Hydraulisch systeem: berekening, schema, apparaat. Soorten hydraulische systemen. Reparatie. Hydraulische en pneumatische systemen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-15 14:14

Een hydraulisch systeem is een apparaat dat is ontworpen om een kleine inspanning om te zetten in een significante inspanning waarbij een soort vloeistof wordt gebruikt om energie over te dragen. Er zijn veel soorten knooppunten die volgens dit principe werken. De populariteit van dit soort systemen is voornamelijk te danken aan hun hoge efficiëntie, betrouwbaarheid en relatieve eenvoud van ontwerp.

Gebruik gebied

Breed gebruik van dit type systeem gevonden:

1. In de industrie. Heel vaak is hydrauliek een onderdeel van het ontwerp van metaalsnijmachines, apparatuur die is ontworpen voor het transporteren van producten, het laden / lossen ervan, enz.
2. In de lucht- en ruimtevaartindustrie. Soortgelijke systemen worden gebruikt in verschillende bedieningselementen en chassis.
3. In de landbouw. Het is door middel van hydrauliek dat de aanbouwdelen van tractoren en bulldozers meestal worden bestuurd.
4. Op het gebied van vrachtvervoer. Auto's zijn vaak uitgerust met hydraulischeremsysteem.
5. In scheepsuitrusting. Hydrauliek wordt in dit geval gebruikt bij de besturing, is meegenomen in het ontwerp van de turbines.

Werkingsprincipe

Elk hydraulisch systeem werkt volgens het principe van een conventionele vloeistofhendel. Het werkmedium dat binnen zo'n knoop wordt geleverd (in de meeste gevallen olie) creëert op al zijn punten dezelfde druk. Dit betekent dat u met een kleine hoeveelheid kracht op een klein gebied een aanzienlijke belasting op een groot gebied kunt weerstaan.

Beschouw vervolgens het werkingsprincipe van een dergelijk apparaat met behulp van het voorbeeld van een eenheid als het hydraulische remsysteem van een auto. Het ontwerp van de laatste is vrij eenvoudig. Het schema omvat verschillende cilinders (de hoofdrem, gevuld met vloeistof en hulp). Al deze elementen zijn door buizen met elkaar verbonden. Wanneer de bestuurder het pedaal indrukt, beweegt de zuiger in de hoofdcilinder. Als gevolg hiervan begint de vloeistof door de buizen te bewegen en komt in de hulpcilinders naast de wielen. Daarna wordt het remmen geactiveerd.

Ontwerp van industriële systemen

De hydraulische rem van een auto - het ontwerp is, zoals je kunt zien, vrij eenvoudig. Complexere vloeibare apparaten worden gebruikt in industriële machines en mechanismen. Hun ontwerp kan verschillen (afhankelijk van het toepassingsgebied). Het schakelschema van een industrieel ontworpen hydraulisch systeem is echter altijd hetzelfde. Het bevat meestal de volgende elementen:

1. Reservoirvoor vloeistof met mond en ventilator.
2. Grof filter. Dit element is ontworpen om verschillende soorten mechanische onzuiverheden te verwijderen uit de vloeistof die het systeem binnenkomt.
3. Pomp.
4. Besturingssysteem.
5. Werkende cilinder.
6. Twee fijnfilters (op de aanvoer- en retourleiding).
7. Verdeelklep. Dit ontwerpelement is ontworpen om vloeistof naar de cilinder of terug naar de tank te leiden.
8. Retour- en veiligheidskleppen.

De werking van het hydraulische systeem van industriële apparatuur is ook gebaseerd op het principe van vloeistofhefboomwerking. Onder invloed van de zwaartekracht komt de olie in een dergelijk systeem de pomp binnen. Dan gaat het naar de regelklep en vervolgens naar de zuiger van de cilinder, waardoor er druk ontstaat. De pomp in dergelijke systemen is niet ontworpen om de vloeistof aan te zuigen, maar alleen om het volume ervan te verplaatsen. Dat wil zeggen, de druk wordt niet gecreëerd als gevolg van zijn werk, maar onder de belasting van de zuiger. Hieronder is een schematisch diagram van het hydraulische systeem.

Voor- en nadelen van hydraulische systemen

De voordelen van knooppunten die volgens dit principe werken, zijn onder meer:

• De mogelijkheid om ladingen met grote afmetingen en gewichten met maximale nauwkeurigheid te verplaatsen.
• Vrijwel onbeperkte reeks snelheden.
• Vlotte werking.
• Betrouwbaarheid en lange levensduur. Alle componenten van dergelijke apparatuur kunnen eenvoudig worden beschermd tegen overbelasting door eenvoudige overdrukventielen te installeren.
• Economie inwerk en klein formaat.

Naast de voordelen hebben hydraulische industriële systemen natuurlijk ook bepaalde nadelen. Deze omvatten:

• Verhoogd risico op brand tijdens het werken. De meeste vloeistoffen die in hydraulische systemen worden gebruikt, zijn ontvlambaar.
• Gevoeligheid van apparatuur voor besmetting.
• Mogelijkheid van olielekken, en daarom de noodzaak om ze te elimineren.

Berekening van hydraulisch systeem

Bij het ontwerpen van dergelijke apparaten wordt rekening gehouden met veel verschillende factoren. Deze omvatten bijvoorbeeld de kinematische viscositeitscoëfficiënt van de vloeistof, de dichtheid, de lengte van de pijpleidingen, de diameters van de staven, enz.

Het belangrijkste doel van het uitvoeren van berekeningen voor een apparaat zoals een hydraulisch systeem is meestal om te bepalen:

• Pompspecificaties.
• Stangslagen.
• Bedrijfsdruk.
• Hydraulische prestaties van leidingen, andere elementen en het hele systeem.

Het hydraulische systeem wordt berekend met behulp van verschillende rekenkundige formules. Drukverliezen in pijpleidingen worden bijvoorbeeld als volgt gedefinieerd:

1. De berekende lengte van de lijnen wordt gedeeld door hun diameter.
2. Het product van de dichtheid van de gebruikte vloeistof en het kwadraat van het gemiddelde debiet wordt gedeeld door twee.
3. Vermenigvuldig de verkregen waarden.
4. Vermenigvuldig het resultaat met de reisverliesfactor.

De formule zelfziet er zo uit:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

Over het algemeen wordt in dit geval de berekening van verliezen in de leidingen ongeveer volgens hetzelfde principe uitgevoerd als in eenvoudige constructies als hydraulische verwarmingssystemen. Er worden andere formules gebruikt om de pompprestaties, slag, enz. te bepalen.

Soorten hydraulische systemen

Al dergelijke apparaten zijn verdeeld in twee hoofdgroepen: open en gesloten type. Het schematische diagram van het hydraulische systeem dat hierboven door ons is beschouwd, behoort tot de eerste variëteit. Een open ontwerp wordt meestal gebruikt voor apparaten met een laag en gemiddeld vermogen. In complexere gesloten systemen wordt een hydraulische motor gebruikt in plaats van een cilinder. De vloeistof komt de pomp binnen en keert dan weer terug naar de leiding.

Hoe reparaties worden uitgevoerd

Omdat het hydraulische systeem een belangrijke rol speelt in machines en mechanismen, wordt het onderhoud ervan vaak toevertrouwd aan hooggekwalificeerde specialisten van bedrijven die zich bezighouden met dit specifieke type activiteit. Dergelijke firma's bieden gewoonlijk een volledig scala aan diensten met betrekking tot de reparatie van speciale apparatuur en hydrauliek.

Natuurlijk is er in het arsenaal van deze bedrijven alle apparatuur die nodig is voor de productie van dergelijk werk. Reparaties aan hydraulische systemen worden meestal ter plaatse uitgevoerd. Voordat het wordt uitgevoerd, moeten in de meeste gevallen verschillende diagnostische maatregelen worden genomen. Hiervoor maken hydraulische servicebedrijven gebruik van speciale installaties. De componenten die nodig zijn om problemen op te lossen, worden meestal ook door werknemers van dergelijke bedrijven gebracht.

Pneumatische systemen

Naast hydraulische, kunnen pneumatische apparaten worden gebruikt om de knopen van verschillende soorten mechanismen in beweging te zetten. Ze werken op vrijwel dezelfde manier. In dit geval wordt echter de energie van perslucht en niet van water omgezet in mechanische energie. Zowel hydraulische als pneumatische systemen doen hun werk behoorlijk effectief.

Het voordeel van apparaten van de tweede variëteit is in de eerste plaats de afwezigheid van de noodzaak om de werkvloeistof terug te voeren naar de compressor. Het voordeel van hydraulische systemen in vergelijking met pneumatische is dat het medium erin niet oververhit en niet overkoelt, en daarom hoeven er geen extra componenten en onderdelen in het circuit te worden opgenomen.