Гидравлика для всех

02.06.2020

Как это работает.

Гидравлическими системами принято называть машины и инструменты, использующие мощность жидкости для того, чтобы проделать работу. При этом гидравлическая жидкость перекачивается высоким давлением и передается через различные приводы. Таким образом, с помощью гидростатического давления подобная система преобразует небольшое усилие в значительно большее. В основе гидравлической системы находится насос. Он приводится в движение механическим способом либо электрическим двигателем. Движение жидкости контролируется регулирующим клапаном, а затем распределяется через шланги и трубки. Высокая мощность и широкий спектр приводов делают применение гидравлических систем популярными, в том числе – в спецтехнике. Гидравлический насос подает жидкость к компонентам системы, где, в ответ на нагрузки, будет развиваться давление. Насос соединен с электродвигателем через передачу, ремни или гибкую эластичную муфту.

Насосы бывают различных типов: шестеренные, пластинчатые или поршневые .

Шестеренные насосы компактны, механически просты и относительно дешевы. Они часто используются в устройствах низкого давления (500 фунтов на квадратный дюйм / 34 бар) небольших передвижных устройств, например в землеройных машинах или экскаваторах.

Пластинчатые насосы широко распространены и при одинаковом давлении могут нагнетать большее количество жидкости по сравнению с шестеренными насосами. Эти насосы часто используются в промышленном оборудовании при давлении до 1000 фунтов на квадратный дюйм / 68 бар.

Поршневые насосы могут создавать гораздо более высокое давление (3000 фунтов на квадратный дюйм / 206 бар и выше), а также обеспечивать более высокую скорость потока по сравнению с шестеренными и пластинчатыми насосами. Поршневые насосы часто используются в стационарных и больших по величине передвижных устройствах.

Вращательное движение можно получить с помощью гидравлических моторов, которые аналогичны насосам, но принцип их действия при этом противоположен. Жидкость подается в устройство под давлением и выполняет механическую работу, поворачивая вал. Гидравлические шланги разнятся в зависимости от давления и температуры, на которые они рассчитаны, а также по совместимости с гидравлическими жидкостями. Шланг окружен множеством слоев ткани, проволоки и резины для стойкости к истиранию. Радиус изгиба шланга тщательно просчитан, так как нарушение его целостности опасно. Вместо шлангов могут использоваться трубки, соединенные между собой сваркой или при помощи муфт и разного рода фитинговых соединений. Они прочнее шлангов и, кроме того, весят гораздо меньше. Для соединения с гидравлическим оборудованием они снабжены накидными гайками на концах. Также они могут быть сварными либо с плавающими муфтами и уплотнительными фитингами. Трубки для гидравлических систем обычно снабжены антикоррозийным покрытием или окрашены для предохранения от коррозии. Фитинги служат для совместимости различных стандартов, а также размещения компонентов гидросистемы под нужным углом. В частности, на спецтехнике их наличие позволяет быстро заменить навесное оборудование.

Основной компонент.

Наиболее важным компонентом любой системы интересующего нас рода является гидравлическая жидкость. Как правило, она состоит из базового масла (до 95%) и присадок (ингибиторы коррозии, антиокислительные, противоизносные, пеноподавляющие, эмульгаторы или деэмульгаторы и т.д.). Гидравлическая жидкость должна выполнять несколько функций. Передача энергии. Для эффективной передачи гидравлической энергии необходима жидкость, которая не сжимается и легко течет по гидравлическому контуру. Важно отметить, что нагрузка на гидравлические масла постоянно растет. Индекс нагрузки за последние 40 лет увеличился в 15 раз. Смазывание. Оборудование, используемое в гидравлических системах, изготавливается с высокой точностью. Все движущиеся детали должны быть соответствующим образом смазаны для минимизации трения и изнашивания. Гидравлическая жидкость постоянно используется для этой цели, также как для передачи энергии Охлаждение . Жидкость должна быть способна рассеивать любое количество тепла, выделяющееся в гидравлической системе Защита – система должна быть защищена от коррозии. Гидравлическая жидкость должна быть устойчива к воздействию тепла и окислению, а также не должна разлагаться с образованием отложений и шламов. Кроме того, она должна быстро отделять воду и легко фильтроваться для удаления твердых примесей, а также иметь гидролитическую стабильность. Преимущества и сферы применения Использование гидравлических систем обусловлено рядом очевидных преимуществ. Прежде всего, они обеспечивают эффективность перемещения тяжелых грузов с точной регулировкой. Также гидравлические системы обладают большой гибкостью для регулирования больших и малых усилий. Еще одно важное преимущество – надежность: оборудование можно защитить от перегрузки с помощью простых клапанов сброса давления. В сравнении с задачами, которые они решают, гидравлические системы компактны и экономичны. Гидравлические системы используются почти во всех отраслях промышленности. Они широко распространены на производстве – например, в литьевых машинах, прессах, тяжелых манипуляторах, станках, роботах, формовочных машинах для пластмассы. Большую роль они играют в работе техники, предназначенной для горно- и нефтедобывающей промышленности, в мостах и шлюзовых воротах, спасательном оборудовании. Если говорить об узкоспециализированном применении, гидравлические системы используются в оборудовании технологического контроля, пилотажных и других тренажерах, испытательных стендах и ветровых турбинах. Не обходится без гидравлических систем и современный флот, как обычный, так и воздушный. И, возможно, одна из самых широких областей применения гидравлики – это самого разного рода спецтехника: экскаваторы и подъемные краны, погрузчики, автовышки, сельскохозяйственные, складские и многие другие типы машин.

Уход и текущее обслуживание

Гидравлическая система любой спецтехники – довольно сложный и точный механизм. От его безупречной работы во многом зависит производительность машины. Поэтому мы хотим завершить эту, первую в цикле, статью советами по уходу и текущему обслуживанию гидравлики от профессионала в этой области. Вот мнение на этот счет одного из признанных специалистов в этой сфере. Гарольд Такер – технический директор по применению смазочных материалов крупной компании – производителя масел, в том числе и гидравлических. «Смазочная система гидравлики всегда должна быть чистой и ей необходим надлежащий уход. В другом случае вы поплатитесь проведением постоянных ремонтов, постоянными простоями производства и возможно даже незапланированным приобретением нового оборудования. На современные гидравлические системы интенсивно воздействует высокое давление, скорость и температура. Очень часто замену гидравлической жидкости в системе производят только при ремонте. Скрипы и стуки в тормозах свидетельствуют об исчерпании фрикционных свойств гидравлической жидкости. Услышав скрип в тормозах, не спешите сразу же менять тормозные диски – сначала нужно попробовать сделать замену тормозной жидкости. Гидравлическая жидкость должна иметь янтарный или темно-янтарный оттенок. Если вид гидравлической жидкости подобен отработанному дизельному смазочному маслу или имеет молочный цвет (верный признак наличия в жидкости воды), то требуется замена жидкости. У застоялой жидкости наблюдается густая консистенция; наличие водянистости – признак смешения с другой текучей средой. Большинство подобных аномалий – верный признак необходимости замены жидкости. Для того чтобы оценить качество и чистоту жидкости используют программу анализа масла. Эта процедура предупредит потенциальные проблемы, а распечатанный протокол о надлежащем использовании жидкости окажет вам помощь при перепродаже. Цена таких программ весьма не дешевая. Для минимизации загрязнения жидкости не нужно оставлять шланги гидравлики на полу, нужно пользоваться специальными креплениями, а точки соединений нужно закрывать с помощью заглушек, если вы не пользуетесь оборудованием. Главная причина выхода из строя подшипников – это грязь. Наличие одной песчинки в ненужном месте может принести вам огромнейшие убытки. Если вы собираетесь пользоваться гидравлическим оборудованием, взятым в прокате, то учтите, что этим оборудованием до вас уже пользовались – и, возможно, использовали на износ. Если жидкость, залитая в гидравлическую систему, имеет растительную основу, а вы используете жидкость, у которой минеральная основа, то вы должны выбрать другое оборудование, так как жидкости с различными основами нельзя смешивать.»