Πώς λειτουργούν τα υδραυλικά συστήματα: εξαρτήματα, κυκλώματα, υπολογισμοί και αντιμετώπιση προβλημάτων

Ένα υδραυλικό σύστημα μετατρέπει τη μηχανική είσοδο σε ισχύ ρευστού και στη συνέχεια μετατρέπει αυτήν την ισχύ υγρού ξανά σε δύναμη ή κίνηση. Αυτός ο συνδυασμός συμπαγών εξαρτημάτων και υψηλής ισχύος εξόδου κάνει τα υδραυλικά κοινάβιομηχανικές πρέσες, εργαλειομηχανές, κατασκευαστικός και γεωργικός εξοπλισμός, ανυψωτικά συστήματα και κινητά μηχανήματα.

Η κατανόηση του συστήματος απαιτεί περισσότερα από το να γνωρίζουμε ότι μια αντλία κινεί λάδι. Η πίεση αναπτύσσεται ως απόκριση στην αντίσταση, η ροή ελέγχει την ταχύτητα του ενεργοποιητή, οι βαλβίδες κατευθύνουν και ρυθμίζουν την ενέργεια και η κατάσταση του υγρού επηρεάζει την αξιοπιστία. Αυτός ο οδηγός εξηγεί αυτές τις σχέσεις και ακολουθεί το σύστημα από το νόμο του Pascal μέσω της λειτουργίας κυκλώματος, του μεγέθους, της συντήρησης και της αντιμετώπισης προβλημάτων.

Νόμος του Πασκάλ και μετάδοση δύναμης

Η υδραυλική ισχύς βασίζεται στο νόμο του Pascal: η πίεση που εφαρμόζεται σε ένα περιορισμένο υγρό μεταδίδεται εξίσου προς όλες τις κατευθύνσεις.

Η υδραυλική πίεση είναι:

Πίεση=Δύναμη ÷ Περιοχή

ή:

P = F ÷ A

Στις συνήθεις μονάδες των ΗΠΑ:

P= πίεση σε λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (psi)

F= δύναμη σε λίβρες-δύναμη (lbf)

A= περιοχή σε τετραγωνικές ίντσες (in²)

Η αναδιάταξη του τύπου δίνει:

F = P × A

Αυτή η σχέση εξηγεί τον πολλαπλασιασμό της υδραυλικής δύναμης. Θεωρήστε δύο συνδεδεμένους κυλίνδρους. Το μικρό έμβολο έχει επιφάνεια 1 in² και το μεγαλύτερο έμβολο έχει εμβαδόν 10 in². Εάν ένας χειριστής εφαρμόσει 10 lbf στο μικρό έμβολο:

P=10 lbf ÷ 1 in²=10 psi

Περίπου 10 psi δρα επίσης στο μεγαλύτερο έμβολο, παράγοντας μια θεωρητική δύναμη:

F=10 psi × 10 in²=100 lbf

Η έξοδος είναι δεκαπλάσια της εισόδου επειδή η περιοχή του εμβόλου είναι δέκα φορές μεγαλύτερη.

Τα πραγματικά συστήματα δεν είναι 100 τοις εκατό αποδοτικά. Η τριβή στεγανοποίησης, η εσωτερική διαρροή, οι απώλειες μέσω βαλβίδων και εύκαμπτων σωλήνων και η μηχανική τριβή μειώνουν τη διαθέσιμη δύναμη. Με 90 τοις εκατό συνδυασμένη υδραυλική και μηχανική απόδοση:

Πραγματική δύναμη=100 lbf × 0.90=90 lbf

Η ίδια μέθοδος ισχύει για βιομηχανικό και κινητό εξοπλισμό. Ένας κύλινδρος με ενεργό εμβαδόν 20 in² σε μετρημένη πίεση 2.500 psi παράγει:

Θεωρητική δύναμη=2,500 × 20=50,000 lbf

Με εκτιμώμενη απόδοση 92 τοις εκατό:

Χρήσιμη δύναμη ≈ 46.000 lbf

Όταν είναι γνωστή η αποτελεσματική περιοχή του εμβόλου, μια ένδειξη του μετρητή πίεσης-μπορεί επομένως να παρέχει μια κατά προσέγγιση δύναμη κυλίνδρου.

Η πίεση και η ροή σχετίζονται αλλά δεν είναι εναλλάξιμα. Η πίεση καθορίζει τη διαθέσιμη δύναμη ή τη ροπή, ενώ η ροή καθορίζει κυρίως την ταχύτητα του ενεργοποιητή.

Κύρια υδραυλικά εξαρτήματα

Κάθε εξάρτημα έχει έναν συγκεκριμένο ρόλο στην παραγωγή, τον έλεγχο ή τη χρήση της υδραυλικής ενέργειας.

Υδραυλικές αντλίες

Η αντλία παράγει ροή. Η πίεση αναπτύσσεται όταν αυτή η ροή συναντά αντίσταση.

Μια αντλία σταθερής-μετατόπισης παρέχει περίπου τον ίδιο όγκο με κάθε περιστροφή και ταιριάζει σε συστήματα με σχετικά σταθερή ζήτηση.

Μια αντλία μεταβλητής-μετατόπισης αλλάζει την έξοδό της καθώς αλλάζει η ζήτηση. Χρησιμοποιείται συχνά όπου η ενεργειακή απόδοση, ο ακριβής έλεγχος ή οι διαφορετικές απαιτήσεις ενεργοποιητή έχουν σημασία.

Η επιλογή της αντλίας θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη μετατόπιση, την ονομαστική πίεση, τη μέγιστη ταχύτητα, την απαιτούμενη ροή σε GPM, την ογκομετρική απόδοση, τη συμβατότητα ρευστού και τη διάταξη τοποθέτησης.

Δεξαμενή

Η δεξαμενή αποθηκεύει υγρό και δίνει χρόνο στις φυσαλίδες αέρα να διαχωριστούν, στους ρύπους χρόνο να καθιζάνουν και να θερμάνει μια διαδρομή για να διαλυθούν. Μια καλά σχεδιασμένη δεξαμενή-μπορεί να περιλαμβάνει:

Φίλτρα πλήρωσης και αναπνοής

Επιστρέψτε-διαχυτές γραμμής

Διηθητές αναρρόφησης όπου χρειάζεται

Ενδείξεις στάθμης και θερμοκρασίας

Εσωτερικά διαφράγματα

Πρόσβαση αποχέτευσης και καθαρισμού

Ο φορητός εξοπλισμός μπορεί να χρειάζεται μια συμπαγή δεξαμενή υπό πίεση ή ειδικό διάφραγμα επειδή λειτουργεί σε πλαγιές και υπό κραδασμούς.

Υδραυλικές βαλβίδες

Οι βαλβίδες ελέγχουν πού πηγαίνει η υδραυλική ενέργεια και πώς ανταποκρίνεται ο ενεργοποιητής.

Η ανακουφιστική βαλβίδα προστατεύει τις αντλίες, τους εύκαμπτους σωλήνες, τους κυλίνδρους και άλλα εξαρτήματα από την υπερβολική πίεση.

Ενεργοποιητές

Οι υδραυλικοί ενεργοποιητές μετατρέπουν την ισχύ του υγρού σε μηχανική έξοδο. ΕΝΑυδραυλικός κύλινδροςδημιουργεί γραμμική κίνηση καθώς η πίεση δρα στην περιοχή του εμβόλου. Ένας υδραυλικός κινητήρας δημιουργεί περιστροφική κίνηση: η ροή επηρεάζει την ταχύτητα περιστροφής, ενώ η διαφορά πίεσης καθορίζει τη διαθέσιμη ροπή.

Οι σφραγίδες πρέπει να ταιριάζουν με τη χημεία, την πίεση, την ταχύτητα και τη θερμοκρασία του υγρού. Το καουτσούκ νιτριλίου είναι κοινό σε συστήματα ορυκτελαίων-. Το FKM χρησιμοποιείται συχνά σε υψηλότερες θερμοκρασίες ή σε χημικά απαιτητικές υπηρεσίες, ενώ τα στοιχεία που βασίζονται σε PTFE-μπορεί να ταιριάζουν σε εφαρμογές που απαιτούν χαμηλή τριβή ή ευρύτερη χημική συμβατότητα. Επαληθεύστε το τελικό υλικό σε σχέση με τις πραγματικές συνθήκες υγρού και λειτουργίας.

Ένα τυπικό υδραυλικό κύκλωμα

Ένα βασικό βιομηχανικό κύκλωμα μπορεί να παρουσιαστεί ως:

Δεξαμενή → Αντλία → Μανόμετρο → Βαλβίδα εκτόνωσης → Βαλβίδα κατεύθυνσης → Κύλινδρος → Φίλτρο επιστροφής → Δεξαμενή

1. Εκκίνηση

Ένας ηλεκτροκινητήρας ή ένας κινητήρας εκκινεί την αντλία. Η αντλία αντλεί υγρό από τη δεξαμενή και το στέλνει στη γραμμή πίεσης.

Με τη βαλβίδα κατεύθυνσης σε ανοιχτό-κέντρο ή θέση εκφόρτωσης, η ροή μπορεί να επιστρέψει στη δεξαμενή σε σχετικά χαμηλή πίεση. Τα χρήσιμα σημεία παρακολούθησης περιλαμβάνουν την πίεση εξόδου της αντλίας, την κύρια-ροή γραμμής, τη θερμοκρασία δεξαμενής και τη διαφορική πίεση του φίλτρου επιστροφής-.

2. Ανάπτυξη πίεσης

Όταν η βαλβίδα κατεύθυνσης στέλνει ροή στον ενεργοποιητή, η αντίσταση αυξάνεται. Η πίεση αυξάνεται μόνο τόσο ώστε να ξεπεραστεί το εξωτερικό φορτίο και οι εσωτερικές απώλειες.

Εάν ένας κύλινδρος χρειάζεται 1.800 psi για να μετακινήσει το φορτίο του, για παράδειγμα, η πίεση μπορεί να αυξηθεί από ένα χαμηλό επίπεδο αναμονής σε περίπου 1.800 psi συν τις απώλειες του κυκλώματος.

3. Προέκταση κυλίνδρου

Η κατευθυντική βαλβίδα οδηγεί τη ροή της αντλίας στο άκρο του καπακιού του κυλίνδρου. Το λάδι που φεύγει από το άκρο της ράβδου επιστρέφει μέσω της βαλβίδας στο ρεζερβουάρ και ο κύλινδρος εκτείνεται. Μια βαλβίδα ελέγχου ροής-μπορεί να περιορίσει τη ροή για να ορίσει την ταχύτητα επέκτασης.

4. Τέλος διαδρομής και περιορισμός πίεσης

Όταν ο κύλινδρος φτάσει στο τέλος της διαδρομής του, σταματά να κινείται. Εάν η αντλία συνεχίσει να παρέχει ροή, η πίεση αυξάνεται γρήγορα.

Στην προκαθορισμένη πίεσή της, η ανακουφιστική βαλβίδα ανοίγει και εκτρέπει την υπερβολική ροή προς τη δεξαμενή. Αυτό εμποδίζει το σύστημα να υπερβεί το όριο ασφαλούς πίεσης. Η συνεχής λειτουργία κατά μήκος της ανακουφιστικής βαλβίδας σπαταλά ενέργεια και παράγει σημαντική θερμότητα.

5. Ανάκληση

Η βαλβίδα κατεύθυνσης αντιστρέφεται, στέλνοντας λάδι υπό πίεση στην πλευρά της ράβδου ενώ το λάδι από την πλευρά του καπακιού επιστρέφει στη δεξαμενή.

Η ράβδος μειώνει την αποτελεσματική επιφάνεια του εμβόλου κατά τη διάρκεια της ανάσυρσης, επομένως ένας συμβατικός κύλινδρος με μονή-ράβδο παράγει λιγότερη δύναμη επανασύνθεσης στην ίδια πίεση. Με την ίδια ροή εισόδου, μπορεί επίσης να ανασυρθεί πιο γρήγορα.

6. Εκφόρτωση και διακοπή λειτουργίας

Μετά τη λειτουργία, το κύκλωμα επιστρέφει στο ουδέτερο. Ανάλογα με το σχεδιασμό της, η αντλία μπορεί να ξεφορτωθεί, να καταστρέψει ή να σταματήσει.

Πριν από τη συντήρηση, απελευθερώστε την αποθηκευμένη πίεση σύμφωνα με τις διαδικασίες κλειδώματος/αποσυμπίεσης του κατασκευαστή του μηχανήματος.

Τα ηλεκτροϋδραυλικά συστήματα επιτρέπουν στους τεχνικούς να συγκρίνουν την ηλεκτρική εντολή με την υδραυλική απόκριση. Μια διεπαφή εμβέλειας ή διαγνωστικής διεπαφής μπορεί να επιβεβαιώσει την εντολή που αποστέλλεται σε ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ή αναλογική βαλβίδα, ενώ οι μετρητές και οι μετρητές ροής δείχνουν τι συνέβη στο κύκλωμα.

Εάν το PLC στείλει εντολή βαλβίδας αλλά η πίεση δεν αλλάζει, επιθεωρήστε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, την κίνηση του καρουλιού, το κύκλωμα πιλότου και την υδραυλική παροχή. Εάν δεν υπάρχει εντολή, ξεκινήστε με τον ελεγκτή, τον αισθητήρα, την καλωδίωση ή την ασφάλιση.

Υδραυλικό υγρό, απώλεια πίεσης και συντήρηση

Το υδραυλικό υγρό μεταδίδει ισχύ, λιπαίνει εξαρτήματα, μεταφέρει τη θερμότητα, μεταφέρει ρύπους στα φίλτρα και προστατεύει τις επιφάνειες από τη φθορά και τη διάβρωση.

Τα ορυκτά υδραυλικά λιπαντικά προσδιορίζονται συνήθως από τους βαθμούς ιξώδους ISO, όπως ISO VG 32, 46 και 68. Ο σωστός βαθμός εξαρτάται από τις απαιτήσεις της αντλίας και τη θερμοκρασία λειτουργίας.

Το κρύο λάδι γίνεται πιο παχύρρευστο. Εάν είναι πολύ παχύ, το σύστημα μπορεί να αντιμετωπίσει δύσκολη εκκίνηση, υψηλή απώλεια αναρρόφησης, αργή απόκριση ενεργοποιητή, σπηλαίωση ή παράκαμψη φίλτρου.

Η υψηλή θερμοκρασία μειώνει το ιξώδες και μπορεί να αυξήσει την εσωτερική διαρροή, να αποδυναμώσει το λιπαντικό φιλμ, να επιταχύνει την οξείδωση και να καταστρέψει τις στεγανοποιήσεις.

Ο εξοπλισμός σε κρύα βόρεια κλίματα των ΗΠΑ μπορεί να χρειάζεται ένα ρευστό χαμηλότερο-ιξώδους ή ένα με υψηλό δείκτη ιξώδους. Τα μηχανήματα που λειτουργούν συνεχώς σε ζεστά νότια κλίματα μπορεί να χρειάζονται μεγαλύτερη θερμική σταθερότητα ή υψηλότερο βαθμό λειτουργίας-ιξώδους. Ελέγξτε το επιτρεπόμενο εύρος ιξώδους του κατασκευαστή της αντλίας πριν αλλάξετε το λάδι.

Απώλεια πίεσης στο κύκλωμα

Το υγρό χάνει πίεση καθώς ταξιδεύει μέσα από εύκαμπτους σωλήνες, σωλήνες, εξαρτήματα, φίλτρα, ψύκτες και βαλβίδες. Η απώλεια αυξάνεται με τον ρυθμό ροής, το μήκος γραμμής, το ιξώδες του υγρού, τους περιορισμούς και την ανεπαρκή διάμετρο του σωλήνα.

Η πτώση πίεσης αυξάνεται γρήγορα καθώς αυξάνεται η ταχύτητα ροής. Επομένως, οι γραμμές αναρρόφησης, πίεσης και επιστροφής θα πρέπει να έχουν το μέγεθος της κατάλληλης ταχύτητας, με τις απώλειες να ελέγχονται με βάση τα δεδομένα του κατασκευαστή ή τους υπολογισμούς πτώσης της υδραυλικής πίεσης-.

Τα κοινά σημεία εξωτερικών διαρροών περιλαμβάνουν συνδέσεις εύκαμπτων σωλήνων, στεγανοποιήσεις ράβδων, πολλαπλές βαλβίδων, τσιμούχες άξονα αντλίας, εξαρτήματα και κατεστραμμένους σωλήνες.

Πρακτικές συντήρησης

Ένα πρακτικό πρόγραμμα συντήρησης πρέπει να περιλαμβάνει τις ακόλουθες εργασίες:

Ελέγξτε τη στάθμη του υγρού, τη θερμοκρασία, τον ασυνήθιστο θόρυβο και τις ορατές διαρροές κατά τη διάρκεια των τακτικών επιθεωρήσεων.

Χρησιμοποιήστε δείκτες περιορισμού φίλτρου αντί να βασίζεστε μόνο στην αντικατάσταση βάσει ημερολογίου-.

Λάβετε δείγματα λαδιού από σταθερές τοποθεσίες υπό σταθερές συνθήκες λειτουργίας.

Δοκιμάστε τη μόλυνση από σωματίδια, το ιξώδες, την περιεκτικότητα σε νερό, την οξείδωση και τη φθορά μετάλλων όπου χρειάζεται.

Διερευνήστε σημαντικές αλλαγές στον αριθμό σωματιδίων αντί να αντικαταστήσετε απλώς εξαρτήματα.

Επιθεωρήστε τους εύκαμπτους σωλήνες για τριβή, ρωγμές, φουσκάλες και κίνηση στα εξαρτήματα.

Επιβεβαιώστε τη χημική συμβατότητα κατά την αντικατάσταση υγρού ή στεγανοποιήσεων.

Οι αλλαγές λαδιού και φίλτρου θα πρέπει να ακολουθούν τις συστάσεις του κατασκευαστή του εξοπλισμού, την παρακολούθηση ρύπανσης, τη σοβαρότητα λειτουργίας και τα αποτελέσματα ανάλυσης λαδιών-και όχι μία καθολική ώρα λειτουργίας-.

Υδραυλικό μέγεθος και έλεγχος

Το μέγεθος αρχίζει συνήθως με τη δύναμη φορτίου και την απαιτούμενη ταχύτητα ενεργοποιητή.

Ας υποθέσουμε ότι ένα μηχάνημα χρειάζεται 30.000 lbf από έναν κύλινδρο σε μέγιστη πίεση λειτουργίας 2.500 psi. Η απαιτούμενη περιοχή εμβόλου είναι:

A = F ÷ P

A=30.000 ÷ 2,500=12 in²

Υπολογίστε τη διάτρηση από:

A = πD² ÷ 4

Επομένως:

D = √(4A ÷ π)

Για μια περιοχή 12 in²:

D ≈ 3,91 in

Μια τυπική οπή 4-ιντσών είναι ένα εύλογο σημείο εκκίνησης, με την επιφύλαξη του συντελεστή ασφαλείας, της τριβής, της ονομαστικής πίεσης, των φορτίων τοποθέτησης και των απαιτήσεων λυγισμού ράβδου.

Μια οπή 4 ιντσών έχει εμβαδόν περίπου:

Ένα=12.57 σε²

Στα 2.500 psi, η θεωρητική δύναμη επέκτασής του είναι:

F=2,500 × 12,57 ≈ 31.425 lbf

Εάν η απαιτούμενη ταχύτητα επέκτασης είναι 4 in/s, η απαιτούμενη ροή είναι:

Ε=Περιοχή × Ταχύτητα

Ε=12.57 × 4=50.28 σε³/s

Ένα γαλόνι ΗΠΑ περιέχει περίπου 231 in³, έτσι:

GPM=50.28 × 60 ÷ 231 ≈ 13,1 GPM

Η αντλία πρέπει να παρέχει περίπου 13,1 GPM στην απαιτούμενη πίεση πριν να επιτρέψει την απόδοση και οποιαδήποτε ζήτηση ταυτόχρονης ροής.

Ρύθμιση της ανακουφιστικής βαλβίδας

Η ανακουφιστική βαλβίδα πρέπει να προστατεύει το κρίσιμο εξάρτημα με τη χαμηλότερη τιμή-επιτρέποντας ταυτόχρονα στο μηχάνημα να αναπτύξει την απαιτούμενη εργατική του δύναμη.

Μην περιστρέφετε τη βίδα ρύθμισης έως ότου το μηχάνημα φαίνεται να λειτουργεί πιο σκληρά. Προσδιορίστε την πίεση σχεδιασμού, επαληθεύστε τις ονομασίες εξαρτημάτων, συνδέστε ένα κατάλληλο βαθμονομημένο μετρητή, φορτώστε το κύκλωμα σύμφωνα με την εγκεκριμένη διαδικασία σέρβις και ρυθμίστε τη βαλβίδα σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή.

Ηλεκτροϋδραυλικά χειριστήρια

Τα σύγχρονα συστήματα μπορεί να χρησιμοποιούν αναλογικές ή σερβοβαλβίδες που ελέγχονται από PLC, ελεγκτή κίνησης ή ηλεκτρονικό ενισχυτή.

Οι αναλογικές βαλβίδες παρέχουν μεταβλητό έλεγχο ροής ή πίεσης. Οι σερβοβαλβίδες χρησιμοποιούνται γενικά όταν απαιτείται πολύ γρήγορη, ακριβής απόκριση, αν και απαιτούν καθαρότερο υγρό και πιο εξελιγμένους ελέγχους.

Τα υδραυλικά γενικά παρέχουν μεγαλύτερη πυκνότητα δύναμης και καλύτερη συγκράτηση φορτίου από τα πνευματικά. Τα πνευματικά συστήματα μπορεί να είναι καθαρότερα, απλούστερα και οικονομικά για αυτοματισμούς υψηλής-ταχύτητας με χαμηλότερες απαιτήσεις δύναμης, αλλά ο πεπιεσμένος αέρας είναι πολύ πιο συμπιέσιμος από το υδραυλικό λάδι.

Λίστα ελέγχου αντιμετώπισης προβλημάτων υδραυλικού συστήματος

Κάντε μετρήσεις πριν αντικαταστήσετε εξαρτήματα.

Χαμηλή δύναμη ή απώλεια πίεσης

Επαληθεύστε τη στάθμη του υγρού.

Μετρήστε την πίεση εξόδου της αντλίας.

Επιβεβαιώστε τη ρύθμιση βαλβίδας ανακούφισης-.

Ελέγξτε εάν η ανακουφιστική βαλβίδα έχει κολλήσει ανοιχτή.

Εκτελέστε μια δοκιμή ροής αντλίας.

Ελέγξτε τον κύλινδρο ή τον κινητήρα για εσωτερική διαρροή.

Επιθεωρήστε τις κατευθυντήριες βαλβίδες για εσωτερική παράκαμψη.

Αργή κίνηση του ενεργοποιητή

Μετρήστε την πραγματική ροή του συστήματος.

Ελέγξτε τον περιορισμό του φίλτρου.

Επαληθεύστε την ταχύτητα της αντλίας.

Επιθεωρήστε τις ρυθμίσεις ελέγχου ροής-.

Ελέγξτε για εσωτερική διαρροή.

Μετρήστε την πτώση πίεσης στους σωλήνες και τις βαλβίδες.

Υπερθέρμανση

Ελέγξτε εάν η ροή περνά συνεχώς πάνω από τη βαλβίδα ανακούφισης.

Επιβεβαιώστε τη στάθμη λαδιού και το ιξώδες.

Ελέγξτε την απόδοση του ψυγείου.

Μετρήστε την εσωτερική διαρροή.

Επιθεωρήστε για γραμμές μικρού μεγέθους ή περιοριστικές βαλβίδες.

Επαληθεύστε την απόδοση της αντλίας και της βαλβίδας.

Θόρυβος ή σπηλαίωση

Ελέγξτε τη στάθμη της δεξαμενής.

Επιθεωρήστε τους εύκαμπτους σωλήνες αναρρόφησης για περιορισμούς και διαρροές αέρα.

Επιβεβαιώστε το ιξώδες του λαδιού κατά την εκκίνηση.

Ελέγξτε το φίλτρο αναρρόφησης.

Επιθεωρήστε την πίεση εισόδου της αντλίας.

Ψάξτε για αφρό ή αεριούχο λάδι.

Η χρήση μετρητών πίεσης, αισθητήρων θερμοκρασίας και μετρητών ροής σε μια λογική σειρά συνήθως απομονώνει ένα σφάλμα πιο γρήγορα από την αντικατάσταση μιας αντλίας ή μιας βαλβίδας με βάση μόνο συμπτώματα.

Μηχανική και υποστήριξη συστημάτων

Μια αριθμομηχανή μεγεθών αντλίας και κυλίνδρου με επεξεργασμένα παραδείγματα, ένα πλήρες πακέτο CAD υδραυλικού κυκλώματος και μια δομημένη αξιολόγηση απόδοσης μπορούν να βοηθήσουν μια ομάδα μηχανικών ή συντήρησης να αξιολογήσει μια υπάρχουσα ή προτεινόμενη εγκατάσταση.

Τα τυπικά παραδοτέα μηχανικής περιλαμβάνουν δοκιμές φορτίου και πίεσης, δειγματοληψία λαδιού, ανάλυση μόλυνσης, έλεγχο μεγέθους εξαρτημάτων-, βελτιστοποίηση κυκλώματος και αναθεωρήσεις συστήματος με βάση τις ισχύουσες οδηγίες ISO 4413 και SAE.

Σε έναν εμπορικό ιστότοπο, δώστε στους μηχανικούς τρεις άμεσες διαδρομές: κατεβάστε την αριθμομηχανή μεγέθους, ζητήστε σχέδια κυκλωμάτων ή προγραμματίστε μια αξιολόγηση εξοπλισμού μέσω μιας φόρμας, τηλεφωνικής επαφής ή τοπικού διανομέα. Δηλώστε τον αναμενόμενο χρόνο απόκρισης και καθορίστε ποια αρχεία ή αναφορές δοκιμών θα λάβει ο πελάτης.

Συχνές ερωτήσεις

Πώς πολλαπλασιάζει τη δύναμη ο νόμος του Pascal και πώς υπολογίζεται σε psi και σε²;

Η πίεση που εφαρμόζεται σε περιορισμένο υδραυλικό υγρό μεταδίδεται σε όλο το υγρό. ΧρήσηP = F ÷ Aγια τον υπολογισμό της πίεσης καιF = P × Aγια τον υπολογισμό της δύναμης εξόδου. Η εφαρμογή 10 lbf σε ένα έμβολο 1 in² δημιουργεί 10 psi. Αυτή η πίεση που επενεργεί σε ένα έμβολο 10 in² παράγει θεωρητικά 100 lbf.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των αντλιών γραναζιών, πτερυγίων και εμβόλων;

Οι γραναζωτές αντλίες είναι στιβαρές, οικονομικές και συνηθισμένες σε εφαρμογές σταθερής-μετατόπισης. Οι αντλίες πτερυγίων γενικά λειτουργούν πιο ομαλά και αθόρυβα σε βιομηχανικά συστήματα. Οι αντλίες εμβόλου παρέχουν υψηλή πίεση και απόδοση και χρησιμοποιούνται συχνά όπου απαιτείται μεταβλητή μετατόπιση ή πιο προηγμένος έλεγχος.

Πώς λειτουργεί ένα τυπικό υδραυλικό κύκλωμα;

Η αντλία αντλεί λάδι από τη δεξαμενή και η βαλβίδα κατεύθυνσης στέλνει ροή στον ενεργοποιητή. Η πίεση αυξάνεται ως απόκριση στο φορτίο καθώς ο κύλινδρος εκτείνεται ή αποσύρεται. Η ανακουφιστική βαλβίδα περιορίζει την υπερβολική πίεση. Μετά τη λειτουργία, η βαλβίδα επιστρέφει στο ουδέτερο και η αντλία εκφορτώνει, καταστρέφει ή σταματά σύμφωνα με τη σχεδίαση του κυκλώματος.

Πώς επιλέγω υδραυλικό υγρό;

Ξεκινήστε με τις απαιτήσεις ιξώδους του κατασκευαστή του εξοπλισμού. Στη συνέχεια, λάβετε υπόψη την ελάχιστη θερμοκρασία εκκίνησης, την κανονική θερμοκρασία λειτουργίας, τον δείκτη ιξώδους, τις απαιτήσεις κατά της φθοράς-, την αντίσταση στην οξείδωση, την έκθεση στο νερό, τη συμβατότητα στεγανοποίησης και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Ο βαθμός ιξώδους ISO μόνο δεν αρκεί.

Ποιες είναι οι πιο συχνές βλάβες του υδραυλικού συστήματος;

Τα κοινά προβλήματα περιλαμβάνουν υπερθέρμανση, σπηλαίωση, υπερβολικό θόρυβο, αργή κίνηση του ενεργοποιητή, αδυναμία δημιουργίας πίεσης, εσωτερική ή εξωτερική διαρροή, μολυσμένο λάδι και σφάλματα βαλβίδας. Ξεκινήστε την αντιμετώπιση προβλημάτων με μετρήσεις της κατάστασης του υγρού, της πίεσης, της ροής και της θερμοκρασίας.

Πώς μπορώ να κάνω το μέγεθος μιας αντλίας και του κυλίνδρου για δύναμη και ταχύτητα;

Υπολογίστε το εμβαδόν του κυλίνδρου μεA = F ÷ P, στη συνέχεια μετατρέψτε αυτήν την περιοχή σε διάμετρο οπής χρησιμοποιώνταςD = √(4A ÷ π). Αφού επιλέξετε τον κύλινδρο, υπολογίστε τη ροή που απαιτείται για την ταχύτητα στόχο:

GPM=Περιοχή (in²) × Ταχύτητα (in/s) × 60 ÷ 231

Πριν επιλέξετε την αντλία και τον κύλινδρο, λάβετε υπόψη την απόδοση, τον κύκλο λειτουργίας, την ταυτόχρονη ζήτηση ενεργοποιητή, την απώλεια πίεσης, τις ονομασίες εξαρτημάτων και το κατάλληλο περιθώριο ασφαλείας.