Знания о гидроприводе

Содержание

Основные положения

Гидравлические символы и гидравлические схемы-->

Гидравлические жидкости, масляный бак и гидравлический фильтр-->

Гидравлические насосы, гидромоторы и гидроцилиндры-->

Гидрораспределители, гидравлические клапаны-->

Теплообменники, гидроаккумуляторы, трубопроводы-->

Основные схемы в мобильной гидравлике-->

Системы управления гидроприводом-->

Стрела автокрана и управление гидравлическими системами автокрана-->

Характерные неисправности гидросистем и способы их устранения-->

 

Основные положения

Рисунок показывает устройство гидравлической системы

Гидравлические величины

В гидравлических системах используются следующие величины

  • давление
  • объёмный поток
  • скорость перемещения цилиндра
  • обороты гидравлических моторов
  • механическая и гидравлическая сила
  • гидравлическая мощность

Все эти величины встречаются как в гидростатике так и в гидродинамике.

Давление р:  р=сила F / площадь А измеряется в 1бар=10 Н/см2=100 кПа

Объёмный поток Q:

Объёмный поток рассчитывается путем произведения подачи насоса за один оборот на частоту вращения этого насоса Q=q*n ( литр в мин.)

Скорость перемещения гидроцилиндра:

определяется отношением объёмного потока Q к площади цилиндра А. v= Q*A,  измеряется в м/с.

Обороты гидравлических моторов: n определяются объёмным потоком Q и объёмом гидромотора за оборот q, n=Q/q, измеряется 1/мин.

Механическая сила Fм: есть произведение массы на ускорение, F=m*a, измеряется в Ньютон.

Гидравлическая сила Fн: есть давление, действующее на площадь, Fн=р*А, измеряется в Ньютон.

Гидравлическая мощность Рн: произведение объёмного потока Q на давление р, Рн=Q*р, измеряется в Ватт  (Вт).

Гидростатика

Если на жидкость в закрытом сосуде воздействует какая-то сила F, то она создаёт давление р, действующее во всех направлениях с одинаковой силой и перпендикулярно плоскости, к которой оно прилагается.

Гидравлический домкрат

Жидкость находится под давлением р, которое воздействует на поршни с площадью А1 и А2.

Так как площадь А2 значительно больше А1, возможно с помощью небольшой силы F1 на площадь А1 создать большое усилие F2

F2*A1=F1*A2

В сообщающихся сосудах жидкость всегда стоит на одном уровне

Гидродинамика

Если поток масла течет по трубам разного диаметра, то скорость потока на каждом участке будет отличаться.

При постоянном потоке Q действует правило:

Скорость v1 меньше, т.к. поперечное сечение А1 больше.

Скорость v2 больше, так как поперечное сечение А2 меньше.

Трение и потери давления

 ПРИМЕЧАНИЕ. При передаче гидравлической энергии по трубопроводам между стенками и жидкостью возникает трение. При этом гидравлическая энергия трансформируется в тепло. Данная трансформация приводит к потере давления в гидравлической системе.

Величина потери давления зависит от:

  • длины трубопровода
  •  поперечного сечения трубопровода
  •  гладкости внутренней стенки трубопровода
  • количества поворотов и мест соединения трубопровода
  • скорости протекания потока
  • вязкости применяемой жидкости

 Типы потоков в трубопроводах

Существуют ламинарные и турбулентные потоки.

При ламинарном потоке  движение жидкости по трубопроводам происходит так, чтобы скорость движения жидкости в центре трубопровода была максимальна, а возле стенок равна нулю.

Турбулентный поток

При достижении определённо скорости (критической точки) ламинарный поток превращается в турбулентный, при котором молекулы жидкости начинают двигаться хаотично и независимо друг от друга. Трние внутри жидкости возрастает и, соответственно, потери давлени увеличиваются.

Давление в гидросистемах

В гидросистемах используются следующие типы давления:

  • Давление циркуляции
  • Максимальное давление в системе
  • Давление нагрузки
  • Рабочее давление

Давление циркуляции возникает при нормальной циркуляции потока масла от насоса, через всю систему с минимальным давлением, обратно в бак.

При этом потребители (цилиндры) не двигаются.

Максимальное давление в системе. Оно определяется путем настройки клапана ограничения давления. Создаваемое насосом давление при достижении величины настройки клапана будет снижаться за счёт сбрасывания лишнего масла обратно в бак.

Рабочее давление. Насос создаёт рабочее давление при н клапане для того, чтобы поднять массу М. Величина массы определяет величину рабочего давления.

Давление нагрузки.

Это давление определяется путем воздействия внешних сил на гидроцилиндр или гидромотор. Для перемещения нагрузки необходимо, чтобы гидронасос создавал минимум такое же давление.