Гидравлика принцип работы: Принцип работы гидравлики (устройство, схема и основные понятия) в Промснаб СПб

Гидравлические системы | Как работает гидравлика?

Как работает гидравлика? На протяжении веков люди знали, как использовать гидравлическую энергию для повседневного использования. Это одна из наиболее широко используемых и старейших форм использования энергии. Ее применение варьируется от полива газонов до строительного оборудования и тяжелой техники. Это настолько широко распространено, что многие домашние хозяйства и офисы могут ежедневно использовать гидравлическое оборудование. Инженеры прошлого создали основу для современных гидравлических систем, чтобы удовлетворить потребности современного мира.

Кто же тогда изобрел гидравлику? Трудно определить, кто именно изобрел гидравлические системы. Гидравлические системы были созданы на основе работ таких великих умов, как Леонардо да Винчи, Галилео Галилей, Блез Паскаль и Джозеф Брама, и это лишь некоторые из них. Гидравлика нашла свое место в современном мире во время промышленной революции, предлагая широкие и эффективные области применения.

С началом 20-го века появились новые и разнообразные области применения гидравлики. Гидравлика широко используется в системах, поскольку она легко адаптируется, проста и гибка в использовании с различными типами приводов. Высокая плотность мощности является одним из преимуществ системы. Помимо транспортных средств и промышленного использования, вы можете найти гидравлические системы повсюду. Самая сложная техника включает самолеты, космические челноки, строительное оборудование и лифты.

Что такое гидравлическая система?

Гидравлические системы сегодня можно найти в широком спектре применений, от небольших сборочных процессов до комплексных применений в сталелитейной промышленности и тяжелой технике. Гидравлика позволяет оператору выполнять значительную работу, поднимая тяжелые грузы, поворачивая вал, сверля точные отверстия и т.д. С минимальными затратами на механическую связь за счет применения закона Паскаля.

Гидравлический пресс обычно состоит из пары цилиндров, которые соединены между собой и заполнены гидравлической жидкостью, такой как масло. По бокам этих цилиндров установлены два поршня, которые остаются в контакте с жидкостью. Когда определенное усилие прикладывается в меньшей части поршня, давление передается по всей жидкости. Согласно упомянутому закону Паскаля, давление будет идентичным давлению, оказываемому жидкостью в другом поршне. Для получения дополнительной информации о том, как работает гидравлический цилиндр, прочтите это в статье «Как работает гидроцилиндр«.

Гидравлическая жидкость создает мощность жидкости путем прокачки жидкости через гидравлическую систему. Жидкость поступает в цилиндр через клапан, и гидравлическая энергия преобразует ее обратно в механическую энергию. Клапаны помогают направлять поток жидкости, и при необходимости давление может быть снижено.

Принцип закона Паскаля реализуется в гидравлической системе с помощью гидравлической жидкости, которая передает энергию из одной точки в другую. Поскольку гидравлическая жидкость почти несжимаемая, она может мгновенно передавать мощность.

Британский механик Джозеф Брама применил принцип закона Паскаля и разработал первый гидравлический пресс в начале промышленной революции. Его гидравлический пресс был запатентован в 1795 году, широко известный как пресс Брама. Он подсчитал, что давление, приложенное к небольшой области, преобразуется в большую силу в области, которая больше с другой стороны цилиндра.
Как работает гидравлическая система?

Гидравлическая система состоит из пяти элементов: привода, насоса, регулирующих клапанов, двигателя и нагрузки. Двигателем может быть электродвигатель или двигатель любого типа. Насос действует в основном для повышения давления.

Гидравлические системы состоят из множества частей:

• Электродвигатель приводит в действие гидравлический насос.
• Резервуар содержит гидравлическую жидкость.
• Гидравлический насос проталкивает жидкость через систему и преобразует механическую энергию в мощность гидравлической жидкости.
• Клапаны регулируют поток жидкости и при необходимости сбрасывают избыточное давление из системы.
• Гидравлический цилиндр преобразует энергию обратно в механическую энергию.

Существует много типов гидравлических систем, но каждая из них содержит те же основные компоненты, что и перечисленные. Все они предназначены для одинаковой работы.
Наука, лежащая в основе гидравлики – принцип Паскаля

Наука, лежащая в основе гидравлики, называется принципом Паскаля. Закон Паскаля или принцип Паскаля, основа механики жидкости, был открыт в 1653 году и опубликован в 1663 году Блезом Паскалем. Согласно ему, если давление изменится в любой точке гидравлической жидкости, энергия будет передаваться одинаково во всех направлениях. Когда вы оказываете давление на жидкость, она распределяется равномерно и не уменьшается. Давление жидкости будет одинаковым во всех частях контейнера.

Согласно принципу Паскаля, давление равно силе, деленной на площадь, на которую оно действует. Давление, используемое на поршне, приводит к равному увеличению давления на втором поршне в системе. Если площадь в 10 раз превышает первую площадь, то усилие на втором поршне в 10 раз больше, даже давление одинаковое по всему цилиндру. Гидравлический пресс создает этот эффект, основанный на принципе Паскаля. Паскаль также обнаружил, что давление в точке покоящейся жидкости одинаково во всех направлениях; давление будет одинаковым на всех плоскостях, проходящих через определенную точку.
Формула закона Паскаля

Паскаль обнаружил, что изменение давления, приложенного к закрытой жидкости, передается без уменьшения в каждую точку жидкости и на стенки контейнера, который ее содержит. Это происходит потому, что жидкости почти несжимаемы, поэтому при приложении давления жидкость передает его во всех направлениях вертикально к стенкам контейнера, в котором они находятся.

В этом примере небольшая сила F1, приложенная к небольшому поршню площадью A1, вызывает увеличение давления в жидкости. Согласно принципу Паскаля, это увеличение передается большему поршню площадью A2 путем приложения силы F2 к этому поршню.

Давление-это приложенная сила к поверхности, как;

P=F/A >>> F-используемая сила, а A-площадь поверхности.

По обе стороны контейнера расположены два поршня, и контейнер заполнен несжимаемой жидкостью, такой как масло. Приложенное давление будет одинаково и не уменьшится во всех частях системы

Для первого поршня сила F1 приложена к площади поверхности A1. Давление P1 тогда;

P1=F1/A1

Давление P2 во втором цилиндре с силой F2 и площадью поверхности A2 будет равно;

P2=F2/A2

Когда вы прикладываете давление(P1) в первом поршне, оно будет одинаково передаваться через замкнутую несжимаемую жидкость.

P1=P2

Гидравлическая система позволяет поднимать тяжелый груз с небольшим усилием. Это уравнение показывает, что сила F2 больше силы F1 в разы, равной соотношению площадей двух поршней. Обратите внимание, что давления в обоих поршнях по существу одинаковы, и поскольку их площади различны, то и силы различны, в результате чего соотношение между их величинами равно соотношению между их площадями.

Блез Паскаль – Отец гидравлики

Блез Паскаль (1623-1662) — французский математик, физик, изобретатель, философ и писатель. Он внес значительный вклад в науку на протяжении всей своей жизни. Паскаль внес вклад в несколько областей физики, в первую очередь в области механики жидкости и давления. В честь его научного вклада в соответствии с ним была названа единица измерения давления (СИ) и закон Паскаля. Паскаль разработал теорию вероятностей, которая стала его самым влиятельным вкладом в математику.

Одно из его самых известных утверждений известно как принцип Паскаля, который гласит, что –

“Давление, оказываемое на жидкость, которая не сжимается и находится в равновесии в сосуде с недеформируемыми стенками, передается с одинаковой интенсивностью во всех направлениях и во всех точках жидкости”.

Его работа в области гидродинамики и гидростатики была сосредоточена на принципах гидравлических жидкостей. Он изобрел гидравлический пресс, гидравлическое давление с умноженной силой и шприц, используемый в медицине. Он доказал, что гидростатическое давление зависит не от веса жидкости, а от перепада высот.

Плюсы и минусы гидравлических систем

Гидравлические системы-это цепи передачи энергии, которые преобразуют механическую энергию в давление и снова возвращают ее в механическое движение. Как правило, начальная механическая энергия представляет собой вращательное движение, создаваемое двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем. Передача давления и расхода создается с помощью гидравлического масла, а конечное движение может быть как вращательным, так и линейным.
Преимущества гидравлической системы заключаются в следующем:

• Гидравлические системы являются самосмазывающимися
• Хорошее соотношение мощности и веса
• Относительно небольшие компоненты
• Простая и гибкая передача энергии с помощью гидравлических труб
• Возможность отключения привода от выработки гидравлической энергии за счет легкой передачи гидравлической энергии
• Гидравлическими системами можно управлять как вручную, так и с помощью современной электроники.

Слабыми сторонами гидравлической системы являются:

• Чистота трансмиссионных жидкостей
• Характеристики жидкостей, зависящие от температуры
• Передача электроэнергии на большие расстояния приводит к потерям мощности в системе
• Компоненты и гидравлические жидкости требуют регулярного технического обслуживания

Каково будущее гидравлики?

Мы можем быть уверены, что гидравлика будет значительной частью оборудования в следующем столетии или даже дольше, потому что трудно предсказать технологии, которые появятся по мере нашего экспоненциального продвижения вперед. Например, абсолютно никто не предсказывал появление Интернета в 1950 году, и сейчас мы все еще ждем летающих автомобилей и колонизации Марса, которые могут быть ближе, чем мы думаем, если мы попросим Илона Маска предсказать эти факты.

Вы случайно не наткнулись на термин “электрогидравлика“? Что, если вы объедините компьютеры с гидравликой? В будущем компьютеры будут часто устанавливаться на гидравлическое оборудование. Это обеспечит точное распределенное управление. Подумайте о том, что это будет означать для двигателей, цилиндров, клапанов и насосов. Электрогидравлика прокладывает себе путь к современной гидравлике.

Гидравлика обладает огромной концентрацией мощности. Мы называем это плотностью мощности. Соответствие гидравлики для мускулов и компьютеров для мозга делает гидравлику умнее и эффективнее. Электроника не может с этим сравниться, по крайней мере пока. Что может обеспечить электроника, так это гораздо лучшую координацию и контроль.

В ближайшее время приготовьтесь к работе с гидравлическим оборудованием со все более высоким IQ, оснащенным искусственным интеллектом. Учитывая постоянно развивающееся и стремительное развитие технологий, гидравлическое оборудование становится все более мощным. К сожалению, навыки оператора развиваются не с той же скоростью, и именно поэтому срочно требуется более удобное оборудование. Для обеспечения безопасности оператора и долгосрочной жизнеспособности оборудования конструкция гидравлического оборудования должна быть более удобной для пользователя. Задача будет заключаться в том, чтобы сделать само гидравлическое оборудование более умелым. Гидравлика с искусственным интеллектом справится с этой задачей.

Развитие гидравлических технологий с 19 века было феноменальным. Основными преимуществами гидравлических систем являются легкая и мощная передача энергии, гибкие и индивидуальные свойства, а также возможность многократной передачи силы в различных отраслях промышленности. Гидравлические системы успешно используются в эксплуатации и управлении станками, сельскохозяйственным, строительным и горнодобывающим оборудованием, а также в автомобильной и авиационной промышленности. Без сомнения, мы можем сказать, что жидкая энергия может успешно конкурировать с механическими и электрическими системами. Гидравлические силовые системы могут обеспечивать усилие от нескольких килограммов до тысяч тонн.

Поскольку развитие технологий быстро развивается в современном мире, а разнообразие гидроэнергетических систем становится все более специфичным и адаптированным для многих отраслей промышленности, по-прежнему существует множество возможностей для дальнейшего развития использования гидравлики. Гидроэнергетические системы стали одним из основных игроков в технологиях передачи гидравлической энергии, широко используемых в промышленности, горнодобывающей промышленности, лесном хозяйстве, авиационной промышленности и даже в космической технике. Гидравлические силовые системы широко используются в автомобильной технике в тормозных, рулевом механизмах и их трансмиссиях. Промышленная автоматизация и массовое производство также используют основы гидроэнергетических технологий.

Поскольку космическая гонка продолжает развиваться, гидравлические системы также играют там важную роль.

Гидравлическая промышленность становится все более и более активной. Потребности клиентов меняются и превращаются в более сложные и конкретные запросы. Мы любим новые задачи и готовы решать их за вас. Мы в Seal Market позаботимся о том, чтобы предоставлять услуги, в которых вы нуждаетесь, также в будущем.

Как работает гидравлическая система экскаватора

Функціонал екскаватора може бути істотно розширений за рахунок застосування різного навісного устаткування – ковшів, захоплень, выброрыхлителей, мульчерів, фрез, гідромолотів, трамбівок, гідроножиць і т. д. Приводом і органом управління навішеннями служить гідравлічна система машини. Вона з’єднує силову установку спецтехніки (двигун) з виконавчими органами, які запускаються завдяки частини відібраної сили обертання.
Гідросистема екскаватора є складною сукупністю агрегатів, що працюють з допомогою енергії рідинних потоків. Для виконання землерийних, землевпорядних та гірничо-добуваються робіт машини оснащуються особливої гідравлікою, проектування і монтаж якої варто доручити фахівцям.

<< Популярне: Доаталог екскаваторів

Гідравлічна система екскаватора та її особливості

Гідравліка сьогодні встановлюється на будь екскаваторної техніки, оскільки вона є ключовою системою, що забезпечує її функціонування. Кожен елемент її окремо і ціла система в зборі служить в першу чергу для відбору частині сили обертання у основного двигуна, перетворення її в енергію рідинних потоків і перенаправлення її виконавчим органам та навісного обладнання.

Гідравлічна система керування екскаваторами складається з цілого комплекту вузлів і агрегатів, в тому числі з:

• здвоєною регульованою помпи з підсумувальні регулятором потужності;
• клапанного блоку;
• розподільної апаратури;
• гідравлічного мотора;
• гідроциліндра;
• фільтруючих елементів;
• колектора;
• бака для робочої рідини;
• гідроліній;
• з’єднувачів, фітингів та кріплень.

Гідравлічний екскаватор може оснащуватися системою двох типів – динамічної або об’ємною. Перший варіант застосовується вкрай рідко через складної конструкції, низькою ремонтопридатності і великих габаритів агрегатів. Найчастіше в Україні спецтехніка обладнується об’ємної гідравлікою, ключову роль у якій відіграє тиск.
Об’ємний гідропривід має більш компактні габарити в порівнянні з динамічною системою, але швидкість переміщення рідкої середовища всередині неї досить мала. Для своєї роботи гідравліка об’ємного типу потребує обладнанні, здатну функціонувати при напорі до 350 МПа. Робочі камери гідравлічного насоса і двигуна поперемінно заповнюються гідравлічним маслом і витісняються звідти під високим напором.

Принцип роботи гідравлічної системи екскаватора

Присутній гідросистема на екскаваторі будь-якого виду. В Україні можна придбати спецмашини:

• одноковшевые і многоковшеве;
• баштовые;
• драглайны;
• ланцюгові;
• роторні – компактні та звичайні;
• фрезерні;
• траншеекопательные.

Набір змінних наважок дозволяє перетворити техніку одного виду в інший і розширити її функціональні можливості за найкоротший час. Цим самим можна істотно збільшити попит на послуги екскаватора і прибуток власника машини.

Робота гідравлічної системи виглядає так:

• приводний дизельний мотор крутить вал насосного гидроустройства, яке в свою чергу перетворює механічну енергію в гідравлічну;
• рідка середовище, переміщаючись по трубопроводу, направляється до гідромоторів або циліндрів, надходить всередину них через клапана управління і перетворюється в енергію механічну або зворотно-поступальний хід;
• робоча рідина, виконавши роботу, зливається в гідролінії, повертається в бак, потім подається в насос;
• етапи повторюються на наступному циклі.

Для нормального функціонування екскаваторної гідросистеми важливо дотримати кілька умов. По-перше, доручити проектування і монтаж агрегатів професіоналам. Відхилення при установці можуть стати причиною некоректної роботи одного або декількох вузлів, всієї гідравліки і машини в цілому. Також можливі передчасний знос і підвищене споживання ресурсів, зниження продуктивності.
Другий момент – перевозити на місце роботи екскаватор тралом, а не своїм ходом. Третя умова – регулярно проводити техогляд строго за графіком, розробленим виробником, проводити технічне обслуговування і своєчасний ремонт, використовувати оригінальні запчастини та якісні ПММ. Четвертий момент – залучати до роботи тільки досвідчених фахівців – майстрів і операторів, дотримуватися рекомендації та інструкції щодо умов і режимів роботи.

Несправності гідросистеми екскаватора

Пристрій гідравлічного екскаватора складна і вкрай надійне, проте можливі різного роду поломки і несправності. Серйозний вихід з ладу зможе діагностувати і виправити тільки компетентний співробітник спеціалізованій СТО, найпростіші поломки оператор зможе визначити, використовуючи свої органи почуттів. До найбільш частих проблем, які можуть мати місце при експлуатації спецтехніки, відноситься наступне:

• підтікання в місцях з’єднання рідкого середовища – можливо, зносилися ущільнюючі елементи, слабо затягнута різьблення з’єднувачів;
• занадто гучна робота помпи – вірогідна кавітація, неспіввісність, знос муфт і редукторів;
• спінювання гідрорідини в маслобаке – може, її рівень менше мінімуму або на всмоктуючому ділянці підсмоктується повітря;
• шум при включенні клапанної апаратури – можливо, сталася розрегулювання, засмічення, поломка і знос елементів;
• мала швидкість виконання операцій, недостатнє зусилля робочих елементів – ймовірно, що мають місце великі витоку рідкого середовища, знижена подача помпи, збиті настройки клапана запобігання;
• перегрів компонентів гідравліки – насоса, циліндрів, мотора, розподільників, робочої рідини – може виникати з-за недостатньої кількості мастила в системі, засмічення фільтрів, сапуна, несправностей і зношування агрегатів.

Відповідність параметрів роботи гідравлічної системи екскаватора заводським нормам – запорука нормального функціонування машини і її тривалого терміну служби. Тому перед пошуком поломки варто перевірити і виміряти значення таких характеристик:

• тиску рідини на вхідній лінії помпи;
• температури робочого масла і ключових вузлів гідравліки;
• стан робочої рідини (забруднення) і її кількість;
• рівень шуму, наявність стукотів.

Для виявлення багатьох поломок в гідравліці екскаваторної техніки потрібен спеціальний інструмент: термопара, самописець, вимірювач шуму, перетворювач тиску, лічильник частинок, термометр або температурний датчик, секундомір, градуйований посудину. Набагато простіше і ефективніше самостійного пошуку несправностей буде звернення в сертифіковану СТО. А якщо екскаватор і його гідросистема знаходиться на гарантії, то самодіяльність і зовсім небажана.

Інші статті

Гидравлика на тракторе — особенности работы, конструкция, масло

Гидравлика для трактора – это незаменимый механизм, функция которого заключается в обеспечении работы сельскохозяйственной машины в паре с навесным и полунавесным оборудованием, а также прицепами, в конструкцию которых входит гидравлическая система.

Конструкция гидравлической системы трактора состоит из гидравлического насоса. Он необходим для образования давления, под действием которого по системе циркулирует масло. Роль масла заключается в управлении органами гидравлики в навесных и прицепных приспособлениях.

Насос крепится к корпусам гидравлических агрегатов посредством шпилек и центрируется при помощи специального стакана. За привод между элементами отвечает промежуточная шестерня, предусмотренная в конструкции вала отбора мощности. Запуск и функционирование насоса возможно только при работе двигателя трактора на низких оборотах.

Принцип работы гидравлики на тракторе достаточно прост. Имеющееся в ее конструкции  масло поступает в работающий насос под воздействием разрежения, образовавшегося в зоне всасывания в результате вращательных движений шестерней. После этого масло выбрасывается в нагнетательное отверстие, расположенное между корпусом и зубьями шестерней. Благодаря наличию разницы между диаметрами всасывающего и нагнетательного отверстий и создается требуемое для стабильной работы гидравлики трактора давление.

За направление масла от гидронасоса к гидромотору прицепного агрегата и гидравлическому цилиндру отвечает специальный распределитель. Он также используется для перенаправления масла в имеющийся бак, переключая, тем самым, систему в режим холостого хода, и ограничивает создаваемое давление в случаях перегрузок гидравлической системы трактора.

Содержание

• 1 В чем преимущества наличия самодельной гидравлической системы трактора?
• 2 Как сделать гидравлику на самодельный трактор ?
• 3 Масло для гидравлики трактора – как выбрать?

В чем преимущества наличия самодельной гидравлической системы трактора?

Изготовленная своими руками гидросистема в конструкции трактора дает сельскохозяйственной машине несколько важных преимуществ. К ним относится:

• практически неограниченные возможности по установке дополнительных насадок. Собственноручно изготовленная гидравлическая система трактора , как правило, отличается от заводских версий, и может быть оснащена вспомогательными поршнями, гидравлическим насосом и датчиками;
• повышение точности управления. При сборке самодельной гидравлической системы все ее элементы подгоняются под водителя трактора, что дает возможность повысить удобство при эксплуатации агрегата.

Единственный недостаток самодельной гидравлической системы заключается в большом количестве времени, которое придется потратить на ее сборку.

Как сделать гидравлику на самодельный трактор ?

Чтобы самодельный гидравлический механизм получился качественным и безотказно работал при любых обстоятельствах, в процессе его сборки необходимо придерживаться определенного алгоритма.

Последовательность работ при изготовлении должна выглядеть следующим образом:

1. Подготовка чертежей, по которым собирается гидравлическая система;
2. Покупка требуемых для сборки деталей;
3. Монтаж и подключение созданной системы;
4. Точная калибровка используемых элементов;
5. Тестирование взаимодействия гидравлики с имеющейся в тракторе трансмиссией.

Перед изготовлением гидравлической системы нужно ознакомиться с чертежами. В них должен быть указан правильный порядок сборки и метод монтажа деталей.

После изучения схем нужно подготовить детали, требуемые для сборки системы.

Тракторная гидравлика должна состоять из следующих элементов:

• гидравлический бак, наполняемый маслом;
• мотор и гидравлический насос;
• распределитель масла;
• гидравлические двигатели и поршни;
• шланги для соединения деталей.

Система также обязательно должна быть оснащена фильтрами, которые не будут пропускать твердые частицы, встречающиеся в составе масла. Дополнительно гидравлику потребуется оборудовать измерителями давления, которые помогут предотвратить образование чрезмерного давления внутри системы.

Детальный порядок действий при самостоятельной сборке гидравлической системы для трактора выглядит следующим образом:

1. Для начала потребуется установить и закрепить гидравлический насос. Он должен располагаться под баком – это позволит маслу под воздействием силы тяжести беспрепятственно поступать в насос. Таким образом, при запуске системы не возникнет каких-либо проблем;
2. Для продления сроков эксплуатации механизма понадобится точно рассчитать мощность всех имеющихся в конструкции системы элементов. Учитывая эти данные нужно запустить гидравлический насос. В том случае если его предельной мощности будет не хватать, то потребуется  установить дополнительный насос – он будет использоваться только при экстремальных повышениях нагрузок на систему;
3. Для контроля за работой гидравлики в ее конструкции следует установить несколько фильтров для очистки масла и датчики измерения давления. Более детально о сборке гидравлической системы на трактор расскажет видео.

При переключении рычага масло по одним трубкам будет подаваться обратно в бак, или же поступать к поршням и гидравлическому мотору. Это позволит контролировать работу гидравлической системы трактора, и использовать ее только в тех случаях, когда это необходимо.

Масло для гидравлики трактора – как выбрать?

Многих начинающих трактористов интересует вопрос о том, какое масло лучше всего заливать в гидравлическую систему агрегата. Чтобы избежать ситуаций, при которых пенится масло в гидравлике трактора, а также других неприятных случаев, при выборе состава необходимо обращать внимание на следующие его свойства:

• уровень вязкости масла – чем он выше, тем медленнее жидкость будет циркулировать по трубкам гидравлической системы при высоких температурах. Такое масло не будет застывать в сильные морозы. Маловязкие масла обладают более высокой степенью очистки, а в их составе присутствует специальная присадка для загустения и ингибиторы, защищающие элементы гидросистемы от коррозии и окисления. Средневязкие масла также имеют в своих составах ингибиторы, предотвращающие образование коррозии и признаков гниения. Такие масла считаются универсальными, и подходят для использование при температурах, в диапазоне от -65 до +55 ⁰C;
• указанные на упаковке обозначения – помимо международных требований по системе ISO, масла для гидравлических систем тракторов должны полностью соответствовать требованиям ГОСТа. Согласно этим стандартам, имеющиеся в продаже масла поддаются разделению на 10 различных классов вязкости. Самым низким считается 5-ый, а самым высоким – 150-ый класс. Кроме того, масла для гидравлики делятся на классы «А», «Б» и «В». Основным отличием между ними является наличие в составе материала дополнительных присадок и их эксплуатационные свойства.

Такого рода классификация дает возможность быстро сориентироваться при выборе масла, и подобрать средство, которое подойдет для применения в тех, или иных погодных условиях.

Вам может также понравиться:

основные понятия и принципы гидравлики

Если вы хотите сказать спасибо автору, просто нажмите кнопку: 

Статьи о гидравлике

1. Вводная статья. Основные понятия и принципы.
2. Гидронасосы. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.
3. Гидродвигатели. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.
4. Гидроклапаны.
5. Коммутационная гидроаппаратура.
6. Элементы гидросистем (баки, теплообменники)
7. Устройства управления расходом. Способы регулирования расхода.
8. Устройство простейшего гидропривода.
9. Влияние внешних факторов на гидросистему.
10. Влияние загрязнений рабочей жидкости на работу гидросистемы. Фильтрация.

Введение.

Данный цикл статей рассчитан на широкий круг эксплуатантов гидравлического оборудования с различным уровнем теоретической подготовки в области гидравлики. Данный цикл статей не является полным и исчерпывающим, а несет некоторые базовые сведения о физических принципах работы гидросистем и гидравлических агрегатах. Статьи содержат в себе обзорную информацию с акцентом на вопросы, наиболее часто вызывающие затруднения у наших клиентов.

Гидравлика в наши дни прочно укоренилась в различных машинах и механизмах. Гидросистемы нашли широкое распространение в станочной технике, манипуляторах, подъемных устройствах, дорожной технике, автотранспорте, в механизмах летательных аппаратов, водного транспорта и т.д. Повсеместное применение гидравлических систем взамен систем механических приводов обусловлено прежде всего простотой преобразования вращательного движения гидронасоса в поступательное (линейное) или вращательное движение исполнительного гидродвигателя. При правильном подборе гидронасоса и исполнительного гидродвигателя можно получить практически любое усилие. Также преимуществом гидропривода является его компактность, малые размеры гидроагрегатов – следствие высокой удельной мощности. На рис.1 представлен электрический генератор мощностью 50 кВт и приводящий его гидромотор той-же мощности. Наглядно видно что гидромотор имеет заметно меньшие размеры при равной мощности.

Рассмотрим основные понятия и принципы гидравлики.

Понятие давления.

Давление это величина численно равная значению действию силы на единицу площади см. рис.2

Упрощенно данную зависимость можно представить аналогично закону Ома в электротехнике:

Основная единица измерения давления – Паскаль [Па]

Предположим что сила F=1 Ньютон [Н] действует на площадь 1 м2 в этом случае давление составит 1Па. Это очень маленькая величина так как усилие в 1 Н (≈0,981 кгс) распределяется на площади в 1 м2 . Атмосферное давление у поверхности земли имеет приблизительное значение 100000 Па что равняется 0,1МПа (МегаПаскаль). Кроме МПа на приборах измерения давления встречаются такие величины как кгс/см2(ат.) и bar. Соотношения единиц измерений показаны в таблице 1.

Таблица 1. Соотношения единиц измерения давления.

Гидростатическое давление – давление покоящегося столба жидкости.

Внутри столба жидкости под тяжестью массы жидкости, действующей на определенную площадь возникает давление, которое зависит от высоты столба жидкости (h), плотности жидкости (ρ) и ускорения свободного падения (g).

P= ρ ∙g∙h

Если рассматривать различные формы сосудов, наполненных одной и той-же жидкостью то давление в определенной точке будет зависеть только от высоты столба жидкости. Р1=P2=P3 см. рис. 3.

Гидростатическое давление воздействует на дно сосуда с определенной силой (F1 , F2 , F3), и если площади дна у сосудов равны A1 = A2 = A3 и плотность жидкости во всех сосудах одинакова, то силы действующие на дно сосудов равны (F1 = F2 = F3).

Закон Паскаля

Одним из основных законов гидравлики является закон Паскаля. Он гласит что давление в замкнутом сосуде вызванное действием внешней силы равномерно распределяется во всех направлениях и одинаково в любой точке. (в данном законе не учитывается гидростатическое давление т.к. оно ничтожно мало по сравнению с значениями давлений действующими в гидросистемах). См рис.4.

Закон Паскаля лежит в основе принципа передачи усилия посредством гидравлики. Рис.5.

Как следует из закона Паскаля давление во всех точках рабочей жидкости одинаково, следовательно:

В качестве простого примера применения данного принципа может служить обычный гидравлический домкрат.

Заключение

В данной статье описаны основные принципы используемые в системах гидростатического привода. На основе этих законов построены практически все гидросистемы станочных приводов и мобильных машин. Владея всего несколькими законами гидравлики, читатель сможет выполнить силовой расчет исполнительного гидроцилиндра и оценить преимущества применения гидропривода.

Внимание! Данная статья авторская. При копировании ее с сайта обязательно указывать источник!

С Уважением,

Начальник конструкторского отдела

Лебедев М.К.

Тел.: (495) 225-61-00 доб. 234

E-mail: lmk@rg-gr. ru

Основные элементы гидросистем — статьи МЗ «Энерпром»

Гидравлические системы – это комплексы гидравлических устройств, обеспечивающих высокую интенсивность работ, выполняемых промышленным оборудованием. Они являются важными элементами литейного, прессового, транспортировочного оборудования, устанавливаются в металлообрабатывающих станках и конвейерах. Принцип работы гидросистем заключается в преобразовании механической энергии приводного двигателя в гидравлическую и передаче мощности к рабочим органам промышленного оборудования. В металлорежущих и других станках гидравлика обеспечивает оптимальный режим функционирования, благодаря возможности бесступенчатого регулирования, обеспечению плавных движений и эффективной автоматизации процессов.

Элементы промышленной гидравлики

Машины и механизмы, используемые в промышленности, имеют разнообразное и часто очень сложное устройство, но схема гидросистем классического типа включает однотипный ряд основных элементов.

Рабочий гидроцилиндр

Служит для преобразования гидравлической энергии в механическое движение рабочих органов. Может направлять жидкость в одном направлении (одностороннее действие) или в двух (двухстороннее действие). Конструктивные варианты – поршневые с одним или двумя штоками и плунжерные, однополостные и двухполостные, телескопические, специального исполнения для конкретной области применения. В конструкции цилиндра может присутствовать датчик линейного перемещения, обеспечивающий обратную связь в системах пропорционального или сервоуправления.

В сложных механизмах вместо гидроцилиндров устанавливают гидромоторы, в которые рабочая жидкость поступает из насоса, а потом возвращается в магистральный трубопровод. В зависимости от требуемых характеристик, гидравлические системы комплектуют лопастными, шестеренными, поршневыми гидродвигателями.

Гидрораспределители – дросселирующие и направляющие

Эти компоненты служат для управления потоками. По конструкции их распределяют на – золотниковые, клапанные, крановые. В промышленной гидравлике наиболее востребованы гидрораспределители золотникового типа, благодаря простоте в эксплуатации, надежности и небольшим габаритам.

Клапаны

Это механизмы, которые служат для регулирования пуска, остановки, интенсивности потока. Сервоприводные и пропорциональные клапаны осуществляют свои движения пропорционально подаваемому электрическому сигналу.

Насосы

Это оборудование служит для преобразования механической энергии гидропривода в давление рабочей жидкости востребовано в гидравлических системах различного вида. Для промышленной техники, эксплуатируемой в тяжелых условиях, обычно применяют динамические модели, устойчивые к посторонним включениям. Насосы бывают принудительного типа, по конструкции – поршневые (аксиальные и радиальные), шестеренные, лопастные. Производители также предлагают модели специального исполнения, например с пониженным уровнем пульсации и шума, способные выдерживать сложные эксплуатационные условия.

В зависимости от функционального назначения, в гидравлических системах присутствуют различные дополнительные элементы: фильтры (напорные, всасывающие, воздушные, сливные), блоки разгрузки, зарядные устройства, крепежные детали, маслоохладители и другие.

Схема самого простого варианта гидросистемы

На схеме показана одна из самых простых систем промышленной гидравлики, действующая следующим образом:

• Гидравлическая жидкость поступает из бака Б через насос Н в гидрораспределитель Р.
• В зависимости от положения гидрораспределителя (1, 2, нейтрального), гидравлическая жидкость поступает в соответствующую полость гидроцилиндра, провоцируя его движение в нужную сторону. В нейтральном положении гидроцилиндр неподвижен.
• За насосом Н установлен предохранительный клапан, настраиваемый на определенное давление. При срабатывании предохранительного клапана гидравлическая жидкость возвращается в бак Б, минуя остальные элементы системы.

Варианты управления гидросистемами

Для конкретного привода выбирают наиболее удобный способ управления гидравлическими системами в зависимости от циклограммы функционирования гидросистемы, параметров нагрузки, количества регулируемых клапанов:

• Машинное. Его преимуществом является высокий КПД управляемых гидросистем, поскольку избытки жидкости при рабочем ходе не через напорный клапан не отводится. Однако такой способ руководства не подходит для систем механизмов, которые работают со знакопеременными или переменными  нагрузками.
• Дроссельное. Такой вид управления подходит для гидросистем, в которых осуществляется несинхронное руководство несколькими гидромоторами. Часто применяется в системах с насосами постоянной производительности.
• Машинно-дроссельное. Обеспечивает высокий КПД системы и возможность управления работой нескольких гидромоторов.

 

 

Вернуться к списку

Назначение и устройство гидравлической системы. Что такое гидравлический привод

Рассмотрим назначение и устройство гидравлической системы с описанием подсистем, основных элементов. По своему устройству гидравлическое оборудование предназначено для работы с высокой интенсивностью, обеспечивая надлежащее давление, преобразование механической мощности двигателя в гидравлическую. Такое оборудование может работать как отдельно, так и входить в комплекс литейных, транспортировочных, переработочных станков, прессов и т.д.

Что такое гидравлический привод

Привод — это преобразователь мощности за счет движения разогретой жидкости под давлением. Устройство гидравлических систем состоит из движущихся (например, насос) и неподвижных частей (цилиндр), в которых преобразовывается энергия. Элементы объединены в так называемые линии для циклического преобразования энергии. Принцип работы заключается в превращении вращательного движения в поступательное.

Как работает гидропривод

Покажем устройство гидравлического оборудования на схеме. Работает привод по принципу рычага под давлением, то есть прикладывая малое усилие, получают большое.

В схеме давление на второй поршень определяется по формуле:

Усилие на рычаг зависит от размера площади давления. Чем больше площадь второго поршня по сравнению с площадью первого, тем сильнее возрастет его сила, обозначенная маркерами F1 и F2. Но выигрывая по силе давления га рычаг, приходится жертвовать свободой перемещения. Данное упущение в конструкции ликвидировали другим изобретением – обратным клапаном.

Под этим термином подразумевают агрегат, который запирает поток масла, двигающийся в одном направлении, для свободного пропуска потока с обратного направления. Схема с этим элементом гидравлического оборудования выглядит так:

Начнем цикл. Приложим усилие к первому поршню, заставим его переместиться на расстояние, скажем, I1. Соответственно, второй поршень сдвинется со своего положения на определенное расстояние. Когда мы вернем первый поршень назад, то поток жидкости не будет вытекать вслед за ним из-за действия обратного клапана, и второй поршень будет неподвижным. Повторим цикл, добавив жидкость из бака в камеру с первым поршнем и приложив к нему усилие. Хотя поршень 1 переместится снова на то же самое расстояние I1, теперь поршень 2 пройдет удвоенный промежуток по отношению к начальному расположению.

Итак, увеличивая количество циклов, можно получать все большую силу второго поршня, заставляя его двигаться на все дальнее расстояние от первоначальной позиции.

Именно за такое устройство гидравлическое оборудование опережает механический привод. Там, где механика пасует, гидравлические системы способны выдавать значительное давление с меньшими затратами энергии.

Важные термины

Определимся в некоторых понятиях и элементах, входящих в состав гидравлической системы.

1. Узел, обозначенный на схеме, как поршень 1 + камера + обратный клапан, называется насосом.
2. Поршень 2 в гидравлике обозначается, как двигатель или гидроцилиндр.

Эти элементы будут описаны подробнее в следующем разделе.

Главный вывод по разделу: устройство и работа гидравлической системы подчинены циклическому процессу создания усилия, отката и следующего цикла, за счет чего привод способен создавать титаническое давление.

Устройство элементов гидравлической системы

Несмотря на сложность, схема гидросистем является стандартизированной, что удобно при заменах-ремонтах элементов. Устройство гидравлического оборудования включает в себя следующие элементы:

Рабочий цилиндр, гидромотор, гидродроссель

Здесь происходит основной процесс преобразования энергии. Масло поступает по одному или двум направлениям, от чего цилиндр различается по способу действия (одностороннему и двухстороннему).

Бывает:

• с поршневым действием;
• телескопическим действием;
• плунжерным.

Сложные машины иногда имеют вместо цилиндра гидромотор. Благодаря ему масло сначала поступает из насоса, затем возвратно идет по трубопроводам, а остатки сливаются в накопительный бак.

В устройстве гидравлического оборудования гидродросселю отведена роль регулятора скорости подачи жидкости. Тем самым регулируется скорость движения цилиндра, двигателя. Устройство этого элемента отражено на схеме внизу.

Дроссели чувствительны к марке, сорту применяемых масел, а также температуре окружающей среды. При температуре 30 С+ используют масла малой вязкости. При этом отверстия жиклера находятся в диапазоне 2-2,5 мм. Для зимних условий ставят жиклеры с отверстиями не менее 3,5 мм.

Гидрораспределители

Используются для управления потоками жидкости от насоса к полости гидроцилиндра, а затем отвода излишка жидкости в бак. Бывают двух-трехпозиционными, одно-двух-трехзолотниковыми. Двухпозиционный носит такое название из-за того, что для включения цилиндра рычаг смещается в одно положение (позицию).

Гидрораспределители золотникового типа получили распространение, как неприхотливые, надежные, простые при работе, малогабаритные.

Клапаны

Агрегаты, регулирующие различные характеристики потока: пуска-остановки, интенсивности. Подразделяются на пропорциональные, сервоприводные. Для уравновешивания давления жидкости в цилиндрах применяют предохранительный клапан. Он бывает прямого и дифференциального действия. Смысл его работы – уравновесить давление за счет сжатия-расширения пружины. Ход пружины регулируется винтом.

Стрелкой указан предохранительный клапан прямого действия, рядом с ним – дифференциального. Принцип работы основан на двух ступенях давления, за счет которых уменьшается частота срабатывания золотника.

Насосы

Благодаря этому элементу механическая энергия преобразовывается в давление жидкости. На рынке много разновидностей этой группы элементов, приспособленных для конкретных условий эксплуатации. Например, для суровых условий эксплуатации сложных машин, механизмов предназначены динамические насосы, а также с пониженным уровнем шума.

Дополнительные элементы

Могут присутствовать такие запчасти, как фильтры, накидные гайки, зарядные устройства, крепеж, манометры, маслоохладитель и др.

Преимущества, недостатки гидравлического оборудования

Плюсы:

• возможность регулировать скорость вращения бесступенчатым способом;
• независимое расположение узлов;
• для работы нужно меньше деталей, чем механическому приводу. Достаточно исполнительного устройства, насоса с гидромотором для слаженной работы;
• защита от перегрузок;
• стандартные элементы схемы гидропривода упрощают процесс замены, ремонта.

При этом есть недостатки:

• эффективность работы зависит от уровня температуры;
• на трение жидкости тратится часть рабочего давления;
• присутствует риск утечек жидкости;
• из жидкости может выделяться воздух, влияющий на силу давления.

Гидравлическое оборудование требует регулярного обслуживания не менее 1 раза за 2 года.

Основные, дополнительные элементы, комплектующие

Даже сверхнадежные по устройству гидравлические системы нуждаются в регулярном осмотре, ремонте и замене износившихся элементов. Часто эти компоненты приходится искать у различных поставщиков, ожидать прибытия заказа, при этом машины простаивают.

Наша компания продумала этот момент, готова предложить такие основные и дополнительные элементы гидравлического оборудования, как:

• приводной вал с манжетой;
• пружины регулятора мощности;
• золотниковые пары;
• распределители;
• прокладки, подшипники и др.

Мы поставляем только брендовую аутентичную продукцию, поэтому даем гарантию на комплектующие. С ассортиментом этого и другого товара можно ознакомиться на сайте компании https://ctois.ru/gidravlicheska. Открыты представительства в Москве, Калуге.

Если у Вас остались вопросы, заполните форму:

Ваше сообщение было успешно отправлено!

Наши специалисты скоро свяжутся с Вами!

Нажимая кнопку «Отправить» вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности компании.

Как работает гидравлика? – Добро пожаловать в

Перейти к содержимому

Как работает гидравлика? M. Рагху2022-02-23T07:47:42+00:00

Многие люди слышали термин «гидравлика» применительно к своим автомобилям или другому типу транспортных средств или машин, но большинство людей имеют очень слабое представление о том, как на самом деле работает гидравлика. У них может быть смутное представление о том, что вода используется для чего-то, но это все. Гидравлика на самом деле очень интересна тем, как она использует воду, чтобы делать то, что она делает.

Что такое гидравлика?

Гидравлика может быть термином, используемым для изучения жидкостей и того, как жидкости функционируют, но большинство людей думают о ее использовании в технике, когда слышат этот термин. Гидравлические системы работают, используя жидкость под давлением для питания двигателя. Эти гидравлические прессы оказывают давление на небольшое количество жидкости, чтобы генерировать большое количество энергии.

Вот основная идея гидравлической системы: вода в замкнутой системе испытывает давление с одной стороны. Это давление прижимает его к поршню на другой стороне контейнера. Это передает энергию поршню, заставляя его подниматься вверх, чтобы что-то поднять. Поскольку давление на воду не позволяет ей течь в обратном направлении, поршень никогда не сможет двигаться в противоположном направлении, если это давление не будет снято. Это означает, что все, что поднимает поршень, надежно закреплено до тех пор, пока системный оператор не разрешит его отпустить. Например, если поршни поднимают зубцы вилочного погрузчика, они останутся поднятыми до тех пор, пока гидравлическое давление не будет сброшено.

Джозеф Брама, отец гидравлики

В конце 1700-х годов британский механик и инженер Джозеф Брама начал работать над практическим применением закона Паскаля, принципа, разработанного французским математиком Блезом Паскалем. Этот закон гласит, что если на жидкость, находящуюся в небольшом пространстве, оказывается давление, то это давление будет передаваться через жидкость во всех направлениях, не уменьшаясь. Когда он ударяется о края замкнутого пространства, давление будет действовать на это пространство под прямым углом. В принципе, сила, действующая на небольшую площадь, может создать пропорционально большую силу на большей площади.

Пример:  давление в 100 фунтов, приложенное к пространству площадью 10 квадратных дюймов, создаст давление в 10 фунтов на квадратный дюйм. Поскольку квадрат 10 на 10 на самом деле имеет площадь 100 квадратных дюймов, пресс может выдержать до 1000 фунтов.

Возможно, для большинства людей это не имеет смысла, но для Брамы это был потенциал нового типа печатного станка. В 1795 году его исследования окупились, и он запатентовал первый гидравлический пресс. Пресса Брамы, как она известна сегодня, стала широко успешной.

Части гидравлической системы

Гидравлические системы состоят из четырех основных компонентов. Эти компоненты содержат жидкость, создают давление и преобразуют генерируемую энергию в механическую энергию для практического использования.

Резервуар:  здесь хранится жидкость. Резервуар также передает тепло в гидравлическую систему и помогает удалять воздух и различные типы влаги из хранящейся жидкости.

Насос: насос отвечает за перемещение механической энергии в систему. Это происходит за счет перемещения жидкости в резервуаре. Существует несколько различных типов гидравлических насосов, каждый из которых работает по-своему. Однако все насосы работают по одному и тому же основному принципу перемещения жидкостей под давлением. Некоторые из этих типов насосов включают шестеренные насосы, поршневые насосы и лопастные насосы.

Клапаны: клапаны в системе используются для запуска и остановки системы и направления движения жидкости. Клапаны содержат несколько золотников или тарелок. Они могут приводиться в действие электрическими, ручными, гидравлическими, пневматическими или механическими способами.

Приводы:  эти устройства используют генерируемую гидравлическую энергию и преобразуют ее обратно в механическую энергию для использования. Это может быть сделано несколькими различными способами. В системе может использоваться гидравлический двигатель для создания вращательного движения, или это может быть сделано с использованием гидравлического цилиндра для создания линейного движения. Есть также несколько различных типов приводов, которые используются для определенных функций.

Какие жидкости используются в гидравлических системах?

Некоторые люди предполагают, что гидравлическая система использует воду, и в какой-то момент это могло быть правдой. Однако есть и другие жидкости, которые работают намного лучше, потому что помимо передачи энергии они также смазывают систему и самоочищаются. Вот несколько различных типов гидравлических жидкостей, используемых сегодня:

• Жидкости на водной основе: эти жидкости очень огнестойкие. Однако за ними нужно внимательно следить, потому что они не обеспечивают столько смазки, как некоторые другие типы жидкостей. Они также могут испаряться при высоких температурах.
• Жидкости на нефтяной основе: эти жидкости сегодня наиболее популярны. Их действительно можно адаптировать к системе, добавляя различные добавки. Например, эти жидкости можно модифицировать, включив в них ингибиторы ржавчины и окисления, противоизносные присадки, антикоррозионные присадки и противозадирные присадки. Стоят они тоже довольно недорого.
• Синтетические жидкости: наконец, существуют искусственные смазки, которые также очень полезны в системах с высокой температурой и высоким давлением. Они также могут быть огнестойкими и помогают смазывать систему. Однако синтетические жидкости являются искусственными и могут содержать токсичные вещества. Они также обычно дороже, чем другие типы гидравлических жидкостей.

Применение гидравлических систем

Мы видим, что гидравлика используется каждый день, хотя большинство людей этого не осознают. Вот несколько примеров ежедневного использования этой системы:

Автомобили и другие транспортные средства:

Гидравлика в автомобилях наиболее широко используется в гидравлических тормозных системах. Эти системы используют тормозную жидкость для передачи давления на тормозную колодку, которая затем давит на ось и останавливает движение автомобиля.

Некоторые автомобили также оснащены гидравлической подвеской. Этот тип подвески приподнимает автомобиль над группой, что делает езду более плавной и комфортной для водителя.

• Что такое гидравлические тормоза — краткое описание принципа их работы.
• Типы систем подвески автомобилей — включает гидравлическую подвеску.

Вилочные погрузчики:

Гидравлика используется в вилочных погрузчиках для отрыва несущих зубьев от земли и удержания груза в воздухе во время движения вилочного погрузчика. Гидравлическую систему вилочного погрузчика называют сердцем транспортного средства, и это правда: гидравлическая подъемная система выполняет большую часть работы, и без нее транспортное средство не сможет перемещать поддоны.

• Как работает гидравлика вилочного погрузчика — краткое описание этих систем.
• Защита гидравлических систем вилочного погрузчика — посмотрите, что может выйти из строя в гидравлике вилочного погрузчика.

Оборудование НАСА:

НАСА использует гидравлику несколькими способами. Эти системы могут использоваться в качестве вспомогательных силовых установок на космических челноках и других аппаратах, предназначенных для ухода с орбиты Земли. Шаттлы использовали три разные независимые гидравлические системы в качестве резервных генераторов энергии. В шасси также использовалась гидравлика для перемещения шасси вверх в корпус шаттла после взлета и его выдвижения при посадке.

• Гидравлика в орбитальных кораблях космического корабля — как гидравлика обеспечивает резервное питание в космических челноках.
• Системы посадки шаттлов – обсуждает, как гидравлика использовалась в шасси космических челноков.

Строительное оборудование:

В строительном оборудовании и другой тяжелой технике гидравлика может использоваться для подъема, прессования или раздельных систем. Экскаваторы, дровоколы и краны используют для работы гидравлику. Эти транспортные средства часто имеют большие ковши или другие детали, для работы которых требуется значительное количество энергии, и они были бы более дорогими и сложными в управлении, если бы не гидравлика.

• Основы гидравлического оборудования — как работают эти системы.
• Как используются гидравлические системы — список некоторых способов использования этих систем.

Вывод:

Гидравлическое оборудование чаще всего используется для подъема или перемещения тяжелых грузов, поскольку оно довольно дешевое, но может генерировать большую мощность. Несмотря на то, что идея гидравлики очень проста и ей уже несколько сотен лет, из-за того, что она работает так хорошо, инженеры смогли улучшить только некоторые компоненты гидравлической системы, а не полностью заменить ее чем-то новым.

• Система гидравлического привода — более подробное описание работы этих систем.
• Компоненты и жидкости гидравлической системы — в этом источнике более подробно описаны различные типы гидравлических жидкостей.
• How Hydraulics Work — руководство для начинающих по гидравлике.
• Гидравлические машины — краткое описание того, как работают эти машины.
• Эволюция гидравлики — посмотрите, как эти системы изменились за эти годы.
• Принцип Паскаля — краткий обзор этого закона и того, как он работает с гидравликой.
• Гидравлика и давление — краткий урок по основам гидравлических систем.

Как работает гидравлика | Гидравлика

Как работает гидравлика | Гидравлика

Вы здесь: Домашняя страница > Инжиниринг > Гидравлика

• Дом
• Индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 19 ноября 2021 г.

Какая связь между водой пистолет и этот гигантский подъемный кран? На первый взгляд никакой связи. Но подумайте о науке, стоящей за ними, и вы достигнете удивительного вывод: водяные пистолеты и краны используют силу движущихся жидкостей очень похожим образом. Эта технология называется гидравликой. используется для питания всего, от автомобильных тормозов и мусоровозов до домкраты для моторных лодок и гаражные домкраты. Давайте подробнее рассмотрим, как это работает!

На фото: этот кран поднимает свою гигантскую стрелу в воздух с помощью гидроцилиндра. Можете ли вы найти барана здесь? Главный — сияющий серебром на солнце в центре картины. Есть также стержни, поддерживающие стабилизаторы («выносные опоры»): ножки, которые выступают рядом с колесами, чтобы поддерживать кран у основания, когда стрела выдвинута (они выделены желтыми и черными предупреждающими полосами).

Содержимое

1. Жидкость не раздавишь!
2. Гидравлика в теории
3. Гидравлика на практике
4. Скрытая гидравлика
5. Узнать больше

Жидкость не раздавишь!

Газы легко раздавить: все знают, как легко это сжать воздушный шар. С твердыми телами все наоборот. Если вы когда-нибудь пытались сжать кусок металла или кусок дерево, только твоими пальцами, вы будете знать, что это практически невозможно. Но как быть с жидкостями? Где они подходят?

Вы, наверное, знаете, что жидкости промежуточное состояние, в чем-то похожее на твердые тела и немного на газы в других. Теперь, поскольку жидкости легко перетекают с места на место, вы может подумать, что они будут вести себя как газы, когда вы попытаетесь их сжать. На самом деле жидкости практически несжимаемы, как и твердые тела. Вот почему больно плюхаться на живот, если вы провалили погружение в воду. бассейн. Когда твое тело шлепается в бассейн, это потому, что вода не может выдавливаться вниз (как матрац или батут будет) или достаточно быстро уйти с дороги. Вот почему прыгать с мостов в реки может быть очень опасным. Если вы не ныряете правильно, прыгая с моста в воду — почти как прыжок на бетон. (Узнайте больше о твердых телах, жидкостях и газах.)

Фото: Почему из шприца так быстро брызжет вода? Вы вообще не можете сжать жидкость, поэтому, если вы нагнетете воду через широкую часть шприца, сильно нажимая на поршень внизу, куда эта вода пойдет? Он должен бежать через вершину. Так как верх намного уже, чем низ, вода выходит высокоскоростной струей. Гидравлика запускает этот процесс в обратном порядке, чтобы обеспечить более низкую скорость, но большую силу, которая используется для питания тяжелых машин. То же самое и с водяным пистолетом (ниже), который фактически представляет собой просто шприц в форме пистолета.

Тот факт, что жидкости плохо сжимаются, невероятно полезно. Если вы когда-нибудь стреляли из водяного пистолета (или бутылка со средством для мытья посуды, наполненная водой), вы использовали эту идею уже. Вы, наверное, заметили, что требуется некоторое усилие, чтобы нажать спусковой крючок водяного пистолета (или выдавить воду из моющего средства бутылка). Когда вы нажимаете на курок (или сжимаете бутылку), вы пришлось приложить немало усилий, чтобы вытолкнуть воду через узкий проход. сопло. Вы на самом деле оказываете давление на воду — и вот почему он выбрасывается с гораздо большей скоростью, чем вы двигаете курок. Если бы вода не была несжимаемой, водяные пистолеты не работали бы. правильно. Вы бы нажали на курок, и вода внутри просто раздавить в меньшее пространство — он не выстрелил бы из сопла, как вы ожидаете.

Если водяные пистолеты (и сжимаемые бутылки) могут изменять силу и скорость, это означает (в строгих научных терминах), что они работают так же, как инструменты и машины. Фактически, наука о водяных пистолетах приводит в действие некоторые из самых больших машин в мире — краны, самосвалы и экскаваторы.

Гидравлика в теории

Поверните водяной пистолет на его конце, и это (грубо упрощенно) что происходит внутри:

Фото: Упрощенный вид гидравлической системы пистолет.

При нажатии на спусковой крючок (показан красным) применяется относительно большое усилие, перемещающее спусковой крючок на короткое расстояние. Потому что вода не будет втиснуться в меньшее пространство, оно проталкивается через тело пистолета к узкому соплу и брызжет с меньшей силой, но с большей скорость.

Теперь предположим, что мы можем заставить водяной пистолет работать в обратном направлении. Если мы могли стрелять жидкостью в сопло на высокой скорости, вода течь в противоположном направлении, и мы бы создали большое восходящее усилие на спусковом крючке. Если бы мы увеличили наш водяной пистолет много раз, мы может генерировать достаточно большую силу, чтобы поднимать предметы. Именно так гидроцилиндр или домкрат работает. Если вы впрыснете жидкость через узкий трубку с одного конца, можно заставить поршень подниматься медленно, но с большим силы, на другом конце:

Фото: Как увеличить силу водяным пистолетом работает в обратном порядке.

Наука, стоящая за гидравликой, называется Паскаль. принцип . По существу, потому что жидкость в трубе несжимаемый, давление должно оставаться постоянным на протяжении всего пути, даже когда вы сильно напрягаетесь с одной стороны или с другой. Теперь давление определяется как сила, действующая на единицу площади. Итак, если мы нажмем вниз с небольшим усилием на небольшой площади, на узком конце трубки на слева, должна быть большая сила, действующая вверх на большее площадь поршня справа, чтобы поддерживать одинаковое давление. Вот как сила становится увеличенной.

Рекламные ссылки

А как насчет энергии?

Еще один способ понять гидравлику — подумать о энергии .

Мы уже видели, что гидроцилиндры могут дать нам больше силы или скорости, но они не может делать и то, и другое одновременно — и это из-за энергии. Посмотрите еще раз на рисунок водяного пистолета вверху. Если вы быстро нажмете на узкую трубку (с небольшим усилием), поршень на широкой трубке поднимается медленно (с большим усилием). С чего бы это? Основной закон физики называется закон сохранения энергии говорит нам не может делать энергию из воздуха. Количество энергии, которое вы тратите на перемещение поршня равна силе, которую вы используете, умноженной на расстояние, на которое вы его перемещаете. Если наш водяной пистолет производит в два раза больше силы на широком конце, чем мы прилагаем на узком конце, он может только сдвинуться на половину. Это потому, что энергия, которую мы поставляем, толкая вниз, переносится прямо вокруг трубы до другого конца. Если одно и то же количество энергии теперь должно двигаться с удвоенной силой, он может переместить его только на половину расстояния за одно и то же время. Вот почему более широкий конец движется медленнее чем узкий конец.

Гидравлика на практике

Вы можете увидеть работу гидравлики на этом экскаваторе. Когда водитель дергает за ручку, двигатель экскаватора нагнетает жидкость в узкие трубы и кабели (показаны синим), заставляя гидроцилиндры (показаны красным) для расширения. Бараны немного напоминают велосипедные насосы, работающие в задний ход. Если сложить вместе несколько баранов, можно сделать копатель рука вытягивается и двигается так же, как у человека, только с гораздо большим сила. Гидроцилиндры фактически являются мышцами экскаватора:

Фото: В этом экскаваторе работает несколько различных гидроцилиндров. Бараны показаны красными стрелками и узкие, гибкие гидравлические трубы и кабели, питающие их синим цветом.

Каждый гидроцилиндр работает как дизельный водяной пистолет в обратном направлении:

Фото: Крупный план гидроцилиндров экскаватора.

Двигатель прокачивает гидравлическую жидкость через одну из тонких трубок, чтобы выдвинуть более толстый плунжер с гораздо большей силой, например:

Фото: Как гидроцилиндр увеличивает силу.

Вам может быть интересно, как гидроцилиндр может двигаться как внутрь, так и наружу, если гидравлическая жидкость всегда толкает его в одном направлении. Ответ заключается в том, что жидкость не всегда движется одинаково. Каждый поршень питается с противоположных сторон по двум отдельным трубам. В зависимости от того, в каком направлении движется жидкость, плунжер толкает либо внутрь, либо наружу, очень медленно и плавно, как ясно показывает эта небольшая анимация:

.

В следующий раз, когда вы выйдете на улицу, посмотрите, сколько гидравлических машин вы сможете обнаружить. Вы можете быть удивлены тем, сколько их используют грузовики, краны, экскаваторы, самосвалы, экскаваторы и бульдозеры. Вот еще пример: гидравлический кусторез на кузове трактора. Режущая головка должна быть прочной и тяжелой, чтобы срезать живые изгороди и деревья, и водитель не может поднять или установить ее вручную. К счастью, гидравлическое управление делает все это автоматически: с помощью нескольких гидравлических соединений, немного похожих на плечо, локоть и запястье, резак движется с такой же гибкостью, как человеческая рука:

Фото: Типичный гидравлический кусторез. Красные стрелки указывают на гидроцилиндры.

Скрытая гидравлика

Однако не все гидравлические машины так очевидны; иногда их гидроцилиндры скрыты из виду. Лифты («лифты») хорошо скрывают свою работу, поэтому не всегда очевидно, работают ли они традиционным способом (тянут вверх и вниз с помощью троса, прикрепленного к двигателю) или вместо этого используют гидравлику. В лифтах меньшего размера часто используются простые гидроцилиндры, установленные непосредственно под шахтой лифта или рядом с ней. Они проще и дешевле традиционных лифтов, но потребляют немного больше энергии.

Моторы — еще один пример, когда гидравлику можно скрыть из виду. Традиционный электродвигатели используют электромагнетизм: когда электрический ток течет по катушкам внутри них, он создает временную магнитную силу, которая давит на кольцо постоянных магнитов, заставляя вал двигателя вращаться. Гидравлические двигатели больше похожи на насосы, работающие в обратном направлении. В одном примере, называемом гидравлическим мотор-редуктором, жидкость поступает в двигатель по трубе, заставляя вращаться пару тесно зацепленных шестерен, а затем вытекает обратно через другую трубу. Одна из шестерен соединена с валом двигателя, который приводит в движение все, что приводится в действие двигателем, в то время как другая («натяжной ролик») просто свободно вращается, чтобы завершить механизм. В то время как традиционный гидравлический домкрат использует мощность перекачиваемой жидкости для толкания цилиндра вперед и назад на ограниченное расстояние, гидравлический двигатель использует непрерывно текущую жидкость для вращения вала столько времени, сколько необходимо. Если вы хотите, чтобы двигатель вращался в противоположном направлении, вы просто переворачиваете поток жидкости. Если вы хотите, чтобы он вращался быстрее или медленнее, вы увеличиваете или уменьшаете поток жидкости.

Работа: Упрощенный гидравлический мотор-редуктор. Жидкость (желтая) втекает слева, вращает две шестерни и вытекает вправо. Одна из шестерен (красная) приводит в действие выходной вал (черная) и машину, к которой подключен двигатель. Другая шестерня (синяя) — промежуточная.

Зачем использовать гидравлический двигатель вместо электрического? В то время как мощный электродвигатель обычно должен быть действительно большим, гидравлический двигатель такой же мощности может быть меньше и компактнее, потому что он получает мощность от насоса, расположенного на некотором расстоянии. Вы также можете использовать гидравлические двигатели в местах, где электричество может быть нежизнеспособным или безопасным, например, под водой или там, где есть риск возникновения электрических искр, вызывающих пожар или взрыв. (Другой вариант в этом случае — использование пневматики — силы сжатого воздуха.)

Узнайте больше

На этом сайте

• Краны
• Энергия
• Двигатели
• Силы и движение
• Пневматика
• Простые машины

Книги

Для младших читателей

Особенно подходят для детей от 9 до 12 лет:

• Машины и моторы Джона Ричардса и Эда Симпкинса. Gareth Stevens/Wayland, 2016. Четко написанное иллюстрированное руководство по всем видам механических машин. Хороший обзор, который поможет детям понять, как простые машины приводят в действие более крупные машины реального мира, которые они видят вокруг себя.
• Как все работает сейчас, Дэвид Маколей. DK, 2016. Многие гидравлические машины разобраны и объяснены в этом классическом томе, посвященном тому, как это работает.
• Чувствуешь силу? Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007/2015. Увлекательное введение в основы физики. (Я был одним из консультантов по этой книге.)
• Сила и движение Питера Лафферти. Дорлинг Киндерсли, 2000 год. Хотя он уже довольно старый и, кажется, не обновлялся, его все еще легко найти в магазинах секонд-хенд. Одна из классических книг DK Eyewitness, в ней много увлекательной истории, а также современная наука.
• Как все устроено: сила давления, Эндрю Данн. Thomson Learning, 1993. Немного устаревшая, но все еще очень актуальная детская книга, которая связывает основы науки о жидкостях и давлении воды с такими повседневными машинами, как суда на воздушной подушке, пылесосы, отбойные молотки, автомобильные тормоза и лифты.

Для читателей постарше

• Гидравлические машины и энергия Джорджио Корнетти. Springer, 2022. Подробное общее руководство по гидроэнергетике.
• «Понимание гидравлики», Лесли Хэмилл. Palgrave Macmillan, 2011. Большое и очень популярное введение в гидравлику для студентов инженерных специальностей.
• Гидравлика и пневматика: Руководство для техников и инженеров Эндрю Парра. Баттерворт-Хайнеманн, 1998 г. (перепечатано в 2013 г.). Книга короче, чем у Хэмилла, и в ней сравниваются преимущества гидравлической и пневматической энергии. Также для уровня колледжа.

Видео

Информационные

• Гидравлические приводы Vickers Hydraulics. Устаревшее, но довольно четкое видео, в котором объясняются основные гидравлические приводы, в том числе гидроцилиндры одностороннего и двойного действия и гидравлические двигатели.

Забавные проекты

• Сделайте гидравлическую руку от Mist8K. Гидравлический рычаг с приводом от шприца и электромагнитным захватом.
• «Как сделать гидравлических боевых роботов», Лэнс Акияма. Один из проектов, описанных в книге Лэнса «Инженер с резиновыми лентами».
• Принцип работы гидравлического ножничного подъемника от DRHydraulics. Это довольно четкая анимация, показывающая, как гидравлический насос поднимает и опускает лифт. Было бы лучше, если бы мы могли видеть разрез цилиндра и то, как течет жидкость, но вы поняли идею.

Статьи

• Посмотрите, как робот HyQReal тянет самолет Эван Акерман. IEEE Spectrum, 23 мая 2019 г. Возможно, роботы в основном электромеханические, но гидравлические компоненты становятся все более популярными.
• Робот Disney с воздушно-водяными приводами демонстрирует «очень плавные» движения от Эрико Гиццо. IEEE Spectrum, 1 сентября 2016 г. Исследование робота, использующего комбинацию гидравлики и пневматики.
• Гидравлика может включить полноэкранный дисплей Брайля от Прии Ганапати. Wired, 30 марта 2010 г. Недавно разработанный гидравлический механизм может сделать дисплеи Брайля дешевле, быстрее и доступнее.
• Давление на гидравлику: Инженер, 24 февраля 2003 г. Почему гидравлика по-прежнему остается таким популярным способом приведения в действие машин, когда электрическая энергия, на первый взгляд, проще и легче в реализации?

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2007, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2020) Гидравлика. Получено с https://www.explainthatstuff.com/hydraulics.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте.

..

• Связь
• Компьютеры
• Электричество и электроника
• Энергия
• Машиностроение
• Окружающая среда


• Гаджеты
• Домашняя жизнь
• Материалы
• Наука
• Инструменты и инструменты
• Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работает гидравлика? — Информация о гидролинии —

Как работает гидравлика? На протяжении веков люди использовали гидроэнергию для повседневного использования. Это один из наиболее широко используемых и старейших способов использования энергии. Его области применения варьируются от полива до строительного оборудования и тяжелой техники. Это настолько распространено, что многие домашние хозяйства и офисы могут ежедневно использовать гидравлическое оборудование. Инженеры прошлого создали основу для современных гидравлических систем, отвечающих потребностям современного мира.

Кто тогда изобрел гидравлику? Трудно определить, кто именно изобрел гидравлические системы. Гидравлические системы были созданы благодаря работе таких великих умов, как Леонардо да Винчи, Галилео Галилей, Блез Паскаль и Джозеф Брама, и это лишь некоторые из них. Гидравлика нашла свое место в современном мире во время промышленной революции, предложив широкое и эффективное применение.

С началом 20-го века появились новые и разнообразные способы применения гидравлики. Гидравлические системы широко используются, потому что они легко адаптируются, просты и гибки для использования с различными типами приводов. Высокая плотность мощности является одним из преимуществ системы. Помимо использования в транспортных средствах и промышленности, вы можете найти гидравлические системы повсюду. Самая сложная техника включает в себя самолеты, космические челноки, строительную технику и лифты.

Что такое гидравлическая система?

Гидравлические системы сегодня можно найти в широком диапазоне применений, от небольших сборочных процессов до комплексных сталеплавильных установок и тяжелого машиностроения. Гидравлика позволяет оператору выполнять значительную работу, поднимая тяжелые грузы, поворачивая вал, сверля прецизионные отверстия и т. д. с минимальными затратами на механическую связь благодаря применению закона Паскаля.

Гидравлический пресс обычно состоит из пары цилиндров, которые соединены между собой и заполнены гидравлической жидкостью, такой как масло. По бокам этих цилиндров установлены два поршня, которые остаются в контакте с жидкостью. Когда определенная сила приложена к меньшей части поршня, давление передается по всей жидкости. Согласно упомянутому закону Паскаля, давление будет идентично давлению жидкости в другом поршне. Для получения дополнительной информации о том, как работает гидравлический цилиндр, прочитайте этот пост в блоге.

Гидравлическая жидкость создает мощность жидкости, прокачивая жидкость через гидравлическую систему. Жидкость поступает в цилиндр через клапан, и гидравлическая энергия преобразует ее обратно в механическую энергию. Клапаны помогают направить поток жидкости, и при необходимости можно сбросить давление.

Принцип закона Паскаля реализуется в гидравлической системе с помощью гидравлической жидкости, передающей энергию от одной точки к другой. Поскольку гидравлическая жидкость практически несжимаема, она может мгновенно передавать мощность.

Британский механик Джозеф Брама применил принцип закона Паскаля и разработал первый гидравлический пресс в начале промышленной революции. Его гидравлический пресс был запатентован в 1795 году, широко известный как пресс Брама. Он полагал, что давление, приложенное к небольшой площади, преобразуется в большую силу в той области, которая больше на другой стороне цилиндра.

Как работает гидравлическая система?

Гидравлическая система состоит из пяти элементов: привода, насоса, регулирующих клапанов, двигателя и нагрузки. Двигатель может быть электродвигателем или двигателем любого типа. Насос действует в основном на повышение давления.

Гидравлические системы состоят из множества частей:

• Электродвигатель приводит в действие гидравлический насос.
• Резервуар содержит гидравлическую жидкость.
• Гидравлический насос проталкивает жидкость через систему и преобразует механическую энергию в мощность гидравлической жидкости.
• Клапаны регулируют поток жидкости и при необходимости сбрасывают избыточное давление в системе.
• Гидравлический цилиндр преобразует энергию обратно в механическую энергию.

Существует множество типов гидравлических систем, но каждая из них содержит одни и те же основные компоненты, перечисленные ниже. Все они предназначены для работы одинаково.

Наука, лежащая в основе гидравлики – принцип Паскаля

Наука, лежащая в основе гидравлики, называется принципом Паскаля . Закон Паскаля или принцип Паскаля, основа гидромеханики, был открыт в 1653 году и опубликован в 1663 году Блезом Паскалем. Согласно ему, если в какой-либо точке гидравлической жидкости изменится давление, энергия будет передаваться одинаково во все стороны. Когда вы оказываете давление на жидкость, она будет распределяться одинаково без уменьшения. Давление жидкости будет одинаковым во всех частях сосуда.

Согласно принципу Паскаля, давление равно силе, деленной на площадь, на которую она действует. Давление на поршень вызывает такое же увеличение давления на второй поршень в системе. Если площадь в 10 раз больше площади первой, сила, действующая на второй поршень, в 10 раз больше, даже если давление одинаково во всем цилиндре. Гидравлический пресс создает этот эффект, основанный на принципе Паскаля. Паскаль также обнаружил, что давление в точке покоящейся жидкости одинаково во всех направлениях; давление будет одинаковым во всех плоскостях, проходящих через данную точку.

Формула закона Паскаля

Паскаль обнаружил, что изменение давления, приложенного к замкнутой жидкости, без уменьшения передается каждой точке жидкости и стенкам содержащего ее сосуда. Это происходит потому, что жидкости практически несжимаемы, поэтому при приложении давления жидкость передает его во всех направлениях по вертикали на стенки сосуда, в котором они находятся.

В этом примере небольшая сила F1, приложенная к маленькому поршню площадью A1, вызывает увеличение давления в жидкости. Согласно принципу Паскаля, это увеличение передается на больший поршень площадью А2 путем приложения к этому поршню силы F2.

 

Давление — это сила, приложенная к поверхности как;

 

P=F/A >> F — используемая сила, а A — площадь поверхности.

 

По обеим сторонам контейнера расположены два поршня, и контейнер заполнен несжимаемой жидкостью, например маслом. Приложенное давление будет передаваться одинаково и без уменьшения на все части системы.

 

Для первого поршня сила F1 приложена к площади поверхности A1. Тогда давление P1 равно;

P1=F1/A1

Давление P2 во втором цилиндре с силой F2 и площадью поверхности A2 будет равно;

P2=F2/A2

Когда вы прикладываете давление (P1) к первому поршню, оно будет в равной степени передаваться через замкнутую несжимаемую жидкость.

P1=P2

Гидравлическая система позволяет поднимать тяжелые грузы с небольшим усилием. Это уравнение показывает, что сила F2 больше силы F1 на коэффициент, равный отношению площадей двух поршней. Обратите внимание, что давления в обоих поршнях по существу одинаковы, и поскольку их площади различны, то и силы различны, в результате чего отношение между их величинами равно отношению между их площадями.

 

Блез Паскаль — отец гидравлики

Блез Паскаль (1623–1662) — французский математик, физик, изобретатель, философ и писатель. Он внес значительный вклад в науку на протяжении всей своей жизни. Паскаль внес свой вклад в несколько областей физики, в первую очередь в области гидромеханики и давления. В честь его научного вклада в его честь были названы единица давления (СИ) и закон Паскаля. Паскаль разработал теорию вероятностей, которая стала его самым влиятельным вкладом в математику.

Одно из его самых известных утверждений известно как принцип Паскаля, в котором говорится, что – 

«Давление, оказываемое на несжимаемую жидкость, находящуюся в равновесии в сосуде с недеформируемыми стенками, передается с одинаковой интенсивностью во все направлениях и во всех точках жидкости».

Его работа в области гидродинамики и гидростатики была сосредоточена на принципах гидравлических жидкостей. Он изобрел гидравлический пресс, гидравлическое давление с многократной силой и шприц, используемый в медицине. Он доказал, что гидростатическое давление зависит не от веса жидкости, а от перепада высот.

Плюсы и минусы гидравлических систем

Гидравлические системы представляют собой цепи передачи энергии, которые преобразуют механическую энергию в давление и возвращают обратно в механическое движение. Как правило, начальная механическая энергия представляет собой вращательное движение, создаваемое двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем. Передача давления и потока создается с помощью гидравлического масла, а конечное движение может быть как вращательным, так и линейным.

Преимущества гидравлической системы: 

• Гидравлические системы самосмазывающиеся
• Хорошее соотношение мощности и веса
• Относительно небольшие компоненты
• Простая и гибкая передача энергии с помощью гидравлических труб
• Возможность отключения привода от выработки гидравлической энергии благодаря простой передаче гидравлической энергии
• Гидравлическими системами можно управлять вручную или с помощью современной электроники.

Недостатки гидравлической системы:

• Чистота трансмиссионных жидкостей
• Характеристики жидкостей, зависящие от температуры 
• Передача электроэнергии на большие расстояния вызывает потери мощности в системе
• Компоненты и гидравлические жидкости требуют регулярного технического обслуживания

Каково будущее гидравлики?

Мы можем быть уверены, что гидравлика будет значительной частью машин в следующем столетии или даже дольше, потому что трудно предсказать технологии, которые появятся по мере нашего экспоненциального продвижения вперед. Например, абсолютно никто не предсказывал Интернет в 1950 лет, и теперь нас все еще ждут летающие автомобили и колонизация Марса, которые могут быть ближе, чем мы думаем, если мы попросим Илона Маска предсказать эти факты.

Наткнулись на термин « электрогидравлика »? Что, если объединить компьютеры с гидравликой? В будущем компьютеры будут часто устанавливаться на гидравлическом оборудовании. Это обеспечит точно распределенный контроль. Подумайте, что это будет означать для двигателей, цилиндров, клапанов и насосов. Электрогидравлика пробивается к современной гидравлике.

Гидравлика обладает огромной концентрацией мощности. Мы называем это плотностью мощности. Сочетание гидравлики для мускулов и компьютеров для мозга делает гидравлику умнее и эффективнее. Электроника не может сравниться с этим, по крайней мере, пока. Электроника может обеспечить гораздо лучшую координацию и контроль.

В ближайшее время подготовьтесь к гидравлическому оборудованию с еще более высоким IQ, работающему на базе ИИ. Учитывая постоянно развивающееся и быстрое развитие технологий, гидравлическое оборудование становится все более мощным. К сожалению, навыки операторов развиваются не такими темпами, поэтому срочно требуется более удобное оборудование. Для безопасности оператора и долгосрочной жизнеспособности оборудования конструкция гидравлического оборудования должна быть более удобной для пользователя. Задача будет состоять в том, чтобы сделать само гидравлическое оборудование более совершенным. Гидравлика с искусственным интеллектом справится с этой задачей.

Лидирующие на рынке инновации в области гидравлики

Развитие гидравлических технологий с 19 века было феноменальным. Основными преимуществами гидравлических систем являются простая и мощная передача энергии, гибкие и индивидуальные свойства, а также возможность многократного увеличения передачи усилия в различных промышленных целях. Гидравлические системы успешно применяются при эксплуатации и управлении станкостроительной, сельскохозяйственной, строительной и горнодобывающей техникой, а также в автомобильной и авиационной промышленности. Без сомнения, мы можем сказать, что гидравлическая энергия может успешно конкурировать с механическими и электрическими системами. Гидравлические силовые установки могут обеспечивать усилия от нескольких килограммов до тысяч тонн.

Поскольку развитие технологий в современном мире быстро развивается, а разнообразие гидравлических силовых систем становится все более конкретным и адаптированным для многих отраслей, остается еще много возможностей для дальнейшего развития использования гидравлики. Гидроэнергетические системы стали одним из основных игроков в технологиях передачи гидравлической энергии, широко используемых в промышленности, горнодобывающей промышленности, лесном хозяйстве, авиастроении и даже в космической технике. Гидросиловые системы широко применяются в автомобильной технике в тормозах, рулевых механизмах и их трансмиссиях. Промышленная автоматизация и массовое производство также используют основы гидросиловой техники.

Поскольку космическая гонка продолжает развиваться, гидравлические системы также играют в ней важную роль.

Гидравлическая промышленность становится все более активной. Потребности клиентов меняются и перерастают в более сложные и специфические запросы. Мы любим новые задачи и готовы решить их для вас. Мы в Hydroline позаботимся о том, чтобы предоставлять вам необходимые услуги и в будущем.

Основные принципы гидравлических систем

Греческий философ Архимед однажды сказал: «Дайте мне точку опоры, и я смогу перевернуть мир». Он говорил о рычагах, но тот же принцип увеличения силы применим и к гидравлике. Проще говоря, гидравлика — это способ увеличить силу за счет использования несжимаемой жидкости (обычно масла). Начальная сила приложена к одному концу гидравлической системы, передается через жидкость с постоянным давлением на другой конец.

Например, сила в 10 фунтов, приложенная к одному концу системы поршнем (установленным в так называемом «главном цилиндре») с площадью поперечного сечения 1 квадратный фут, приводит к приложенному давлению 10 фунтов за квадратный фут. На другом конце гидравлической системы площадь поперечного сечения приемного поршня (установленного внутри «ведомого» цилиндра) составляет 10 квадратных футов. Следовательно, передаваемое давление в 10 фунтов на квадратный фут становится силой в 100 фунтов.

Греческий философ Архимед однажды сказал: «Дайте мне точку опоры, и я смогу перевернуть мир». Он говорил о рычагах, но тот же принцип увеличения силы применим и к гидравлике. Проще говоря, гидравлика — это способ увеличить силу за счет использования несжимаемой жидкости (обычно масла). Начальная сила приложена к одному концу гидравлической системы, передается через жидкость с постоянным давлением на другой конец. Например, сила в 10 фунтов, приложенная к одному концу системы поршнем (установленным в так называемом «главном цилиндре») с площадью поперечного сечения 1 квадратный фут, приводит к приложенному давлению в 10 фунтов. за квадратный фут. На другом конце гидравлической системы площадь поперечного сечения приемного поршня (установленного внутри «ведомого» цилиндра) составляет 10 квадратных футов. Следовательно, передаваемое давление в 10 фунтов на квадратный фут становится силой в 100 фунтов. [текстовое_объявление] Трубопровод, соединяющий два поршня, может иметь любую форму, конфигурацию или длину из-за несжимаемой природы гидравлического масла. Кроме того, один главный цилиндр может воздействовать на любое количество рабочих цилиндров. Эта простая система также очень эффективна. Опять же, из-за несжимаемой природы масла почти вся сила, приложенная главным цилиндром, действует на рабочий цилиндр. Компромисс между главным и рабочим цилиндрами заключается в расстоянии перемещения и приложенной силе. Это известно как «гидравлическое умножение». В нашем примере результирующая сила на ведомом цилиндре в 10 раз больше, чем приложенная сила, создаваемая главным цилиндром из-за большей площади поверхности ведомого цилиндра. Но поршень рабочего цилиндра будет перемещаться только на 1 фут на каждые 10 футов перемещения поршня главного цилиндра. Рычаги, блоки и тали работают по одним и тем же механическим принципам. Таким образом, один ремонтник гаража, работающий с гидравлическим рычагом, может создать достаточную силу, чтобы поднять большой автомобиль на стойке намного выше своей головы. Тормоза легкового автомобиля работают таким же образом, чтобы умножить силу давления ноги водителя, чтобы приложить достаточное усилие к главному цилиндру тормозной системы, чтобы передать достаточное усилие на подчиненные цилиндры на тормозной колодке каждого колеса, чтобы замедлить или остановить тяжелый автомобиль, движущийся на скорости. высокоскоростной. Механические гидравлические системы, используемые транспортными средствами и оборудованием, соединены серией клапанов и трубопроводов с насосом, который подает масло под высоким давлением. Жизненно важно, чтобы эти соединения сохраняли герметичность. Целостность уплотнения важна не только для предотвращения утечки гидравлической жидкости; также важно предотвратить унос пузырьков воздуха в саму жидкость. В отличие от гидравлического масла воздух сжимаем. Таким образом, если пузырек застрял в линиях передачи системы, сила, генерируемая системой, будет направлена ​​на сжатие воздушного пузыря, а не непосредственно на рабочий цилиндр. Это значительно снижает эффективную силу и общую эффективность системы, часто до небезопасного уровня. Вот почему тормоза могут «раскачиваться», и поэтому автомеханик «стравливает» воздух из гидравлической тормозной магистрали, чтобы восстановить ее нормальную работу. Работа с гидравликой и тяжелым оборудованием Гидравлическое оборудование использует научные принципы, описанные выше, для выполнения полезной работы с помощью нескольких функций машины: двигатели и моторы приводят в действие насос, эти насосы создают давление в гидравлической жидкости (минеральное масло, полиальфаолефин или органофосфатный эфир), жидкость проходит через гидравлические трубки к исполнительным механизмам, и приводы приводят в движение рукоять или ковш, выполняющий земляные работы. Жидкость рециркулируется через систему, проходя через фильтры на обратном пути к насосу. Приведенное выше описание несколько упрощено. Реальная гидравлическая система требует широкого спектра и разнообразия клапанов, насосов, фильтров, обратных клапанов, уравновешивающих клапанов, гидравлических цилиндров, насосных фильтров, труб и уплотнений, способных выдерживать высокое давление. На самом деле все материалы (металлы, сплавы стали и нержавеющей стали, бюстгальтеры, плетеная проволока и синтетика), используемые для изготовления гидравлической системы, должны быть чрезвычайно прочными и долговечными. Во главе этого списка стоит титан, который часто используется в системах с экстремально высоким давлением, работающих при давлении более 50 000 фунтов на квадратный дюйм. Гусеничные экскаваторы — это мобильные рабочие машины, имеющие как минимум шесть гидравлических приводов: стрела, подъемный рычаг, ковш (все три для оборудования), поворот, ход влево и ход вправо. Это разнообразие рабочих функций предъявляет особые требования к его гидравлической системе. Во время работы может потребоваться, чтобы гидравлическая система гусеничного экскаватора выполняла все движения плавно, одновременно, чувствительно и независимо. Для обеспечения быстрых перемещений во время земляных работ потребуются большие объемы потоков гидравлических жидкостей. Это достигается с помощью дифференциальных цилиндров, гидравлический расход которых в два раза превышает установленный объем насоса. Система привода экскаватора должна преобразовывать 100% мощности двигателя гидравлически. А его гидростатическая мощность будет намного выше максимальной мощности двигателя. Объемный поток каждого движения оптимизирован; по экономическим причинам количество насосных контуров ограничено, поэтому такая оптимизация движения достигается за счет объединения или разделения насосных контуров. Для этой цели независимое движение достигается путем настройки гидравлических потоков с помощью регулирующих клапанов, хотя в более совершенных системах используются и программное обеспечение, и технология датчиков. Это новейшие гидравлические системы управления, в которых используются интеллектуальные электрические системы и электроника. Другое землеройное оборудование использует другую конфигурацию гидравлической системы. Погрузчик с бортовым поворотом и фронтальные погрузчики (которые больше подходят для обработки сыпучих материалов, чем настоящий экскаватор) также зависят от гидравлики. Его большой передний ковш требует для работы три пары гидравлических поршней: одна пара, которая поднимает и опускает ковш, другая пара, которая наклоняет и вращает ковш в вертикальном направлении, чтобы обеспечить погрузку и разгрузку, и последняя пара, которая может разделить ковш, чтобы позволить ему захватывать такие предметы, как стальные двутавровые балки или бревна. Самосвалы также используют гидравлику, но в гораздо более простой конфигурации. В зависимости от марки и модели самосвалы имеют один или два больших гидравлических цилиндра для подъема и опускания кузова. Эти гидравлические цилиндры имеют два уникальных варианта конструкции. Во-первых, они телескопируются в несколько сегментов, чтобы обеспечить большую длину перемещения, и они, как правило, более мощные, чтобы поднимать тяжелый груз полностью загруженного самосвала.

Трубопровод, соединяющий два поршня, может иметь любую форму, конфигурацию или длину из-за несжимаемой природы гидравлического масла. Кроме того, один главный цилиндр может воздействовать на любое количество рабочих цилиндров. Эта простая система также очень эффективна. Опять же, из-за несжимаемой природы масла почти вся сила, приложенная главным цилиндром, действует на рабочий цилиндр.

Компромисс между главным и рабочим цилиндрами заключается в расстоянии перемещения и приложенной силе. Это известно как «гидравлическое умножение». В нашем примере результирующая сила на ведомом цилиндре в 10 раз больше, чем приложенная сила, создаваемая главным цилиндром из-за большей площади поверхности ведомого цилиндра. Но поршень рабочего цилиндра будет перемещаться только на 1 фут на каждые 10 футов перемещения поршня главного цилиндра.

Рычаги, блоки и тали работают по одному и тому же механическому принципу. Таким образом, один ремонтник гаража, работающий с гидравлическим рычагом, может создать достаточную силу, чтобы поднять большой автомобиль на стойке намного выше своей головы. Тормоза легкового автомобиля работают таким же образом, чтобы умножить силу давления ноги водителя, чтобы приложить достаточное усилие к главному цилиндру тормозной системы, чтобы передать достаточное усилие на подчиненные цилиндры на тормозной колодке каждого колеса, чтобы замедлить или остановить тяжелый автомобиль, движущийся на скорости. высокоскоростной.

Механические гидравлические системы, используемые транспортными средствами и оборудованием, соединены рядом клапанов и трубопроводов с насосом, который подает масло под высоким давлением. Жизненно важно, чтобы эти соединения сохраняли герметичность. Целостность уплотнения важна не только для предотвращения утечки гидравлической жидкости; также важно предотвратить унос пузырьков воздуха в саму жидкость. В отличие от гидравлического масла воздух сжимаем. Таким образом, если пузырек застрял в линиях передачи системы, сила, генерируемая системой, будет направлена ​​на сжатие воздушного пузыря, а не непосредственно на рабочий цилиндр. Это значительно снижает эффективную силу и общую эффективность системы, часто до небезопасного уровня. Вот почему тормоза могут «раскачиваться», и поэтому автомеханик «стравливает» воздух из гидравлической тормозной магистрали, чтобы восстановить ее нормальную работу.

Гидравлика и эксплуатация тяжелого оборудования
Гидравлическое оборудование использует научные принципы, описанные выше, для выполнения полезной работы с помощью нескольких функций машины: Двигатели и моторы приводят в действие насос, эти насосы создают давление в гидравлической жидкости (минеральное масло, полиальфаолефин или органофосфатный эфир) , жидкость проходит по гидравлическим трубкам к приводам, а приводы приводят в движение рукоять или ковш, выполняющий земляные работы. Жидкость рециркулируется через систему, проходя через фильтры на обратном пути к насосу.

Приведенное выше описание несколько упрощено. Реальная гидравлическая система требует широкого спектра и разнообразия клапанов, насосов, фильтров, обратных клапанов, уравновешивающих клапанов, гидравлических цилиндров, насосных фильтров, труб и уплотнений, способных выдерживать высокое давление. На самом деле все материалы (металлы, сплавы стали и нержавеющей стали, бюстгальтеры, плетеная проволока и синтетика), используемые для изготовления гидравлической системы, должны быть чрезвычайно прочными и долговечными. Во главе этого списка стоит титан, который часто используется в системах с экстремально высоким давлением, работающих при давлении более 50 000 фунтов на квадратный дюйм.

Гусеничные экскаваторы — это мобильные рабочие машины, имеющие не менее шести гидравлических приводов: стрела, подъемный рычаг, ковш (все три для оборудования), поворот, ход влево и ход вправо. Это разнообразие рабочих функций предъявляет особые требования к его гидравлической системе. Во время работы может потребоваться, чтобы гидравлическая система гусеничного экскаватора выполняла все движения плавно, одновременно, чувствительно и независимо. Для обеспечения быстрых перемещений во время земляных работ потребуются большие объемы потоков гидравлических жидкостей. Это достигается с помощью дифференциальных цилиндров, гидравлический расход которых в два раза превышает установленный объем насоса.

Система привода экскаватора должна преобразовывать 100% мощности двигателя гидравлически. А его гидростатическая мощность будет намного выше максимальной мощности двигателя. Объемный поток каждого движения оптимизирован; по экономическим причинам количество насосных контуров ограничено, поэтому такая оптимизация движения достигается за счет объединения или разделения насосных контуров. Для этой цели независимое движение достигается путем настройки гидравлических потоков с помощью регулирующих клапанов, хотя в более совершенных системах используются и программное обеспечение, и технология датчиков. Это новейшие гидравлические системы управления, в которых используются интеллектуальные электрические системы и электроника.

Другое землеройное оборудование использует различные конфигурации гидравлической системы. Погрузчик с бортовым поворотом и фронтальные погрузчики (которые больше подходят для обработки сыпучих материалов, чем настоящий экскаватор) также зависят от гидравлики. Его большой передний ковш требует для работы три пары гидравлических поршней: одна пара, которая поднимает и опускает ковш, другая пара, которая наклоняет и вращает ковш в вертикальном направлении, чтобы обеспечить погрузку и разгрузку, и последняя пара, которая может разделить ковш, чтобы позволить ему захватывать такие предметы, как стальные двутавровые балки или бревна.

Самосвалы также используют гидравлику, но в гораздо более простой конфигурации. В зависимости от марки и модели самосвалы имеют один или два больших гидравлических цилиндра для подъема и опускания кузова. Эти гидравлические цилиндры имеют два уникальных варианта конструкции. Во-первых, они телескопируются в несколько сегментов, чтобы обеспечить большую длину перемещения, и они, как правило, более мощные, чтобы поднимать тяжелый груз полностью загруженного самосвала.

Что такое гидравлическая система и как она работает?

Содержание

Гидравлическая система выполняет несколько задач и функционирует за счет использования жидкости, находящейся под давлением. Другими словами, можно сказать, что жидкость под давлением используется для работы, и этот процесс известен как гидравлическая система. Хотя гидравлические системы работают по одному и тому же принципу, назначение конкретной гидравлической системы может различаться.

Гидравлическая система имеет множество применений, что позволяет использовать ее в различных крупных и малых промышленных установках, строительном оборудовании, зданиях и транспортных средствах. Некоторые из ведущих пользователей гидравлического оборудования включают производство робототехники, лесозаготовки, бумажные фабрики и сталелитейную промышленность.

Мощность жидких жидкостей под давлением значительна, что делает их очень полезными в тяжелом оборудовании. В гидравлической системе давление, прикладываемое к жидкости в любой момент времени, передается без уменьшения. Топливо воздействует на каждую часть содержащего его сосуда, создавая энергию или силу, которая используется для выполнения повторяющихся задач или перевозки тяжелых грузов.

Использование оборудования на основе гидравлической системы является экономичным и эффективным способом создания движения и повторения. Это делает систему лучшим способом для выполнения таких задач. Они не только динамичны, но и имеют прямой способ работы.

Гидравлические системы обычно используются в различных крупных и малых предприятиях, включая здания, транспортные средства и строительное оборудование. Ведущими пользователями гидравлического оборудования являются бумажные фабрики, производство, робототехника, обработка стали и лесозаготовки.

Основная идея гидравлической системы проста и в основном одинакова. В этой системе сила, приложенная в одной точке, передается в другую точку с помощью жидкости. Жидкость, используемая в процессе, в основном представляет собой масло, и приложенная сила в процессе увеличивается.

Было замечено, что в случае базовой гидравлической системы многократное усилие создается простым и легким способом. Гидравлические машины используют жидкую жидкость для выполнения работы; Тяжелые строительные машины являются одним из распространенных примеров тяжелой рабочей машины, в которой используется гидравлическая система.

В тяжелой строительной машине мощность вырабатывается путем прокачки гидравлической жидкости в гидравлических цилиндрах и гидравлических двигателях по всей машине, которая находится под давлением в соответствии с сопротивлением. В машине присутствуют регулирующие клапаны, которые используются для прямого или автоматического управления жидкостью. Затем жидкость распределяется по трубам, патрубкам или шлангам.

Детали гидравлической системы

Гидравлическая система состоит из различных частей, необходимых для ее бесперебойной и эффективной работы. Общими основными компонентами гидравлической системы являются гидравлические насосы, регулирующие клапаны, резервуар и исполнительные механизмы, такие как двигатель и цилиндр, аккумулятор, гидравлическая жидкость, фильтры, трубки, трубы и шланги.

1. Резервуар

Резервуар играет важную роль в основной гидравлической системе, это часть, которая удерживает избыточную жидкость для компенсации любых изменений объема, происходящих по разным причинам. Этими причинами могут быть сжатие и расширение цилиндра, расширение и сжатие из-за температуры и утечки.

Резервуар сконструирован таким образом, чтобы способствовать отделению воздуха от жидкости. В дополнение к этому, он действует как аккумулятор тепла, чтобы покрыть любые потери, которые могли произойти в системе во время пикового использования мощности.

Резервуары также известны тем, что отделяют грязь и другие частицы от масла, поскольку грязь обычно оседает на дне. В случае резервуара меньшего размера на обратном пути жидкости используются динамические проточные каналы.

2. Регулирующие клапаны

Регулирующие клапаны используются для направления потока жидкости к приводу. Регулирующие клапаны обычно имеют золотник внутри стального корпуса или чугуна. Эта катушка скользит в разные места стального корпуса и пересекает каналы и канавки для направления жидкости в соответствии с положением катушки.

Золотник имеет нейтральное центральное положение, которое удерживается пружинами; в этом положении поток жидкости либо блокируется, либо возвращается в бак. Когда золотник смещается в одну сторону, жидкость направляется к приводу, а также обеспечивает обратный путь от привода к резервуару.

Когда эта катушка перемещается в противоположном направлении, пути меняются местами. Направляющие клапаны сконструированы таким образом, что их можно штабелировать с одним входом жидкости для подачи во все клапаны пакета и одним клапаном для каждого гидроцилиндра.

3. Гидравлический насос

Гидравлический насос, компонент гидравлической системы, используемый для подачи жидкости к компонентам, присутствующим в гидравлической системе. Давление создается в системе в ответ на приложенную нагрузку. Известно, что эти насосы имеют удельную мощность примерно в десять раз больше, чем у электродвигателя.

Они приводятся в действие двигателем или электродвигателем и соединяются ремнями, шестернями или гибкими эластомерными муфтами для снижения вибрации. Общие типы гидравлических насосов для применения в гидравлическом оборудовании включают лопастной насос, шестеренчатый насос, радиально-поршневой насос и аксиально-поршневой насос.

Вы также можете прочитать: Что такое электронный компонент? Подробности об электронных компонентах!

4. Приводы

Приводы состоят из гидроцилиндра, гидромотора, тормозов и гидростатической трансмиссии. Гидравлический двигатель — это насос, подключенный в обратном направлении; они имеют осевую конфигурацию и используют автоматы перекоса для поддержания точных уровней управления. Они часто приводятся в действие многочисленными гидравлическими поршнями, действующими последовательно.

5. Аккумулятор

Одним из компонентов гидравлической системы является аккумулятор. Это обычная часть гидравлического оборудования, которое служит для накопления энергии за счет использования сжатого газа. Существуют различные типы аккумуляторов; один тип представляет собой трубку, состоящую из плавающего поршня.

В то время как одна сторона поршня состоит из заряда сжатого газа, другая сторона заполнена жидкостью. Амортизатор для гидравлического контура или резервный источник питания для тормозов или рулевого управления — вот некоторые примеры аккумуляторов.

6. Гидравлическая жидкость

Гидравлическая жидкость, широко известная как тракторная жидкость, обеспечивает жизнь гидравлической цепи. Гидравлическая жидкость в основном представляет собой нефть с присадками. В зависимости от области применения для некоторых машин требуются огнестойкие жидкости. На многих фабриках, занимающихся приготовлением пищевых продуктов, в целях безопасности в качестве гидравлической жидкости используется вода или пищевое масло.

7. Фильтры

Фильтры являются важной частью гидравлической системы, поскольку они удаляют нежелательные частицы из жидкости. Механические компоненты постоянно производят металлические частицы, которые необходимо удалять в дополнение к грязи.

8. Трубы, трубопроводы и шланги

Гидравлические трубы в основном представляют собой прецизионные стальные трубы, которые изготавливаются для гидравлики. Когда эти трубы недоступны, тогда на сцену выходят гидравлические трубы. Эти трубы обычно используются для низкого давления. Когда и трубы, и трубки недоступны, в гидравлической системе используются шланги.

Применение гидравлической системы

Существует множество применений гидравлической системы, поскольку они используются в различных областях, которые делают нашу повседневную жизнь легкой и комфортной. Давайте прочитаем об этом.

1. Промышленное применение

Промышленное применение гидравлики контролируется механизмом, известным как электрогидравлика. Основными преимуществами этого являются быстрая реакция и точность. Некоторыми примерами промышленной гидравлики являются машины для текстильной промышленности, прессы, погрузчики, дробилки, машины для обработки пластмасс, автоматизированные производственные линии, станкостроение, производство стали и извлечение первичного металла.

2. Морское применение

Гидравлика играет важную роль в управлении и поддержании остойчивости судов. Некоторыми примерами использования гидравлики в морской промышленности являются рулевые механизмы, обслуживание машинного отделения, включая насосы и домкраты, носовые и кормовые подруливающие устройства, швартовные барабаны, люковые закрытия, лебедки и т. д.

3. Применение в горнодобывающей промышленности

Гидравлический разрыв пласта — передовая горнодобывающая технология, которая используется для извлечения неиспользованных газов и масел из-под земли. В этом процессе смесь воды, химических добавок и песка под высоким давлением проходит через трещины для извлечения необходимых минералов.

4. Применение в автомобилях

Гидравлика используется в автомобильной промышленности во многих формах, и большая часть работы выполняется с использованием принципа гидравлики. Некоторые из распространенных применений гидравлики в автомобильной промышленности включают гидроусилитель руля, ветровые стекла, тормоза и амортизаторы. Автомобили, отобранные для осмотра и обслуживания двухстоечными и четырехстоечными подъемниками, используют для функционирования гидравлическую систему.

5. Мобильное приложение

Гидравлическая система в мобильной гидравлике управляется и обслуживается вручную. Некоторыми примерами мобильной гидравлики являются ирригационные системы, тракторы, погрузочно-разгрузочное оборудование, железнодорожное оборудование, железнодорожное оборудование, оборудование для бурения туннелей, а также строительное оборудование, такое как экскаваторы, краны, землеройное оборудование и экскаваторы-погрузчики.

6. Аэрокосмическое применение

В ракетах, самолетах, космических кораблях и т. д. используется гидравлическая система для уборки и выпуска шасси, регулировки крыльев, открывания/закрывания дверей, рулевого управления и тормозов.

Существует множество применений гидравлической системы, среди которых мы только что обсудили основные. Здесь используется гидравлическая система.

Использование гидравлической системы

Гидравлика — это отрасль науки, изучающая механические свойства жидкостей. Это помогло облегчить жизнь благодаря изобретениям, таким как подъемники, тормоза, уплотнители и другие машины. Давайте прочитаем об этом подробно.

1. Гидравлические подъемники и гидравлические системы

Было замечено, что когда к жидкости прикладывается давление, сила передается на все точки сосуда. Согласно закону, гидравлическая система способна увеличивать силы. Например, гидравлический манипулятор помогает поднять тысячи килограммов, просто приложив небольшое усилие к одной части жидкости.

2. Гидравлический тормоз

Каждый раз, когда мы едем в машине, мы пользуемся тормозами, не так ли? Гидравлика работает каждый раз, когда мы едем на транспортном средстве или видим, как оно проезжает мимо. Тормоза являются наиболее распространенным примером использования гидравлической системы. Тормозная система автомобиля состоит из множества компонентов, одним из которых является гидравлическая жидкость, при отсутствии которой они могут выйти из строя.

Каждый раз, когда вы нажимаете на педаль тормоза, сила, действующая на жидкость, находящуюся в тормозной магистрали, выходит наружу и давит на другой цилиндр, что заставляет автомобиль замедляться.

3. Гидравлические системы и самолеты

Гидравлические системы используются для выполнения различных задач в самолетах. Он помогает самолету замедляться на взлетно-посадочной полосе, управлять закрылками, рулевыми поверхностями и шасси. Это делается с помощью гидравлических жидкостей, которые выполняют это действие, передавая силу, приложенную в одной точке, для управления какой-либо другой точкой на плоскости.

Рабочее давление в гидросистеме самолета может быть разным в самолетах. Созданы космические челноки с гидравлическими системами, которые могут функционировать в условиях космоса и в условиях невесомости.

4. Сжатие веществ с помощью жидкости

Гидравлические уплотнители мусора сконструированы таким образом, что небольшое давление на содержащуюся в них жидкость способно создать более сильное усилие в каком-либо другом месте системы. Перед вывозом мусора на свалку мусор уплотняют, чтобы он занимал меньше места.

Уплотнение мусора помогает сохранить окружающую среду и предотвращает преждевременное заполнение свалок. Такие предприятия, как рестораны и отели, которые производят мусор, могут использовать силу гидромеханики, используя гидравлические прессы для мусора.

Гидравлические системы используются в повседневной жизни по-разному, вот некоторые из них. Бензиновые насосы используют эти системы для подачи топлива из бака в автомобиль. Гидравлический тормозной контур, используемый в автомобилях, приводит в действие тормоза всех четырех колес. Когда речь идет о ремонте и техническом обслуживании автомобиля, именно гидравлическая система позволяет поднимать и опускать автомобиль во время обслуживания.

Посудомоечные машины, используемые в быту, также используют гидравлическую систему для увеличения давления воды для лучшего очищения посуды. Гидравлическая посудомоечная машина известна тем, что производит меньше шума. Строительные машины, такие как краны, насосы, домкраты и вилочные погрузчики, используют эту систему для подъема тяжелых предметов.

Гидравлическая система позволяет поднимать кресло и толкать его вниз, наклоняться вперед и назад. Вы, должно быть, были в парке развлечений; все веселые аттракционы, представленные там, используют гидравлическую систему. Другое использование гидравлики происходит в пекарнях, где выпечка и хлеб поднимаются, переворачиваются и перемещаются по конвейерным лентам для упаковки.

Как работает гидравлическая система

?

Работа гидравлической системы зависит от давления на гидравлическую жидкость, которое создает мощность, используемую для выполнения различных важных задач. В гидравлической системе сила, приложенная к жидкости в одной точке, передается через соединенные компоненты и обеспечивает работу какой-либо другой точки, необходимой для работы.

Жидкость, которая может быть водой, бензином или другой жидкостью под давлением воздействует на каждую часть судна, создавая мощность, которая способна поднимать тяжелые грузы. Эти системы экономичны и известны созданием движений и повторением действий. Гидравлическая система является динамичной и имеет простой способ работы. Основной принцип, лежащий в основе функционирования гидравлической системы, в основном одинаков.

Существуют различные компоненты гидравлической системы, такие как регулирующие клапаны, резервуар, аккумулятор, гидравлический насос, фильтры, привод, трубки, трубы и шланги. Каждый компонент имеет свое значение и играет важную роль в работе гидравлической системы.

Резервуар используется для резервирования гидравлической жидкости; он хорошо связан с частями машин, которые нуждаются в передаче энергии для работы. Резервуары могут быть маленькими или большими в зависимости от потребностей; в случае небольшого резервуара используются динамические блок-схемы.

В то время как гидравлический насос используется для передачи гидравлической жидкости к другим частям системы, аккумулятор накапливает энергию, создаваемую с помощью жидкостей под давлением. Привод состоит из цилиндра, тормозов, гидравлического двигателя и гидростатической трансмиссии. Все компоненты совместно образуют гидравлическую систему, каждый из которых выполняет свою задачу в соответствии с требованиями.

Жидкость добавляется в систему и к ней добавляется давление. Например, когда вы нажимаете на тормоз в четырехколесном транспортном средстве, прилагаемое вами давление передается через тормозные магистрали, состоящие из жидкостей. Эти жидкости создают мощность, которая в равной степени передается на разъемы, что снижает скорость автомобиля за счет управления шинами.

Вообще говоря, жидкость под давлением создает энергию, которая многократно передается к различным частям содержащегося в ней сосуда, что помогает в выполнении повторяющихся задач. На строительной площадке, где материал приходится поднимать снова и снова, используется гидравлическая система. Оператор машины использует свои руки для управления машиной.

Когда на жидкость воздействует требуемое давление, она вырабатывает неуменьшаемую мощность для выполнения повторяющихся задач по поднятию и опусканию тяжелого строительного материала. Так гидравлическая система используется для выполнения задач на строительных площадках. Существуют различные виды деятельности, в которых используется гидравлическая система.

Хотя эта система по-разному используется в разных секторах, основной способ ее функционирования остается одним и тем же. Таким образом, независимо от того, какая это машина, если она использует гидравлическую систему, принцип в основном будет одинаковым. Это система, использующая топливо под давлением для выполнения сложных задач, которые могут быть или не быть повторяющимися по своему характеру.

Эта система работает прямолинейно и использует один и тот же метод работы для выполнения простых и сложных задач. Гидравлическая система является сложной системой, когда речь идет о выполнении тяжелых и повторяющихся задач. Это не только экономично, но и экономит время, а также обладает ценной точностью, когда дело доходит до работы.

Гидравлическая система работает без особых усилий, так как все, что вам нужно сделать, это нажать на тормоз, и машина остановится. Разве это не здорово? Ваш автомобиль может быть легко поднят машиной для обслуживания всего одним нажатием кнопки, то есть мощностью, которую генерирует гидравлическая жидкость. При правильном использовании эта сила может помочь вам эффективно и результативно выполнять огромные задачи вовремя.

Гидравлическая система, несомненно, сильно изменила нашу жизнь и сделала ее легкой, удобной и продуктивной. Это уменьшило рабочее давление и значительно упростило тяжелые задачи и сэкономило время. В этой статье мы обсудили, что такое гидравлическая система, ее компоненты, области применения, использование и то, как она выполняет задачи.

Надеюсь, теперь вы поняли важность гидравлической системы и ту роль, которую она играет в нашей повседневной жизни. Она так или иначе охватила почти все отрасли нашей экономики и изменила способ выполнения работы.

Представьте себе мир без гидравлики, когда вы увидите ее преимущества, вам будет трудно представить ее. Правильное использование силы жидкости под давлением может помочь нам достичь огромных целей. Мы должны использовать эту систему оптимально, чтобы получить от нее максимальную пользу, не тратя впустую никаких ресурсов.

В современном мире, полном цифровой техники, электроники, автомобилей и тяжелой техники, гидравлическая система стала благом. Во много раз увеличивая малую мощность, эта система помогла сократить человеческие усилия, физический труд и сэкономить время. Все, что вам нужно сделать, это осмотреться, и вы увидите, как вас окружает магия гидравлической системы.

Что такое гидравлическая система?

Гидравлические системы применяются во всех видах больших и малых промышленных объектов, а также в зданиях, строительном оборудовании и транспортных средствах. Бумажные фабрики, лесозаготовки, производство, робототехника и обработка стали являются основными пользователями гидравлического оборудования.

Как эффективный и экономичный способ создания движения или повторения, оборудование на основе гидравлической системы трудно превзойти. Вероятно, по этим причинам ваша компания использует гидравлику в одном или нескольких приложениях.

В этой статье мы предоставим дополнительную информацию о гидравлических системах, включая определение, основные конструкции и компоненты.

Обзор гидравлических систем

Назначение конкретной гидравлической системы может различаться, но все гидравлические системы работают по одной и той же базовой концепции. Проще говоря, гидравлические системы функционируют и выполняют задачи за счет использования жидкости, находящейся под давлением. Другими словами, жидкость под давлением заставляет вещи работать.

Мощность жидкого топлива в гидравлике значительна, поэтому гидравлика обычно используется в тяжелой технике. В гидравлической системе давление, приложенное к содержащейся жидкости в любой точке, передается без уменьшения. Эта жидкость под давлением воздействует на каждую часть секции содержащего сосуда и создает силу или мощь. Благодаря использованию этой силы и в зависимости от того, как она применяется, операторы могут поднимать тяжелые грузы и легко выполнять точные повторяющиеся задачи.

Этот интерактивный курс обучения гидравлическим системам иллюстрирует это положение.

Удивительно универсальные, гидравлические системы динамичны, но относительно просты в том, как они работают.

Давайте рассмотрим некоторые области применения и несколько основных компонентов гидравлических систем. Этот краткий пример из нашего онлайн-курса по гидравлическим системам и компонентам прекрасно описывает ситуацию.

Гидравлические контуры

Гидравлический контур, транспортирующий жидкость через набор взаимосвязанных дискретных компонентов, представляет собой систему, которая может контролировать направление потока жидкости (например, термодинамические системы), а также контролировать давление жидкости (например, гидравлические усилители).

Система гидравлической цепи работает аналогично теории электрической цепи, используя линейные и дискретные элементы. Гидравлические схемы часто применяются в химической обработке (проточные системы).

Гидравлические насосы

Механическая энергия преобразуется в гидравлическую энергию с помощью расхода и давления гидравлического насоса. Гидравлические насосы работают, создавая вакуум на входе в насос, нагнетая жидкость из резервуара во впускную линию и в насос. Механическое воздействие направляет жидкость к выпускному отверстию насоса и при этом нагнетает ее в гидравлическую систему.

Это пример закона Паскаля, лежащего в основе принципа гидравлики. Согласно закону Паскаля, «изменение давления, происходящее где-либо в замкнутой несжимаемой жидкости, распространяется по всей жидкости, так что такое же изменение происходит повсюду».

Гидравлические двигатели

Преобразование гидравлического давления и расхода в крутящий момент (или крутящую силу), а затем во вращение является функцией гидравлического двигателя, который представляет собой механический привод.

Их можно легко адаптировать. Наряду с гидроцилиндрами и гидронасосами гидромоторы могут быть объединены в систему гидропривода. В сочетании с гидравлическими насосами гидравлические двигатели могут создавать гидравлические трансмиссии. В то время как некоторые гидравлические двигатели работают на воде, большинство современных бизнес-операций работают на гидравлической жидкости, как и в вашем бизнесе.

Гидравлические цилиндры

Гидравлический цилиндр представляет собой механизм, преобразующий энергию, запасенную в гидравлической жидкости, в силу, используемую для перемещения цилиндра в линейном направлении. Он также имеет множество применений и может быть как одностороннего, так и двустороннего действия. Как часть полной гидравлической системы, цилиндры инициируют давление жидкости, поток которой регулируется гидравлическим двигателем.

Гидравлическая энергия и безопасность

Гидравлика представляет собой ряд опасностей, о которых следует помнить, и по этой причине требуется обучение технике безопасности.

Например, в этом коротком отрывке из нашего онлайн-курса по технике безопасности при работе с гидравлической системой объясняются некоторые способы, которыми жидкости в гидравлической системе могут быть опасными.

Помните, назначение гидравлических систем — создавать движение или силу. Это источник энергии, генерирующий энергию.

Не стоит недооценивать гидравлическую энергию в вашей программе безопасности. Оно маленькое, но могучее по силе. И, как любая сила, она может принести большую пользу или большой вред.

На рабочем месте это означает потенциальный источник опасности, особенно если его не контролировать. Гидравлическая энергия подпадает под действие правил блокировки/маркировки OSHA, наряду с электрической энергией и другими подобными источниками опасности. Обязательно обучите рабочих опасностям неконтролируемой гидравлической энергии, особенно во время технического обслуживания, и необходимости блокировки/маркировки, как показано на этом неподвижном изображении из одного из наших онлайн-курсов по блокировке/маркировке.

Если пренебречь процедурами или забыть при обслуживании оборудования, неконтролируемая гидравлическая энергия может иметь разрушительные последствия. Неспособность контролировать гидравлическую энергию часто приводит к травмам, ампутациям и порезам незащищенных рабочих.

Следовательно, как и другие источники энергии, гидравлическая энергия должна контролироваться с помощью соответствующего энергоизолирующего устройства, предотвращающего физическое высвобождение энергии. Существуют также системы, которые требуют высвобождения накопленной гидравлической энергии для сброса давления. Кроме того, те, кто занимается блокировкой / маркировкой, также должны проверить высвобождение накопленной гидравлической энергии / давления (обычно обозначаемое нулевым давлением на манометрах) перед работой с оборудованием.

Кроме того, рабочие должны пройти обучение, которое должно объяснять потенциальную опасность и четко описывать методы предотвращения травм. По данным OSHA:

«Все сотрудники, которым разрешено блокировать машины или оборудование и выполнять операции по обслуживанию и техническому обслуживанию, должны быть обучены распознаванию применимых опасных источников энергии на рабочем месте, типу и величине энергии, обнаруженной на рабочем месте, и средствам и методы изоляции и/или контроля энергии».

Вы должны быть хорошо знакомы с любым оборудованием в вашем бизнесе, которое создает гидравлическую энергию, чтобы обеспечить адекватную защиту ваших рабочих с помощью подробных процедур и обучения. И, конечно же, ваша программа LO/TO должна повторять ваши процедуры и перечислять источники гидравлической энергии на рабочем месте. (Не забывайте проводить как минимум ежегодные обзоры программы и процедур, чтобы убедиться, что вы заметили любые изменения или недостатки.)

Опять же, очень важно, чтобы все, кто работает с гидравлическими системами, были должным образом обучены. Не пренебрегайте этим аспектом.

Если вы хотите углубиться в эту тему, у нас есть несколько курсов по гидравлическим системам, в том числе «Основы гидравлических систем», в которых излагаются основы теории гидравлики, общие компоненты, механические преимущества и способы загрязнения гидравлической жидкости. Кроме того, у нас есть два других документа, которые предоставляют важную подробную информацию: «Клапаны и компоненты гидравлической системы» и «Оборудование гидравлической системы».

Важно понимать принципы работы этих систем не только для обслуживания и ремонта, но и для понимания того, как работают гидравлические системы, чтобы избежать травм и несчастных случаев.