Hydraulický systém: výpočet, schéma, zařízení. Typy hydraulických systémů. Opravit. Hydraulické a pneumatické systémy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-15 14:09

Hydraulický systém je zařízení navržené tak, aby přeměnilo malé úsilí na velké pomocí nějakého druhu tekutiny k přenosu energie. Existuje mnoho typů uzlů, které fungují podle tohoto principu. Popularita systémů tohoto typu je dána především jejich vysokou účinností, spolehlivostí a relativní jednoduchostí designu.

Použít oblast

Bylo nalezeno široké využití tohoto typu systému:

1. V průmyslu. Hydraulika je velmi často prvkem konstrukce obráběcích strojů, zařízení určených pro přepravu výrobků, jejich nakládání / vykládání atd.
2. V leteckém průmyslu. Podobné systémy se používají v různých ovládacích prvcích a podvozku.
3. V zemědělství. Přídavná zařízení traktorů a buldozerů jsou obvykle ovládána pomocí hydrauliky.
4. V oblasti nákladní dopravy. Vozy jsou často vybaveny hydraulikoubrzdový systém.
5. V lodním vybavení. Hydraulika se v tomto případě používá v řízení, je součástí konstrukce turbín.

Princip fungování

Jakýkoli hydraulický systém funguje na principu konvenční kapalinové páky. Pracovní médium dodávané uvnitř takového uzlu (ve většině případů olej) vytváří ve všech jeho bodech stejný tlak. To znamená, že s malým množstvím síly na malé ploše vydržíte značné zatížení na velké.

Dále zvažte princip fungování takového zařízení na příkladu takové jednotky, jako je hydraulický brzdový systém automobilu. Konstrukce posledně jmenovaného je poměrně jednoduchá. Jeho schéma zahrnuje několik válců (hlavní brzda, naplněná kapalinou a pomocná). Všechny tyto prvky jsou navzájem spojeny trubkami. Když řidič sešlápne pedál, píst v hlavním válci se pohne. V důsledku toho se kapalina začne pohybovat trubicemi a vstupuje do pomocných válců umístěných vedle kol. Poté se aktivuje brzdění.

Návrh průmyslových systémů

Hydraulická brzda automobilu – jak vidíte, její konstrukce je poměrně jednoduchá. Složitější kapalinová zařízení se používají v průmyslových strojích a mechanismech. Jejich provedení se může lišit (v závislosti na rozsahu použití). Schéma zapojení průmyslového hydraulického systému je však vždy stejné. Obvykle obsahuje následující prvky:

1. Nádržpro kapalinu s ústy a ventilátorem.
2. Hrubý filtr. Tento prvek je navržen tak, aby odstranil různé druhy mechanických nečistot z kapaliny vstupující do systému.
3. Pumpa.
4. Řídící systém.
5. Pracovní válec.
6. Dva jemné filtry (na přívodním a zpětném potrubí).
7. Rozdělovací ventil. Tento konstrukční prvek je navržen tak, aby nasměroval kapalinu do válce nebo zpět do nádrže.
8. Vratné a pojistné ventily.

Fungování hydraulického systému průmyslových zařízení je také založeno na principu pákového efektu kapaliny. Pod vlivem gravitace se olej v takovém systému dostává do čerpadla. Poté jde do řídicího ventilu a poté do pístu válce, čímž se vytváří tlak. Čerpadlo v takových systémech není určeno k nasávání kapaliny, ale pouze k pohybu jejího objemu. To znamená, že tlak nevzniká v důsledku jeho práce, ale pod zatížením pístu. Níže je schematický diagram hydraulického systému.

Výhody a nevýhody hydraulických systémů

Výhody uzlů fungujících na tomto principu zahrnují:

• Schopnost přemisťovat břemena velkých rozměrů a hmotnosti s maximální přesností.
• Prakticky neomezený rozsah rychlostí.
• Hladký provoz.
• Spolehlivost a dlouhá životnost. Všechny součásti takového zařízení lze snadno chránit před přetížením instalací jednoduchých přetlakových ventilů.
• Ekonomika vpráce a malé rozměry.

Kromě výhod mají hydraulické průmyslové systémy samozřejmě i určité nevýhody. Patří mezi ně:

• Zvýšené riziko požáru při práci. Většina kapalin používaných v hydraulických systémech je hořlavá.
• Citlivost zařízení na kontaminaci.
• Možnost úniků oleje, a tedy nutnost jejich odstranění.

Výpočet hydraulického systému

Při navrhování takových zařízení se bere v úvahu mnoho různých faktorů. Patří mezi ně např. kinematický koeficient viskozity kapaliny, její hustota, délka potrubí, průměry tyčí atd.

Hlavním účelem provádění výpočtů pro zařízení, jako je hydraulický systém, je nejčastěji určit:

• Specifikace čerpadla.
• Tahy tyčí.
• Provozní tlak.
• Hydraulický výkon vedení, dalších prvků a celého systému.

Hydraulický systém se vypočítává pomocí různých aritmetických vzorců. Například tlakové ztráty v potrubí jsou definovány takto:

1. Vypočítaná délka čar se vydělí jejich průměrem.
2. Součin hustoty použité kapaliny a druhé mocniny průměrného průtoku se dělí dvěma.
3. Vynásobte získané hodnoty.
4. Vynásobte výsledek faktorem cestovní ztráty.

Samotný vzorecvypadá takto:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

Obecně se v tomto případě výpočet ztrát ve vedení provádí přibližně podle stejného principu jako v tak jednoduchých konstrukcích, jako jsou hydraulické topné systémy. K určení výkonu čerpadla, zdvihu atd. se používají jiné vzorce.

Typy hydraulických systémů

Všechna taková zařízení jsou rozdělena do dvou hlavních skupin: otevřený a uzavřený typ. Schematický diagram námi zvažovaného hydraulického systému patří k první odrůdě. Otevřený design se obvykle používá pro zařízení s nízkým a středním výkonem. Ve složitějších uzavřených systémech se místo válce používá hydromotor. Kapalina do něj vstupuje z čerpadla a poté se znovu vrací do potrubí.

Jak se provádí opravy

Vzhledem k tomu, že hydraulický systém hraje u strojů a mechanismů významnou roli, je jeho údržba často svěřena vysoce kvalifikovaným odborníkům firem zabývajících se tímto konkrétním typem činnosti. Takové firmy obvykle poskytují celou řadu služeb souvisejících s opravami speciálního vybavení a hydrauliky.

Samozřejmě v arzenálu těchto společností je veškeré vybavení nezbytné pro výrobu takové práce. Opravy hydraulických systémů se obvykle provádějí na místě. Před jejím provedením je ve většině případů nutné provést různá diagnostická opatření. K tomu používají hydraulické servisní společnosti speciální instalace. Komponenty potřebné k odstranění problémů také obvykle přinášejí zaměstnanci takových firem.

Pneumatické systémy

Kromě hydraulických lze k uvedení do pohybu uzlů různých druhů mechanismů použít pneumatická zařízení. Fungují v podstatě stejným způsobem. V tomto případě se však energie stlačeného vzduchu, nikoli vody, přemění na energii mechanickou. Hydraulické i pneumatické systémy dělají svou práci docela efektivně.

Výhodou zařízení druhého druhu je především absence nutnosti vracet pracovní kapalinu zpět do kompresoru. Výhodou hydraulických systémů oproti pneumatickým je, že se médium v nich nepřehřívá a nepřechlazuje, a proto není třeba do okruhu zařazovat žádné další komponenty a díly.