Hydrauliczny system napędowy - Hydraulic drive system

Układ napędu hydraulicznego jest napęd lub quasi-hydrostatyczne transmisji system wykorzystuje ciśnieniem płynu hydraulicznego do napędzania urządzeń hydraulicznych . Określenie hydrostatyczne dotyczy transferu energii od różnicy ciśnień, a nie z energii kinetycznej przepływu.

Układ hydrauliczny napęd składa się z trzech części: generator (na przykład pompy hydraulicznej ), napędzaną przez silnik elektryczny lub spalinowy silnik lub wiatrak ; Zawory, filtry, rurociągi itd. (w celu prowadzenia i kontroli systemu); oraz urządzenie uruchamiające (na przykład silnik hydrauliczny lub siłownik hydrauliczny ) do zasilania maszyny.

Zasada

Zasada systemu napędu hydraulicznego

Prawo Pascala jest podstawą napędów hydraulicznych. Gdy ciśnienie w układzie jest taki sam, to siła, że płyn podaje się do otoczenia jest więc równe ciśnieniu x dziedzinie. W taki sposób, mały tłok odczuwa niewielką siłę i duży tłok czuje dużą siłę.

Ta sama zasada odnosi się do pompy hydraulicznej o małej pojemności skokowej, które prosi o małym momencie obrotowym , w połączeniu z silnikiem hydraulicznym o dużej pojemności skokowej, który daje duży moment obrotowy. W taki sposób transmisji z określonym stosunkiem może być zbudowany.

Większość systemów napęd hydrauliczny wykorzystanie cylindrów hydraulicznych. Tu ta sama zasada jest stosowana - mały moment obrotowy może być przekazywany do dużej siły.

Przez dławienie płynu pomiędzy częścią generatora i częścią silnika, lub za pomocą pomp hydraulicznych i / lub silniki o regulacji pojemności skokowej, współczynnik transmisji może być łatwo zmieniane. Jest stosowany w przypadku dławienia sprawność transmisji jest ograniczona. W przypadku wykorzystywane są regulowane pompy i silniki, wydajność, jest jednak bardzo duża. W rzeczywistości, aż do około 1980 roku, system hydrauliczny napęd miał prawie żadnej konkurencji ze strony innych układów przetwornicy.

Obecnie, elektryczne układy napędowe wykorzystujące siłowniki elektryczne mogą być sterowane w doskonały sposób i może śmiało konkurować z wirującymi systemy napędu hydraulicznego. cylindry hydrauliczne są w rzeczywistości, bez konkurencji dla sił liniowych. Do butli, jeżeli instalacje hydrauliczne są dostępne, nie jest łatwe i logiczne do korzystania z tego systemu dla obracania dysków systemów chłodzenia.

Ważną zaletą napędu hydraulicznego jest wysoka gęstość mocy: masa napędu hydraulicznego jest kilka razy mniejsza niż masa z napędem elektrycznym o tej samej mocy.

Klasyfikacja

napędy hydrauliczne są tradycyjnie podzielone na trzy klasy. To są:

  • hydraulika przemysłowa.
  • ruchoma hydraulika
  • hydraulika samolot

Klasyfikacja jest po prostu ze względu na fakt, że składniki są sklasyfikowane w tych kategoriach, chociaż istnieje pewne podobieństwo między hydrauliki przemysłowej i mobilnych, komponenty hydrauliczne samoloty są wysoce wyspecjalizowane powodu ekstremalnych wymagań dotyczących ciężaru i certyfikacji.

Prasa hydrauliczna

Prasa hydrauliczna w warsztacie. Ta prasa jest powszechnie stosowany do hydroformowania .

Prasa hydrauliczna jest maszyna (patrz prasy maszyny ) za pomocą cylindra hydraulicznego do wytworzenia siły ściskającej. Wykorzystuje ona równowartość hydraulicznego mechanicznej dźwigni , i był znany także jako prasy Bramah po wynalazca, Joseph Bramah , Anglii. Wymyślił i wydano patent na tej prasie w 1795 roku jako Bramah (który jest również znany ze swojego rozwoju spłukiwania toalety ) zainstalowane toalety, studiował literaturę na istniejący ruch płynów i umieścić tę wiedzę do rozwoju sektora naciśnij.

Cylinder hydrauliczny

Siłowniki hydrauliczne (zwane również liniowe silniki hydrauliczne) są mechaniczne napędy , które są wykorzystywane w celu uzyskania siły liniowej przez liniowym udaru. Cylindry hydrauliczne są w stanie dać pchania i ciągnięcia sił wielu ton tylko prosty układ hydrauliczny. Bardzo proste cylindry hydrauliczne są stosowane w prasach; W tym przypadku, siłownik składa się z objętości kawałka żelaza z tłokiem wciśnięty to i zamknięto pokrywą. Przez wpompowanie płynu hydraulicznego do objętości, tłok jest wypychany siłą ciśnienia tłok strefy.

Bardziej wyrafinowane cylindry mają korpus z pokrywy zamykającej, a tłoczyskiem , a głowicą cylindra . Z jednej strony dno jest, na przykład, podłączony do jednego strzemiączka , podczas gdy na drugiej stronie tłoczyska przewiduje się również z jednego strzemiączka. Powłoka cylindra zwykle ma połączenie hydrauliczne z obu stron; to jest związek o dolną stronę i połączenie z boku głowicy. Jeśli olej jest wciskany z tłoka, tłok jest popychany na zewnątrz i olej, który od tłoka i głowicy cylindra jest wypychany z powrotem do zbiornika oleju.

Popychanie lub ciągnięcie siła cylindra hydraulicznego jest następujący:

  • F = Ab * pb - Ach * ph
  • F = pchającą siłą w N
  • Ab = (π / 4) * (średnica dolny) ^ 2 [w m2]
  • Ah = (π / 4) * ((dolny średnica) ^ 2- (trzon tłokowy średnicy) ^ 2)) [w m2]
  • PB = ciśnienie w dolnej części w [N / m2]
  • pH = ciśnienie po stronie głowicy w [N / m2]

Proste siłowniki hydrauliczne mają maksymalne ciśnienie robocze 70 bar . Następnym krokiem 140 bar, 210 bar, 320/350 bar i dalej. W ogóle, cylindry są niestandardowe budowy. Skoku cylindra hydraulicznego jest ograniczony procesem produkcyjnym. Większość siłowników hydraulicznych posiadają skok pomiędzy 0, 3, i 5 metrów, natomiast 12-15 metrowy skok jest również możliwe, ale dla tej długości tylko ograniczona liczba dostawców znajdują się na rynku.

W przypadku, gdy wsunięty długość cylindra jest zbyt długi cylinder do wbudowania w strukturę cylinder teleskopowy może być używany. Trzeba zdać sobie sprawę, że dla prostych aplikacji pchania cylindrów teleskopowych może być łatwo dostępne; dla wyższych sił i / lub podwójnymi cylindrami, muszą być specjalnie zaprojektowane i są bardzo drogie. Jeśli siłowniki hydrauliczne są wykorzystywane wyłącznie do pchania i tłoczysko jest prowadzone w jeszcze inny sposób, można także użyć cylindry nurnikowe . Siłowniki tłokowe nie mają uszczelnienie na tłoku, gdy tłok w ogóle istnieje. Oznacza to, że tylko jedno połączenie oleju jest konieczna. W ogólności średnica tłoka jest stosunkowo duży w porównaniu z normalnym siłownika tłokowego, przy czym silnik hydrauliczny zawsze wyciek oleju. Cylinder hydrauliczny nie ma nieszczelności w stosunku do tłoka, ani nad uszczelnieniem głowicy cylindra tak, że nie ma potrzeby mechanicznego hamulca.

Silnik hydrauliczny

Schemat główny obwód pętli otwartej i zamkniętej pętli systemu.

Silnik hydrauliczny jest odpowiednikiem obrotowy cylindra hydraulicznego . Koncepcyjnie, silnik hydrauliczny powinny być wymienne z pompy hydraulicznej , z uwagi na fakt, że występuje odwrotne. Jednak większość pompy hydrauliczne nie mogą być stosowane jako silniki hydrauliczne, ponieważ nie mogą być backdriven . Ponadto, silnik hydrauliczny jest zazwyczaj przeznaczone do ciśnienia roboczego po obu stronach silnika. Inną różnicą jest to, że silnik może być odwrócona zaworem zwrotnym.

Ciśnienie w układzie hydraulicznym jest jak napięcie sieci elektrycznej i przepływu płynu jest równoważny prąd. Wielkość i szybkość pompy określa natężenie przepływu, obciążenie na silniku określa ciśnienie.

zawory hydrauliczne

Zawory te są zazwyczaj bardzo ciężki obowiązek stanąć do wysokich ciśnień. Niektóre specjalne zawory mogą kontrolować kierunek przepływu płynu i działa jako jednostka sterowania systemem.

Klasyfikacja zaworów hydraulicznych

  • Klasyfikacja na podstawie funkcji:
  1. zawory regulujące ciśnienie (zawory PC)
  2. Zawory sterujące przepływem FC (zawory)
  3. Zawory sterujące kierunkiem (Zawory DC)
  • Klasyfikacja na podstawie metody aktywacji:
  1. Bezpośrednio obsługiwany zawór
  2. Sterowane zawór
  3. Ręcznie obsługiwany zawór
  4. Sterowany elektrycznie zawór
  5. Otwarty zawór regulacyjny
  6. serwozawory kontrolowane
  7. Kolektor

Systemy otwarte i zamknięte

Systemem otwartym jest taki, w którym płyn hydrauliczny, zawraca się do dużego, bezciśnieniowego zbiornika na zakończenie cyklu poprzez system. W przeciwieństwie do układu zamkniętego, gdzie płyn hydrauliczny pozostaje w jednej pętli zamkniętej pod ciśnieniem, nie wraca do głównego zbiornika po każdym cyklu. Zobacz systemów otwartych i zamkniętych .

Zobacz też

Referencje