Гидравлическая система вс

Введение. Состав гидропривода

Полуконструктивное (а) и схематическое (б) изображение гидропривода

В самом общем виде гидропривод состоит из источника гидравлической энергии — насоса, гидродвигателя и соединительной линии (трубопровод).

На гидравлической схеме рис. 1.4 полуконструктивно (а) и схематически (б) показан простейший гидропривод, в котором насос 2, приводимый электродвигателем 11, всасывает рабочую жидкость из бака 1 и через фильтр 4 подает ее в гидросистему, причем максимальное давление ограничено регулируемой силой пружины предохранительного клапана 3 (контролируется манометром 10). Во избежание ускоренного износа или поломки давление настройки предохранительного клапана не должно быть выше номинального давления насоса.

В зависимости от положения рукоятки распределителя 5 рабочая жидкость по трубопроводам (гидролиниям) 6 поступает в одну из камер (поршневую или штоковую) цилиндра 7, заставляя перемещаться его поршень вместе со штоком и рабочим органом 8 со скоростью v, причем жидкость из противоположной камеры через распределитель 5 и регулируемое сопротивление (дроссель) 9 вытесняется в бак.

При полностью открытом дросселе и незначительной нагрузке на рабочий орган в цилиндр поступает вся рабочая жидкость, подаваемая насосом, скорость движения максимальная, а значение рабочего давления зависит от потерь в фильтре 4, аппаратах 5 и 9, цилиндре 7 и гидролиниях 6. Прикрывая дроссель 9, можно уменьшать скорость вплоть до полного останова рабочего органа. В этом случае (а также при упоре поршня в крышку цилиндра или чрезмерном увеличении нагрузки на рабочий орган) давление в гидросистеме повышается, шарик предохранительного клапана 3, сжимая пружину, отходит от седла и подаваемая насосом рабочая жидкость (подача насоса) частично или полностью перепускается через предохранительный клапан в бак под максимальным рабочим давлением.

При длительной работе в режиме перепуска из-за больших потерь мощности быстро разогревается рабочая жидкость в баке.

На гидравлической схеме в виде обозначений представлены:

• источник гидравлической энергии — — насос 2;
• гидродвигатель — цилиндр 7;
• направляющая гидроаппаратура — распределитель 5;
• регулирующая гидроаппаратура — клапан 3 и дроссель 9;
• контрольные приборы — манометр 10;
• резервуар для рабочей жидкости — бак 1;
• кондиционер рабочей среды — фильтр 4;
• трубопроводы — 6.

Гидроприводы стационарных машин классифицируют по давлению, способу регулирования, виду циркуляции, методам управления и контроля.

Как выполняется ремонт

Поскольку гидравлическая система в машинах и механизмах играет значимую роль, ее обслуживание часто доверяют высококвалифицированным специалистам занимающихся именно этим видом деятельности компаний. Такие фирмы обычно оказывают весь комплекс услуг, связанных с ремонтом спецтехники и гидравлики.

Разумеется, в арсенале этих компаний имеется все необходимое для производства подобных работ оборудование. Ремонт гидравлических систем обычно выполняется на месте. Перед его проведением при этом в большинстве случаев должны быть произведены разного рода диагностические мероприятия. Для этого компании, занимающиеся обслуживанием гидравлики, используют специальные установки. Необходимые для устранения проблем комплектующие сотрудники таких фирм также обычно привозят с собой.

Основные преимущества электромагнитных гидравлических распределителей

Данное оборудование выгодно выделяется на фоне аналогов ввиду следующих преимуществ:

• возможность остановки жидкости и ее повторный запуск в любой точке гидравлической системы;
• возможность быстро и легко заменить электромагнит без разгерметизации системы и утечек рабочей среды;
• экономичность в потреблении энергоносителей;
• компактные размеры и небольшой вес, что существенно упрощает выполнение монтажных работ;
• при замене рабочей среды нет необходимости менять уплотнения;
• обеспечение завидных рабочих параметров;
• высокая эффективность функционирования системы даже в режиме интенсивной эксплуатации.

Достаточно весомое преимущество – ремонтнопригодность. В процессе эксплуатации узла будет происходить выработка втулок, уплотнений, поломки клапанов, вызванные загрязнением рабочего тела продуктами износа. Все это можно будет легко заменить на новое, восстановив работоспособность узла. Возможны и более серьезные поломки, но в своем большинстве и их можно устранить быстро и без особых материальных трат.

<< Популярное Гидрораспределители Вadestnost

Возможные последствия наличия загрязнений

Существует два основных следствия от наличия загрязняющих веществ в составе гидравлической жидкости:

• Падение эффективности гидравлики. Это приводит к резкому снижению КПД всего оборудования/техники. Обычно эффективность падает постепенно и ее трудно обнаружить, если проверяющий специалист не обладает нужными познаниями и опытом. Как минимум подобный эффект приведет к резкому возрастанию расхода топлива.
• Наличие загрязнений ускоряет износ деталей, входящих в состав гидравлической системы. Как показывает статистика, 75-85 процентов неисправности важнейших элементов гидравлики связано именно с наличием загрязнений в используемой жидкости. Существует три основных типа износа: абразивный, адгезионный, усталостный.

Износ абразивного типа Наличие абразивных частиц в гидравлической жидкости приводит к соскабливанию металла с элементов этой системы. Это не только ускоряет износ важнейших компонентов гидравлики, но и повышает общий уровень загрязненности, что ускоряет проявление различных неприятностей.Износ усталостного типа Высокое давление, а также ударные нагрузки, постоянно оказывающие воздействие на изделия, входящие в состав гидравлической системы, являются причиной появления стружки из металла, которая еще больше загрязняет гидравлическую жидкость.Износ адгезионнного типа или облитерация Разнообразные частицы, находящиеся в составе гидравлической жидкости, начинают прилипать к металлическим поверхностям системы. Итог — клапаны перестают правильно функционировать, а сама жидкость не может эффективно циркулировать в системе.

Зачем нужна гидравлическая схема?

Гидравлическая схема состоит из простых графических символов компонентов, органов управления и соединений. Рисование деталей стало более удобное, а символы универсальнее. Поэтому, при обучении каждый может понять обозначения системы. Гидравлическая схема обычно предпочтительна для объяснения устройства и поиска неисправностей.

Два рисунка показывают, что верхний является гидравлической схемой нижнего рисунка. Сравнивая два рисунка, заметьте, что гидравлическая схема не показывает особенности конструкции или взаимное расположение компонентов цепи. Назначение гидравлической схемы — показать назначение компонентов, места соединений и линии потоков.

Символы насоса

Основной символ насоса — это круг с чёрным треугольником, направленным от центра наружу. Напорная линия выходит из вершины треугольника, линия всасывания расположена напротив.

Таким образом, треугольник показывает направление потока.

Этот символ показывает насос постоянной производительности.

Насос переменной производительности обозначается на рисунке со стрелкой, проходящей через круг под углом 15°

Символы привода

Символ мотора

Символом мотора является круг с чёрными треугольниками, но вершина треугольника направлена к центру круга, чтобы показать, что мотор получает энергию давления.

Два треугольника используются для обозначения мотора с изменяемым потоком.

Мотор переменной производительности с изменением направления потока обозначается со стрелкой, проходящей через круг под углом 45°

Символы цилиндра

Символ цилиндра представляет прямоугольник, обозначающий корпус цилиндра (цилиндр) с линейным обозначением поршня и штока. Символ обозначает положение штока цилиндра в определённом положении.

Цилиндр двойного действия

Этот символ имеет закрытый цилиндр и имеет две подходящие линии, обозначенные на рисунке линиями.

Цилиндр однократного действия

К цилиндрам однократного действия подводится только одна линия, обозначенная на рисунке линией, противоположная сторона рисунка открыта.

Направление потока

Направление потока к и от привода (мотор с изменением направления потока или цилиндр двойного действия) изображается в зависимости от того, к какой линии подходит привод. Для обозначения потока используется стрелка.

Символы клапана — 1

1) Распределительный клапан

Основной символ распределительного клапана — это квадрат с выходными отверстиями и стрелкой внутри для обозначения направления потока. Обычно, распределительный клапан управляется за счёт баланса давления и пружины, поэтому на схеме мы указываем пружину с одной стороны и пилотную линию с другой стороны.

Обычно закрытый клапан

Обычно закрытый клапан, такой как предохранительный, обозначен стрелкой противовеса от отверстий напрямую к линии пилотного давления. Это показывает, что пружина удерживает клапан в закрытом состоянии до того, как давление не преодолеет сопротивление пружины. Мы мысленно проводим стрелку, соединяя поток от впускного к выпускному отверстию, когда давление возрастает до величины преодоления натяжения пружины.

Предохранительный клапан

На рисунке представлен предохранительный клапан с символом обычно закрытый, соединённый между напорной линией и баком. Когда давление в системе превышает натяжение пружины, масло уходит в бак.

Примечание:

Символ не указывает или это простой или это сложный предохранительный клапан

Это важно для указания их функций в цепи.. Рабочий процесс:

Рабочий процесс:

(а) Клапан всегда остаётся закрыт

(b) Когда давление появляется в главном контуре, тоже самое давление действует на клапан через пилотную линию и когда это давление преодолевает сопротивление пружины, клапан открывается и масло уходит в бак, тем самым снижая давление в главном контуре.

Обычно открытый клапан

Когда стрелка соединяет впускной и выпускной порты, значит клапан обычно открыт
. Клапан закрывается, когда давление преодолевает сопротивление пружины.

Клапан уменьшения давления обычно открыт и обозначается, как показано на рисунке ниже. Выпускное давление показано напротив пружины, чтобы устанавливать или прерывать поток, когда будет достигнута величина для сжатия пружины.

Рабочий процесс:

(а) Масло течёт от насоса в главный контур и А

(b) Когда выпускное давление клапана становится выше установленного давления, поток масла от насоса остановлен и давление в контуре А сохраняется. На него не действует давление главного контура.

(с) Когда давления в контуре А падает, клапан возвращается в состояние (а). Поэтому, давление в контуре А сохраняется, потому что охраняются условия (а) и (b)

Принцип действия

Работает любая гидравлическая система по принципу обычного жидкостного рычага. Подаваемая внутрь такого узла рабочая среда (в большинстве случаев масло) создает одинаковое давление во всех его точках. Это означает то, что, приложив малое усилие на маленькой площади, можно выдержать значительную нагрузку на большой.

Далее рассмотрим принцип действия подобного устройства на примере такого узла, как гидравлическая тормозная система автомобиля. Конструкция последней довольно-таки проста. Схема ее включает в себя несколько цилиндров (главный тормозной, заполненный жидкостью, и вспомогательные). Все эти элементы соединены друг с другом трубками. При нажатии водителем на педаль поршень в главном цилиндре приходит в движение. В результате жидкость начинает перемещаться по трубкам и попадает в расположенные рядом с колесами вспомогательные цилиндры. После этого и срабатывает торможение.

Условные обозначения на гидросхеме, как читать гидросхему

hydrostat.ru

Состав гидропривода на примере силовой головки агрегатного станка

Гидравлическая система силовой головки агрегатного станка

В зависимости от способа изображения механизмов и аппаратуры на принципиальных схемах они могут быть полуконструктивные, полные и попереходные.

Гидравлическая система любого варианта имеет, по крайней мере, две основные магистрали — напорную и сливную. К ним подсоединяются трассы целевого назначения, которые связывают с магистралями гидродвигатели того или иного действия. Различают трассы: исходные, свободного движения, точного перемещения, нерегулируемых перемещений, управления и блокирования.

На рис. 244 показаны полуконструктивная, полная и попереходная схемы силовой головки агрегатного станка, осуществляющей за цикл работы три перехода: быстрый подвод, рабочий ход и быстрый отвод. На полуконструктивной схеме (рис. 244, а) при переходе «Быстрый подвод» оба золотника смещены толкающими электромагнитами: основной золотник 1 вправо, а золотник 2 ускоренных ходов влево. При таком их положении масло от насоса через первую слева шейку золотника 1 поступает во внештоковую полость цилиндра 5, а из противоположной полости того же цилиндра через шейку золотника 2 и вторую шейку золотника 1 направляется в бак.

При переходе «Рабочий ход» электромагнит золотника 2 отключается, что заставляет масло из штоковой полости цилиндра 3 проходить на слив через регулятор скорости 4 и затем через третью шейку золотника 1 в бак.

При переходе «Быстрый отвод» электромагнит золотника 1 отключается, а электромагнит золотника 2 снова включается, и этим изменяется направление потока масла: от насоса через вторую шейку золотника 1 в штоковую полость цилиндра, а из противоположной полости через первую шейку золотника 1 в бак. При положении «Стоп» оба электромагнита отключаются, золотники становятся в положение, показанное на схеме, и напорная магистраль от насоса через вторую шейку золотника 1, шейку золотника 2 и кольцевую выточку вокруг крайнего правого барабана золотника 1 соединяется с баком.

На полной принципиальной схеме (рис. 244, б) все элементы гидросистемы имеют аналогичные с полуконструктивной схемой обозначения, поэтому приведенное выше описание работы гидропривода можно использовать и в данном случае. Сравнивая схемы, можно видеть, что оформление второй схемы проще, и, кроме того, на ней наглядно показана функция золотников при их различных положениях.

На попереходных схемах (рис. 244, е) показаны те же элементы, и, кроме того, знаки « + » и « — » и стрелки различной длины позволяют уточнить действия электромагнитов и силового цилиндра. На самом деле, из рассмотрения схемы 1 следует, что оба электромагнита подключены, и масло из напорной магистрали НМ через одну шейку золотника 1 поступает во внештоковую полость цилиндра 3, а из противоположной полости сдирается через шейки золотников 2 и 1. Поршень передвигается в направлении «Шток вперед» ускоренно (длинная стрелка).

Из схемы II следует, что в этом переходе работает только золотник 1, который остается в прежнем положении, а отключение золотника 2 быстрых ходов подключает регулятор скорости 4, состоящий из редукционного клапана и дросселя. Поршень на этом переходе передвигается в том же направлении, но с рабочей скоростью (короткая стрелка). Из схемы III видно, что золотник 2 снова включен, а золотник 1 отключен, но принимает участие в этом переходе. При таком переключении золотников масло от магистрали НМ через шейки обоих золотников поступает в штоковую полость цилиндра, а из противоположной полости сливается через вторую шейку золотника 1. Поршень меняет свою скорость и направление. Из схемы IV следует, что оба золотника отключены, и напорная магистраль через их шейки соединена с баком, а следовательно, в этом положении даже при работающем насосе гидропривод выключен.

Что такое гидравлический расчёт

Это третий этап в процессе создания тепловой сети. Он представляет собой систему вычислений, позволяющих определить:

• диаметр и пропускную способность труб;
• местные потери давления на участках;
• требования гидравлической увязки;
• общесистемные потери давления;
• оптимальный расход воды.

Согласно полученным данным осуществляют подбор насосов.

Для сезонного жилья, при отсутствии в нём электричества, подойдёт система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя (ссылка на обзор).

Основная цель гидравлического расчёта — обеспечить совпадение расчётных расходов по элементам цепи с фактическими (эксплуатационными) расходами. Количество теплоносителя, поступающего в радиаторы, должно создать тепловой баланс внутри дома с учётом наружных температур и тех, что заданы пользователем для каждого помещения согласно его функциональному назначению (подвал +5, спальня +18 и т.д.).

Комплексные задачи — минимизация расходов:

1. капитальных – монтаж труб оптимального диаметра и качества;
2. эксплуатационных:
   • зависимость энергозатрат от гидравлического сопротивления системы;
   • стабильность и надёжность;
   • бесшумность.

Замена централизованного режима теплоснабжения индивидуальным упрощает методику вычислений

Для автономного режима применимы 4 метода гидравлического расчёта системы отопления:

1. по удельным потерям (стандартный расчёт диаметра труб);
2. по длинам, приведённым к одному эквиваленту;
3. по характеристикам проводимости и сопротивления;
4. сопоставление динамических давлений.

Два первых метода используются при неизменном перепаде температуры в сети.

Два последних помогут распределить горячую воду по кольцам системы, если перепад температуры в сети перестанет соответствовать перепаду в стояках/ответвлениях.

Как работать в EXCEL

Использование таблиц Excel очень удобно, поскольку результаты гидравлического расчёта всегда сводятся к табличной форме. Достаточно определить последовательность действий и подготовить точные формулы.

Ввод исходных данных

Выбирается ячейка и вводится величина. Вся остальная информация просто принимается к сведению.

• значение в D9 берётся из справочника;
• значение в D10 характеризует сопротивления в местах сварных швов.

Формулы и алгоритмы

Выбираем ячейки и вводим алгоритм, а также формулы теоретической гидравлики.

• значение D15 пересчитывается в литрах, так легче воспринимать величину расхода;
• ячейка D16 — добавляем форматирование по условию: «Если v не попадает в диапазон 0,25…1,5 м/с, то фон ячейки красный/шрифт белый».

Для трубопроводов с перепадом высот входа и выхода к результатам добавляется статическое давление: 1 кг/см2 на 10 м.

Оформление результатов

Авторское цветовое решение несёт функциональную нагрузку:

• Светло-бирюзовые ячейки содержат исходные данные – их можно менять.
• Бледно-зелёные ячейка — вводимые константы или данные, мало подверженные изменениям.
• Жёлтые ячейки — вспомогательные предварительные расчёты.
• Светло-жёлтые ячейки — результаты расчётов.
• Шрифты:
  • синий — исходные данные;
  • чёрный — промежуточные/неглавные результаты;
  • красный — главные и окончательные результаты гидравлического расчёта.

Результаты в таблице Эксель

Пример от Александра Воробьёва

Пример несложного гидравлического расчёта в программе Excel для горизонтального участка трубопровода.

Исходные данные:

• длина трубы100 метров;
• ø108 мм;
• толщина стенки 4 мм.

Таблица результатов расчёта местных сопротивлений

Усложняя шаг за шагом расчёты в программе Excel, вы лучше осваиваете теорию и частично экономите на проектных работах. Благодаря грамотному подходу, ваша система отопления станет оптимальной по затратам и теплоотдаче.