מתרחש עקב חיכוך של החלקים הנעים של המשאבה.
יעילות מלאה
היעילות הכוללת היא היחס בין ההספק ההידראולי היוצא להספק המכני הנכנס של המשאבה.
זהו מדד הן ליעילות ההזנה והן ליעילות המומנט. במילים אחרות, היעילות הכוללת יכולה להתבטא כהספק המוצא חלקי הספק המבוא. הספק המוצא קטן מהספק המבוא עקב הפסדים במשאבה עקב חיכוך ודליפה פנימית.
באופן כללי, היעילות של משאבות גיר ומשאבות בוכנה היא 75 - 95%.
משאבת בוכנה מדורגת בדרך כלל גבוה יותר ממשאבת גלגלי שיניים.
יעילות הזנה
יעילות הזרימה היא היחס בין זרימת המשאבה בפועל לזרימת המשאבה התיאורטית. במציאות, זרימת המשאבה בפועל קטנה מזרימת המשאבה התיאורטית.
זה בדרך כלל מתבטא באחוזים.
ההבדל מתבטא בדרך כלל בנזילה פנימית במשאבה עקב חורים בחלקים הפועלים של המשאבה.
כמה חורים עשויים בכל החלקים לשימון.
דליפה פנימית מתרחשת כאשר חלקי משאבה המיוצרים עם סובלנות קטנה נשחקים.
אנו רואים בדליפה פנימית מוגברת כאובדן יעילות.
הכוח הנדרש להפעלת המשאבה
מהסיבות שניתנו קודם לכן, ההספק הנדרש להפעלת המשאבה חייב להיות גדול מהספק.
הנה דוגמה למשאבה של 100 HP.
אם יעילות המשאבה היא 80%, אז יש צורך לספק 125 כ"ס.
כוח נדרש= הספק/יעילות פלט = 100/80
במילים אחרות, מנוע 125 כ"ס. נדרש להפעלת משאבת 100 כ"ס. עם יעילות של 80%.
תקלה במשאבה
מה מפחית את יעילות המשאבה?
שמן מלוכלך הוא הגורם העיקרי לכשל במשאבה.
חלקיקים מוצקים של לכלוך, חול וכו'. בשמן משמשים במשאבה כחומר שוחק.
זה גורם לבלאי עז של חלקים ומגביר את הדליפה הפנימית, ובכך מפחית את יעילות המשאבה.
תעלת ניקוז
התעלה המשמשת לניקוז השמן לתוך המיכל נקראת תעלת הניקוז.
קוויטציה של משאבה
מתי מתרחש cavitation?
קוויטציה מתרחשת כאשר שמן אינו ממלא לחלוטין את חלל המילוי המיועד במשאבה.
זה יוצר בועות אוויר שמזיקות למשאבה.
תארו לעצמכם שקו כניסת המשאבה צר, זה גורם לירידה בלחץ הנכנס.
כאשר הלחץ נמוך, שמן לא יכול לזרום לתוך המשאבה באותה מהירות שהוא יכול לעזוב אותה.
התוצאה היא שנוצרות בועות אוויר בשמן הנכנס.
אוויר בשמן
הפחתה זו בלחץ מביאה להופעת כמות מסוימת של אוויר מומס בשמן והאוויר ממלא את החללים.
אוויר בשמן בצורת בועות ממלא גם את החללים.
כאשר חללים מלאי אוויר שנוצרים בלחץ נמוך נכנסים לאזור הלחץ הגבוה של המשאבה, הם קורסים.
כך נוצרת פעולת נפץ המפרקת או מוציאה חלקיקים קטנים מהמשאבה וגורמת לרעש ורעידות יתר במשאבה.
תוצאות הפיצוץ
הרס שמתרחש כל הזמן גורם לפיצוץ.
כוח הפיצוץ הזה מגיע ל-1000 ק"ג/סמ"ר וחלקיקי מתכת קטנים יוצאים מהמשאבה. אם המשאבה פועלת במהלך הקוויטציה הרבה זמן, הוא עלול להינזק קשות.
מנוע הידראולי
המנוע פועל בסדר הפוך בהשוואה למשאבה.
המשאבה מספקת שמן, בעוד המנוע פועל על שמן זה.
המנוע ממיר אנרגיה הידראולית לאנרגיה מכנית לביצוע עבודה.
יעילות מנוע
כמו משאבה הידראולית, יעילות המנוע נקבעת על פי ביצועיו.
יעילות זרימה היא אחד האינדיקטורים בעת קביעת ביצועי המנוע.
דליפה פנימית מתרחשת עקב חורים בחלקים הפועלים של המנוע. ישנם חורים מסוימים בכל החלקים לצורך שימון. עלייה בדליפה קשורה לבלאי של חלקים בעלי סובלנות קטנה.
אנו רואים בדליפה פנימית מוגברת כאובדן יעילות.
בדיקת פעולת המנוע
כפי שאמרנו קודם, התעלה שדרכה נכנס השמן למיכל נקראת תעלת הניקוז.
זה נותן לנו שיטה אחת לבדוק את פעולת המנוע על ידי השוואת כמות השמן המנוגרת בפועל מהמנוע לתוך המיכל עם הערך שנקבע. ככל שכמות השמן המתנקזת לתוך המיכל גדולה יותר, כך גדל אובדן האנרגיה ובהתאם, הירידה בביצועי המנוע.
צילינדר הידראולי
דליפת צילינדר - נזילה חיצונית
לכלוך וחומרים אחרים עלולים להיכנס כאשר מוט הצילינדר נשלף החוצה. לאחר מכן, כאשר המוט נסוג, לכלוך חודר לתוך הצילינדר ופוגע באטמים.
למוט הצילינדר אטם מגן המונע כניסת לכלוך לצילינדר כאשר המוט נסוג. אם מתרחשת דליפה ממוט הצילינדר, יש להחליף את כל אטמי המוט.
דליפת צילינדר - נזילה פנימית
דליפה בתוך הצילינדר עלולה לגרום לתנועה איטית או לעצירה תחת עומס.
דליפת בוכנה יכולה להיגרם על ידי אטם בוכנה פגום, טבעת או משטח שרוט בתוך הצילינדר.
האחרון יכול להיגרם מלכלוך וחול בשמן.
הילוך איטי
אוויר בצילינדר הוא הגורם העיקרי לפעולה איטית, במיוחד בעת התקנת צילינדר חדש. כל האוויר הכלוא בצילינדר חייב להיות מאוורר.
הורדת הצילינדר
אם הצילינדר מתרוקן כשהוא נעצר, בדוק אם יש נזילות פנימיות. גורמים אחרים לתקלה יכולים להיות שסתום בקרה פגום או שסתום בטיחות שבור.
מוט צילינדר מחוספס או חלוד
מוט צילינדר לא מוגן עלול להינזק מפגיעה בחפץ קשיח. אם משטח חלקהגבעול פגום, אטמי הגבעול עלולים להיהרס.
ניתן לתקן אי סדרים על הגבעול אמצעים מיוחדים.
בעיה נוספת היא חלודה על הגבעול.
בעת אחסון הצילינדר, משוך את המוט לאחור כדי להגן עליו מפני חלודה.
שסתומים
הטקסט הקודם כיסה את הידע הבסיסי של שסתומים וההבדלים שלהם בפעולה.
ישנם כמה מונחים טכניים הקשורים לשסתומי בקרה שאתה צריך ללמוד.
לחץ פיצוח ולחץ זרימה מלאה
לחץ פיצוח הוא הלחץ שבו שסתום הבטיחות נפתח.
לחץ זרימה מלאה הוא הלחץ שבו הזרימה המלאה ביותר עוברת דרך שסתום ההקלה.
לחץ זרימה מלאה גבוה מעט מלחץ פיצוח. כוונון שסתום הבטיחות מוגדר ללחץ זרימה מלא.
לחץ פיצוח וויסות לחץ
בטקסט הקודם, למדנו שיש שני סוגים של שסתומי בטיחות: שסתום בטיחות הפועל ישירות ושסתום בטיחות המופעל באמצעות קו טייס.
בואו נסתכל על התאמות הלחץ של שסתומים אלה.
לשסתום בטיחות המופעל בקו טייס יש לחץ בקרה נמוך יותר משסתום בטיחות המופעל ישירות.
האיור מציג השוואה בין שני סוגי השסתומים הללו.
בעוד שסתום ההקלה הפועל ישירות באיור נפתח במחצית מלחץ הזרימה המלא שלו, שסתום ההקלה המופעל על קו הטייס פתוח ב-90% מלחץ הזרימה המלא שלו.
התאמת לחץ
כפי שאמרנו קודם, לחץ זרימה מלאה גבוה מעט יותר מלחץ פיצוח.
הסיבה לכך היא שהמתח הקפיץ מותאם לפתיחת השסתומים. מצב זה נקרא ויסות לחץ והוא אחד החסרונות של שסתום בטיחות פשוט.
מה עדיף?
שסתום בטיחות מבוקר קו טייס עדיף למערכות לחץ גבוה וזרימה גבוהה.
מכיוון שסתומים אלו אינם נפתחים עד שמגיעים ללחץ זרימה מלא, הגנה יעילהמערכות - שמן מאוחסן במערכת.
למרות שהוא איטי יותר לתפעול מאשר שסתום הקלה הפועל ישירות, שסתום הקלה המופעל על קו טייס שומר על לחץ קבוע יותר במערכת.
שסתום הפחתת לחץ
מה זה?
שסתום הפחתת לחץ משמש במעגל מנוע הידראולי כדי ליצור לחץ אחורי לבקרה במהלך הפעולה וכדי לעצור את המנוע כאשר המעגל במצב נייטרלי.
שסתום הפחתת לחץ לברזים
שסתום הפחתת הלחץ נסגר בדרך כלל יחד עם שסתום בקרת הלחץ עם שסתום סימון פנימי.
כאשר המשאבה מספקת שמן למנוע הכננת להורדה, המנוע פועל באמצעות אינרציה בהשפעת כובד העומס, במילים אחרות, כאשר המנוע חורג מהמהירות המותרת, שסתום הפחתת הלחץ מספק לחץ אחורי, ובכך למנוע נפילה חופשית של המטען.
שסתום סימון פנימי מאפשר זרימה הפוכה לסובב את המנוע בכיוון ההפוך כדי להרים את העומס.
שסתום הפחתת לחץ עבור מחפרים.
שסתום הפחתת הלחץ של המחפר מספק התחלה רכה ומהירות נסיעה/פנייה מוגברת, וגם מונע קוויטציה של המנוע.
הלחץ בקו לחץ המשאבה תמיד גבוה מהלחץ בקו המנוע.
ניסיון לחרוג ממהירות המנוע שנקבעה על ידי אינרציה גורם לירידה בלחץ בקו הלחץ והשסתום מכבה מיד את קו המנוע עד לחזרת לחץ קו הלחץ.
תחזוקהשסתומים
תמיכה מצב טובשסתומים
כפי שאתה יודע היטב, שסתומים הם מוצרים מדויקים וחייבים לבצע קריאות מדויקות של לחץ, כיוון ונפח של שמן הידראולי.
לכן, יש להתקין את השסתומים בצורה נכונה ולשמור במצב תקין.
גורמים לכשל בשסתומים
מזהמים כגון לכלוך, מוך, קורוזיה ובוץ עלולים לגרום לתקלה ולנזק לרכיבי השסתומים.
זיהום כזה גורם לשסתום להיצמד, לא להיפתח לחלוטין, או להפשיט את משטח ההזדווגות עד שהוא מתחיל לדלוף.
תקלות כאלה אינן נכללות על ידי שמירה על ניקיון הציוד.
בדוק נקודות
בעת פתרון בעיות או תיקון, בדוק את הפריטים הבאים.
שסתום חלוקת לחץ - שסתום בטיחות
בדוק את מושב השסתום (מושב השסתום ופתח השסתום) לאיתור נזילות וחפירות.
בדוק אם הבוכנה תקועה בגוף.
בדוק את טבעות הגומי.
בדוק אם המצערת סתומה.
שסתום בקרת זרימה
- בדוק את הסליל והתעלות עבור אי סדרים ושריטות.
- בדוק איטמים לאיתור נזילות
- בדוק אם יש קצוות לא אחידים.
- בדוק אם יש שריטות על הסליל.
סלילי שסתום בקרת הזרימה מותקנים במארז במיקומים המחושבים.
זה נעשה כדי להבטיח את המרווח הקטן ביותר בין הגוף לסליל כדי למנוע דליפה פנימית ולמקסם את איכות הבנייה. לכן, התקן את הסלילים בחורים המתאימים.
10 בפברואר 2016מערכת הידראולית היא מכשיר שנועד להמיר כוחות קטנים לגדולים על ידי שימוש בנוזל להעברת אנרגיה. ישנם סוגים רבים של צמתים הפועלים על פי עיקרון זה. הפופולריות של מערכות מסוג זה מוסברת בעיקר על ידי יעילות גבוהה, אמינות ופשטות יחסית של העיצוב.
היקף השימוש
סוג זה של מערכת נמצא בשימוש נרחב:
- בתעשייה. לעתים קרובות, הידראוליקה היא מרכיב בתכנון של מכונות חיתוך מתכת, ציוד המיועד להובלת מוצרים, העמסת/פריקתם וכו'.
- בתעשייה האווירית. מערכות דומות משמשות בסוגים שונים של בקרות ושלדה.
- בחקלאות. באמצעות הידראוליקה נשלטים בדרך כלל האביזרים המצורפים של טרקטורים ודחפורים.
- בתחום הובלת מטענים. למכוניות יש לרוב מערכת בלימה הידראולית.
- בציוד ספינה. במקרה זה, הידראוליקה משמשת בהיגוי והיא כלולה בתכנון הטורבינות.
עקרון הפעולה
כל מערכת הידראולית פועלת על העיקרון של ידית נוזלים קונבנציונלית. מדיום העבודה המסופק בתוך יחידה כזו (ברוב המקרים, שמן) יוצר את אותו לחץ בכל נקודותיו. זה אומר שבאמצעות הפעלת כוח קטן על שטח קטן, אתה יכול לעמוד בעומס משמעותי על שטח גדול.
לאחר מכן, נשקול את עקרון הפעולה של מכשיר כזה באמצעות הדוגמה של יחידה כזו כמו מערכת הבלמים ההידראולית של מכונית. העיצוב של האחרון הוא די פשוט. המעגל שלו כולל מספר צילינדרים (בלם ראשי, מלא בנוזל, ועזר). כל האלמנטים הללו מחוברים זה לזה על ידי צינורות. כאשר הנהג לוחץ על הדוושה, הבוכנה בצילינדר הראשי זזה. כתוצאה מכך, הנוזל מתחיל לנוע דרך הצינורות ונכנס לצילינדרים העזר הממוקמים ליד הגלגלים. לאחר מכן, הבלימה מופעלת.
עיצוב מערכות תעשייתיות
הבלם ההידראולי של מכונית - העיצוב, כפי שאתה יכול לראות, הוא די פשוט. מכונות ומנגנונים תעשייתיים משתמשים במכשירים נוזליים מורכבים יותר. העיצוב שלהם עשוי להיות שונה (בהתאם להיקף היישום). עם זאת, העיצוב הבסיסי של מערכת הידראולית בסגנון תעשייתי הוא תמיד זהה. בדרך כלל הוא כולל את האלמנטים הבאים:
- מאגר נוזלים עם צוואר ומאוורר.
- מסנן גס. אלמנט זה נועד להסיר סוגים שונים של זיהומים מכניים מהנוזל הנכנס למערכת.
- לִשְׁאוֹב.
- מערכת בקרה.
- צילינדר עובד.
- שני מסננים עדינים (על קווי האספקה והחזרה).
- שסתום הפצה. אלמנט מבני זה נועד להפנות נוזל אל הצילינדר או חזרה למיכל.
- שסתומי בדיקה ובטיחות.
המערכת ההידראולית של ציוד תעשייתי מבוססת גם על עקרון ידית הנוזל. בהשפעת כוח הכבידה, השמן במערכת כזו נכנס למשאבה. לאחר מכן הוא מופנה אל שסתום הבקרה ולאחר מכן אל בוכנת הצילינדר, ויוצר לחץ. המשאבה במערכות כאלה לא מיועדת לשאוב נוזל, אלא רק להזיז את נפחו. כלומר, הלחץ נוצר לא כתוצאה מעבודתו, אלא תחת העומס מהבוכנה. להלן תרשים סכמטי של המערכת ההידראולית.
יתרונות וחסרונות של מערכות הידראוליות
היתרונות של יחידות הפועלות על עיקרון זה כוללים:
- היכולת להעביר מטענים גדולים ומשקולים בדיוק מירבי.
- טווח מהירות כמעט בלתי מוגבל.
- מבצע חלק.
- אמינות וחיי שירות ארוכים. ניתן להגן בקלות על כל הרכיבים של ציוד כזה מעומסי יתר על ידי התקנת שסתומי שחרור לחץ פשוטים.
- חסכוני בתפעול וקטן במידותיו.
בנוסף ליתרונות, למערכות תעשייתיות הידראוליות יש כמובן גם חסרונות מסוימים. אלו כוללים:
- סיכון מוגבר לשריפה במהלך הפעולה. רוב הנוזלים המשמשים במערכות הידראוליות הם דליקים.
- רגישות הציוד לזיהום.
- אפשרות לנזילות שמן, ולכן הצורך בסילוקן.
חישוב מערכת הידראולית
בעת תכנון מכשירים כאלה, נלקחים בחשבון גורמים רבים ושונים. אלה כוללים, למשל, את מקדם הצמיגות הקינמטי של הנוזל, צפיפותו, אורך צינורות, קוטרי מוט וכו'.
המטרות העיקריות של ביצוע חישובים עבור מכשיר כגון מערכת הידראולית הן לרוב לקבוע:
- מאפייני משאבה.
- ערכי השבץ של המוטות.
- לחץ עבודה.
- מאפיינים הידראוליים של קווים, אלמנטים אחרים ושל המערכת כולה.
המערכת ההידראולית מחושבת באמצעות נוסחאות אריתמטיות שונות. לדוגמה, הפסדי לחץ בצינורות נקבעים באופן הבא:
- אורכם המשוער של הכבישים המהירים מחולק בקוטר שלהם.
- התוצר של צפיפות הנוזל המשמש וריבוע קצב הזרימה הממוצע מחולק בשניים.
- הכפל את הערכים המתקבלים.
- הכפל את התוצאה במקדם אובדן הנסיעה.
הנוסחה עצמה נראית כך:
- ∆p i = λ x l i(p) : d x pV 2: 2.
באופן כללי, במקרה זה, חישוב ההפסדים ברשת החשמל מתבצע בערך על פי אותו עיקרון כמו במבנים פשוטים כמו מערכות חימום הידראוליות. נוסחאות אחרות משמשות לקביעת מאפייני המשאבה, מהלך הבוכנה וכו'.
סוגי מערכות הידראוליות
כל המכשירים הללו מחולקים לשתי קבוצות עיקריות: פתוח וסגור. התרשים הסכמטי של המערכת ההידראולית שחשבנו לעיל שייך לסוג הראשון. למכשירי הספק נמוך ובינוני יש בדרך כלל עיצוב פתוח. מערכות מורכבות יותר מסוג סגור משתמשות במנוע הידראולי במקום בצילינדר. הנוזל נכנס אליו מהמשאבה ואז חוזר לקו הראשי.
כיצד מתבצע התיקון
מכיוון שהמערכת ההידראולית במכונות ומנגנונים ממלאת תפקיד משמעותי, תחזוקתה מופקדת לרוב על ידי מומחים מוסמכים מאוד מחברות העוסקות בסוג זה של פעילות. חברות כאלה מספקות בדרך כלל מגוון שלם של שירותים הקשורים לתיקון ציוד מיוחד והידראוליקה.
כמובן שלחברות אלו יש את כל הציוד הדרוש לביצוע עבודה כזו. תיקוני מערכות הידראוליות מבוצעים לרוב במקום. לפני ביצועו, ברוב המקרים, יש לבצע סוגים שונים של אמצעי אבחון. לצורך כך, חברות העוסקות בתחזוקה הידראולית משתמשות במתקנים מיוחדים. גם עובדים של חברות כאלה מביאים בדרך כלל את הרכיבים הדרושים לתיקון בעיות איתם.
מערכות פניאומטיות
בנוסף לאלה הידראוליים, ניתן להשתמש במכשירים פנאומטיים להנעת רכיבים מסוגים שונים של מנגנונים. הם עובדים על אותו עיקרון בערך. עם זאת, במקרה זה, האנרגיה של אוויר דחוס, לא מים, מומרת לאנרגיה מכנית. גם מערכות הידראוליות וגם פנאומטיות מתמודדות עם המשימה שלהן בצורה יעילה למדי.
היתרון של מכשירים מהסוג השני הוא, קודם כל, היעדר הצורך להחזיר את נוזל העבודה בחזרה למדחס. היתרון של מערכות הידראוליות לעומת פנאומטיות הוא שהסביבה בהן אינה מתחממת או מקררת יתר על המידה, ולכן, אין צורך לכלול רכיבים או חלקים נוספים במעגל.
כיצד פועלת המערכת ההידראולית.המערכת מכילה 4 אלמנטים בסיסייםואלמנטים רבים אחרים המיועדים למטרות ספציפיות. להלן תיאור של 4 האלמנטים הבסיסיים הללו.
- מאגר נוזלי. זהו מיכל או כלי אחר המכיל את הנוזל המפעיל את המערכת.
- מעגל נוזלי. אלו הם צינורות שדרכם עובר נוזל מאלמנט אחד של המערכת למשנהו.
- משאבה הידראולית. מכשיר זה שואב נוזל דרך מעגל, ויוצר אנרגיה לייצור עבודה.
- מנוע הידראולי או צילינדר. אלמנט זה מייצר "תנועה" על ידי קבלת אנרגיה מהמשאבה.
- אלמנטים עזר השולטים או מווסתים את הנוזל, כגון שסתומים המוציאים עודפי נוזלים, ווסתים, מצברים, מתגי לחץ, מדי לחץ.
קבע את סוג מקור האנרגיה הדרוש למערכת שלך.זה יכול להיות מנוע חשמלי, מנוע בעירה פנימית, קיטור, רוח או כוח מים. הדרישה החשובה ביותר היא זמינות ויכולת לייצר מומנט מספיק.
למד מערכות הידראוליות יומיומיות פשוטות כדי להבין טוב יותר את העיקרון.ההרמה ההידראולית מאפשרת לאדם ממוצע להרים יותר מ-20 טון. הגה כוח במכונית מפחית את כמות הכוח הנדרשת כדי לסובב את ההגה, ו מפצל עצים הידראולימאפשר לך לפצל את העץ הקשה ביותר.
צור תוכנית למערכת ההידראולית שלך באמצעות הפרמטרים הנדרשים.קבע באיזה מקור כוח אתה הולך להשתמש כדי ליצור את הלחץ, כמו גם את סוג שסתומי הבקרה, סוג המשאבה והצנרת. אתה צריך לבחור שיטה לספק אנרגיה כדי לבצע את המשימה שלשמה אתה יוצר מערכת הידראולית, כגון הרמת משא כבד או ביקוע עץ.
קבע את כמות העבודה שעל המערכת לעשות כדי להתאים את גודל הרכיבים. מערכת קיבולת גדולה תדרוש משאבה בנפח גדול. נפח מחושב בליטר לדקה, ולחץ בקילוגרמים לסנטימטר רבוע. כל זה חל גם על המנוע ההידראולי או הצילינדר שיניע את המכשיר. לדוגמה, צילינדר המשמש במלגזות. זה דורש "X" ליטר שמן בלחץ "Y" כדי להרים "___" קילוגרמים ב-"___" מטר.
בחר מיכל נוזל מתאים.פלדה מתאימה או מיכל פלסטיקעם מהדקי צינור אטומים. זכור כי המיכל אינו בלחץ בזמן שהמערכת פועלת, אך תזדקק לשסתום למקרה שעודפי נוזל יזרום חזרה לתוך המיכל.
בחר חומר מתאיםכדי ליצור קו מתאר.צינורות גומי מחוזקים עם אטמי O-ring יספקו את המרב פתרון פשוט, אבל חוזק גבוה צינורות פלדההרבה יותר חזק ודורש פחות תיקון.
בחר את מערכת השסתומים המתאימה.שסתום נוזל פשוט המתאים ללחץ המערכת שלך יעבוד כשסתום בקרה, אך עבור פעולות מורכבות יותר תצטרך שסתום סליל כדי לשלוט בזרימה לא יציבה וכן לשנות את כיוון הזרימה במערכת.
בחר סוג משאבה וקיבולת.ישנם שני סוגים של משאבות הידראוליות. הראשון הוא "הגנרטור", שדוחף נוזל דרך שני גלגלי שיניים או יותר במארז אטום. השני הוא "רולר" - שימוש במספר גלילים גליליים מסביב למצלמה במארז אטום. לכל אחד יתרונות וחסרונות משלו, אז בחרו את המתאים לכם ביותר.
חבר מנוע מתאים למשאבה.ניתן להפעיל את המשאבות בהנעה ישירה, באמצעות גלגלי שיניים, שרשרת, רצועות וגלגל שיניים. הבחירה תלויה במטרת המכשיר.