Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Rôzne typy hydraulických systémov
- Čerpadlá s vnútorným ozubením
- Čerpadlá na externé ozubenie
- Skrutkové čerpadlá
- Hydraulické čerpadlá s ohybom
- Axiálne piestové čerpadlá
- Radiálne piestové čerpadlá
- Rotačné lopatkové čerpadlá
- Typy hydraulických systémov v lietadle
Hydraulické systémy sú systémy, ktoré používajú zmeny tlaku na riadenie pohybu tekutín v strojových zariadeniach, ako sú nástroje alebo pohybujúce sa mechanické komponenty, ako sú prevody. Existuje mnoho rôznych spôsobov klasifikácie hydraulických systémov pomocou rôznych spôsobov využitia kvapalnej energie pod vysokým tlakom na zdvíhanie alebo podporu bremena.
Každý hydraulický systém, bez ohľadu na jeho konštrukciu alebo účel, čerpá tekutinu zo zásobníka cez čerpadlo do riadiaceho ventilu selektora. To premieňa mechanickú energiu na hydraulickú energiu.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Hydraulické systémy sa dajú rozdeliť podľa účelu a funkcie do tried priemyselnej hydrauliky, mobilnej hydrauliky a hydrauliky lietadiel, ako aj do pevných systémov posunu a systémov variabilného posunu. Typy čerpadiel sú vnútorné zubové čerpadlá, externé zubové čerpadlá a skrutkové čerpadlá (ktoré sú pevnými objemovými čerpadlami) a hydraulické čerpadlá s oblúkovou osou, čerpadlá s axiálnymi piestami, čerpadlá s radiálnymi piestami a čerpadlá s rotačnými lopatkami (ktoré sú čerpadlá s premenlivým objemom).
Rôzne typy hydraulických systémov
Všeobecné komponenty hydraulického systému zahŕňajú tekutinu tečúcu z ventilu do ovládača hydraulického systému. Na hornom konci ovládacieho valca je piest. Vysoký tlak tlačí piest nadol a tlačí tekutinu zo spodnej strany piestov pred jej vrátením cez selektorový ventil späť do nádrže, kde cyklus pokračuje podľa potreby.
Opravený posun typy hydraulických systémov sú systémy, v ktorých nie je možné meniť objem výtlaku, ktorý čerpadlo vytvára. Namiesto toho môžete zmeniť rýchlosť pohonu, ktorú čerpadlo používa. Zubové čerpadlá patria medzi najjednoduchšie a najčastejšie používané čerpadlá dnes a patria do tejto kategórie. Do tejto kategórie patria aj skrutkové čerpadlá.
Hydraulické systémy možno tiež klasifikovať ako otvorená slučka alebo uzavretá slučka, Keď hydraulické kvapaliny tečú nepretržite medzi čerpadlom a motorom bez toho, aby vstúpili do nádrže, môžete systém nazvať „uzavretý“. V iných prípadoch, keď tekutina z valca prvýkrát vstúpi do nádrže, potom na vstup do čerpadla, systém je „otvorený“. Hydraulické systémy s otvorenou slučkou môžu zvyčajne pracovať lepšie tým, že produkujú menej tepla, a hydraulické systémy s uzavretou slučkou majú presnejšiu reakciu komponentov s nádržou na čerpadlá.
Čerpadlá s vnútorným ozubením
Interné zubové čerpadlá alebo Čerpadlá Gerotor použite jedno vnútorné zariadenie k čerpadlu a jedno vonkajšie zariadenie, ktoré vyhovuje širokému spektru použití. Zvyčajne sa používajú s tenkými tekutinami, ako sú rozpúšťadlá a vykurovací olej, ale môžu čerpať aj silné kvapaliny, ako sú asfalty. Dokážu zvládnuť široký rozsah hrúbok kvapaliny a široký rozsah teplôt.
Tieto čerpadlá majú iba dve pohyblivé časti (rotor je veľké vonkajšie ozubené koleso a voľnobežné koleso menšie) a môžu pracovať v smere dopredu aj dozadu. Vďaka tomu sú cenovo dostupné a ľahko sa udržiavajú. Napriek výhodám tieto čerpadlá vo všeobecnosti pracujú iba pri miernych rýchlostiach s obmedzením tlaku.
Ich príklady sú verzie s vnútorným a vonkajším prevodom. Interné zubové čerpadlá pracujú s nasledujúcimi krokmi:
Interné zubové čerpadlá sa používajú na nespočetné množstvo účelov na mazací olej a vykurovacie oleje. Používajú sa pri výrobe živíc, polymérov, alkoholov, rozpúšťadiel, asfaltu, dechtu a polyuretánovej peny.
Čerpadlá na externé ozubenie
Na druhej strane externé zubové čerpadlá používajú dva vonkajšie ozubené kolesá a zvyčajne sa používajú na mazanie obrábacích strojov, jednotiek na prenos tekutín a olejových čerpadiel v motoroch. Môžu používať buď jednu súpravu ozubených kolies alebo dve kolesá a nachádzajú sa v čelných, špirálovitých a rybárskych kolesách. Usporiadanie špirálovitých a rybích kostí umožňuje hladší tok tekutín, ako je to v prípade čelných súkolesí.
Vonkajšie zubové čerpadlá môžu pracovať pri vysokých tlakoch, pretože majú úzke tolerancie a oporu hriadeľa na oboch stranách ozubených kolies. Toto usporiadanie vonkajšieho ozubeného kolesa umožňuje, aby čerpadlo vytvorilo sanie na vstupe, aby chránilo tekutinu pred únikom späť zo strany, ktorá vypúšťa tekutinu. Vďaka týmto vlastnostiam sú vonkajšie zubové čerpadlá skvelou voľbou pre presný prenos tekutín a vytváranie polymérov, palív a chemických prísad.
Vonkajšie zubové čerpadlá pracujú s nasledujúcimi krokmi:
Čerpadlá s vonkajším ozubením môžu pracovať pri vysokých rýchlostiach, vysokých tlakoch a používať veľa rôznych materiálov, zatiaľ čo pracujú ticho v porovnaní s inými konštrukciami čerpadiel. Sú užitočné na čerpanie palivovej vody, alkoholu, rozpúšťadiel, olejov, mazacích olejov, chemických prísad a kyselín. Inžinieri ich tiež používajú pre priemyselné a mobilné hydraulické aplikácie.
Skrutkové čerpadlá
Skrutkové čerpadlá sú ďalším typom pevné objemové čerpadlo, Používajú dve skrutkové skrutky, ktoré vytvárajú hriadele, ktoré sa vzájomne blokujú vo vnútri kontajnera, s jedným hriadeľom, ktorý poháňa čerpadlo. Keď tekutina prechádza čerpadlom v jednom smere, výstup je posunutý.
Dve konštrukcie primárneho skrutkového čerpadla sú dve / dvojité skrutkové čerpadlo (alebo dvojité závitové čerpadlo), ktoré používajú dve vzájomne blokujúce skrutky, ako je opísané, a tri skrutkové čerpadlo (alebo trojité skrutkové čerpadlo), ktoré používajú jedinú skrutku, ktorá sa blokuje s dvoma ďalšími skrutkami, aby sa mohla pohybovať. tekutina. V obidvoch týchto prevedeniach tlakový rozdiel pohybom skrutiek poháňa vodu, aby sa pohla.
U jednozávitovkových čerpadiel prichádzajú skrutky do vzájomného kontaktu, čo často obmedzuje čerpadlo na manipuláciu iba s čistými kvapalinami. Tieto čerpadlá nevytvárajú veľa hluku, pretože kontakt medzi ozubenými kolesami je nepretržitý a je veľmi spoľahlivý pri prevode paliva, premiestňovaní výťahov medzi podlahami a iných aplikáciách v priemysle. Pri kvapalinách s vyššou viskozitou môžu byť skrutkové čerpadlá menej efektívne.
Inžinieri používajú jednovretenové čerpadlá, tiež známe ako skrutkové čerpadlá Archimedean, na pohyb vody v systémoch pre odpadovú vodu, dažďovú vodu, drenáž a priemyselnú odpadovú vodu.
Hydraulické čerpadlá s ohybom
Hydraulické čerpadlá s ohnutými osami môžu byť buď a pevný typ posunu alebo variant posunu, Teleso čerpadla obsahuje rotačnú komoru valca s piestmi, ktoré pôsobia na ňu zvonka. Tieto piesty pridávajú silu doske na konci hriadeľa tak, že keď sa hriadeľ otáča, pohybujú sa tiež piesty. Táto sila riadi pohyb tekutiny cez čerpadlo.
Zdvih piestov môžete zmeniť zmenou uhla zdvihu čerpadiel, čo robí tieto typy čerpadiel vysoko spoľahlivými a efektívnymi pre použitie najmä v mobilných strojoch.
Axiálne piestové čerpadlá
V axiálnych piestových čerpadlách sú hriadeľ a piesty usporiadané radiálne okolo oblasti kruhu. Vďaka tomu je dizajn tesný, efektívny a nákladovo efektívny. Použitím rôznych tlakových, prietokových a regulačných funkcií na napájanie môže byť čerpadlo vhodné na rôzne účely v priemysle.
Excentrický krúžok, ktorý tečie z mnohých zdrojov do jediného kanála, obklopuje usporiadanie piestov tak, že keď sa hriadeľ otáča, vzdialenosť medzi excentrickým krúžkom a stredom hriadeľa sa mení tak, že sa piesty pohybujú cyklom, ktorý vytvára a rozptyľuje. tlak. To poháňa tekutinu cez čerpadlo.
Pomocou nastavovacích skrutiek alebo piestu môžete zmeniť veľkosť posunu, ku ktorému dôjde. Vďaka tomu sú tieto typy čerpadiel silnými a spoľahlivými prírodnými kandidátmi na použitie pri vysokom tlaku. Vytvárajú malé množstvo hluku, ale pri vysokých tlakoch nemusia dobre fungovať.
Radiálne piestové čerpadlá
Pri prevádzke radiálnych piestových čerpadiel ovládate rotačný hriadeľ rovnako ako axiálne piestové čerpadlo. U radiálnych piestových čerpadiel sa však hriadeľ otáča tak, že piesty sa rozprestierajú radiálne okolo hriadeľa v rôznych smeroch, akoby boli usporiadané na obvode kruhu. Vzdialenosť medzi excentrickým krúžkom a stredom hriadeľa tiež spôsobuje rozdiely v tlaku, ktoré umožňujú prúdenie tekutiny.
Tieto typy čerpadiel majú vysokú účinnosť, môžu pracovať pri vysokých tlakoch, majú nízku hladinu hluku a vo všeobecnosti môžu byť veľmi spoľahlivé. Majú väčšie rozmery ako axiálne piestové čerpadlá, ale veľkosť sa môže zmeniť na vhodné účely. Sú ideálnymi kandidátmi na obrábacie stroje, vysokotlakové jednotky a automobilové nástroje.
Rotačné lopatkové čerpadlá
Tieto typy čerpadiel používajú rotačné objemové čerpadlo, ktoré má nádobu, excentrický rotor, lopatky, ktoré sa radiálne pohybujú pod silami a výstup, aby rozptýlili kvapalinu. Vstupný ventil zostáva otvorený, zatiaľ čo kvapalina vstupuje do pracovnej komory, ktorú stator, rotor a lopatky obmedzujú. Excentricita medzi rotorom a lopatkami vytvára rozdelenie pracovnej komory, ktoré umožňuje vstup rôznych objemov.
Keď sa rotor otáča, plyn prúdi do zväčšujúcej sacej komory, až kým ho druhá lopatka nezataví. Čerpadlo potom stlačí plyn vo vnútri a keď sa vypúšťací ventil otvorí proti atmosférickému tlaku, zastaví sa. Keď sa vypúšťací ventil otvorí, olej vstupuje do sacej komory, aby sa namazali a utesnili lopatky proti statoru.
Rotačné lopatkové čerpadlá produkujú malý hluk a môžu byť spoľahlivé. Nerobia sa však dobre pri vysokých tlakoch. Bežne sa používajú v aplikáciách obrábacích strojov, ako aj v aplikáciách vo vozidlách na posilňovač riadenia a v karbonátoroch pre výdajné automaty na sódy.
Typy hydraulických systémov v lietadle
V lietadle existuje veľa rôznych typov hydraulických systémov, ktoré vykonávajú rôzne funkcie. Používajú sa na vyvíjanie tlaku pri aktivácii bŕzd na kolesách a môžu dokonca poháňať systémy na riadenie predných kolies, zatiahnutie podvozku, reverzory ťahu a stierače predného skla. Tieto systémy niekedy berú do úvahy rôzne zdroje tlaku pre mnoho čerpadiel pracujúcich spoločne.
Inžinieri navrhujú tieto hydraulické systémy tak, aby sa sami neprehrievali stanovením maximálnej teploty, pri ktorej môžu pracovať. Sú navrhnuté tak, aby systém nestratil potrebný tlak stratou tekutiny alebo poruchou rôznych čerpadiel. Zohľadňujú tiež kontamináciu hydraulickej kvapaliny z vonkajších chemických zdrojov.
V prípade lietadiel hydraulické systémy pozostávajú z generátora tlaku (alebo hydraulického čerpadla), hydraulického motora, ktorý poháňa komponent, a zo systému inštalovania, ktorý usmerňuje tekutinu v celom lietadle. Tieto čerpadlá môžu mať celý rad zdrojov energie vrátane manuálnych čerpadiel, motorov, elektrických prúdov, stlačeného vzduchu a ďalších hydraulických systémov.