Вы ніколі не задумваліся, як велізарныя будаўнічыя машыны падымаюць тоны бетону? Ці як заводы аўтамабіляў прыціскаюць метал у ідэальныя формы? Адказ - гідраўлічныя станцыі!
Гэтыя дзіўныя машыны з'яўляюцца крыніцай харчавання, якая стаіць за многімі звышмагутнымі абсталяваннем, якое мы бачым кожны дзень.
Што такое гідраўлічная станцыя?
Гідраўлічная станцыя падобная на сэрца гідраўлічнай сістэмы. Гэтак жа, як ваша сэрца перапампоўвае кроў па вашым целе, гідраўлічная станцыя прапампоўвае спецыяльнае алей праз машыны, каб прымусіць іх працаваць.
Падумайце пра гэта як пра электрастанцыю для машын. Ён займае рэгулярную электраэнергію і ператварае яе ў гідраўлічную магутнасць - што значна мацней, чым звычайная электраэнергія. Гэтая гідраўлічная магутнасць можа падымаць машыны, перамяшчаць гіганцкія краны і прыціснуць метал у розныя формы.
Асноўная праца гідраўлічнай станцыі простая:
- Вазьміце механічную энергію (напрыклад, з электрарухавіка)
- Ператварыць яго ў гідраўлічную энергію (алей пад ціскам)
- Адпраўце гэтую магутнасць на машыны, якія павінны зрабіць вялікую працу
Як працуе гідраўлічная станцыя?
Гідраўлічныя станцыі працуюць над простым правілам навукі пад назвай Закон Паскаля. Вось просты спосаб зразумець гэта: уявіце сабе, як наступіць на паветраны шар, напоўнены вадой. Ціск з вашай нагі не проста застаецца там, дзе вы ступілі - ён аднолькава штурхае на кожную частку паверхні паветранага шара. Менавіта так гідраўлічныя сістэмы памнажаюць сілу!
Вось працэс:
- Рухавік запускаецца:Электрычны рухавік мае помпа
- Ціск будуецца:Нагрузка на ціск на алею да 10 000 фунтаў на кв.дюйм
- Кантроль патоку:Клапаны накіроўваюць нафту ў працоўныя зоны
- Праца здараецца:Цыліндры/рухавікі пераўтвараюць ціск у рух
- Цыкл вяртання:Алей цячэ назад да танка праз фільтры
Гэта стварае сілы ў 1000 разоў мацней, чым ціск садовага шланга!
Асноўныя часткі гідраўлічнай станцыі
Кожная гідраўлічная станцыя мае некалькі важных частак, якія працуюць разам:
Помпа
Тры асноўныя тыпы задавальняюць розныя патрэбы:
- Перадачы перадач:Просты, трывалы, сярэдні ціск
- Помпавыя помпы:Ціхая, рэгуляваная сіла
- Поршневыя помпы:Самая высокая здольнасць ціску
Рухавік
Паўнамоцтвы ўсю сістэму. Электрарухавікі дамінуюць у стацыянарных установах, а дызельныя рухавікі абслугоўваюць мабільнае абсталяванне.
Рэзервуар
Захоўвае гідраўлічнае алей і дазваляе астуджаць. Памер у 2-3 разы хуткасць патоку помпы для аптымальнай прадукцыйнасці.
Клапаны
Кіруйце патокам алею, ціску і кірунку па ўсёй сістэме.
Фільтры
Выдаліце забруджвальныя рэчывы, каб абараніць дарагія кампаненты ад пашкоджанняў.
Кулеры
Падтрымлівайце належную тэмпературу алею для паслядоўнай прадукцыйнасці.
Датчыкі
Сачыце за ціскам сістэмы, тэмпературы і стану алею ў рэжыме рэальнага часу.
Тыпы гідраўлічных станцый
Не ўсе гідраўлічныя станцыі аднолькавыя. Яны бываюць розных памераў для розных працоўных месцаў:
Кампактныя адзінкі
- Невялікі і эфектыўны
- Ідэальна падыходзіць для майстэрняў і лёгкіх машын
- Лёгка перамяшчацца
Мабільныя адзінкі
- Пабудаваны жорсткі для будаўнічых сайтаў
- Можа справіцца з пылам, дажджом і няроўнасцямі
- Выкарыстоўваецца ў экскаватараў, кранах і сельскагаспадарчых абсталявання
Прамысловыя падраздзяленні
- Вялікі і магутны
- Апрацоўвайце самую цяжкую працу на заводах
- Бегчы шмат гадзін, не спыняючыся
Карыстальніцкія адзінкі
- Зроблена для спецыяльных працоўных месцаў
- Выкарыстоўваецца ў самалётах, караблях і унікальных машынах
Гісторыя поспеху ў рэальным свеце: лонданскі вока
Адзін з самых уражлівых прыкладаў гідраўлічнай інжынерыі станцыі - гэта лонданскі вока. Гэта гіганцкае назіранне за колам выкарыстоўвае 32 гідраўлічныя станцыі для кантролю сваіх пасажырскіх капсул. Кожная станцыя павінна працаваць выдатна - уявіце, калі хтосьці не атрымаўся, калі людзі былі ў паветры 400 футаў!
Інжынеры сутыкнуліся з унікальнымі праблемамі:
- Кантроль дакладнасці:Кожная капсула павінна заставацца на ўзроўні, калі кола паварочваецца
- Устойлівасць да надвор'я:Сістэмы працуюць у дажджы, снезе і моцных вятрах
- Бяспека звальненне:Некалькі рэзервовых сістэм прадухіляюць няўдачы
- Ціхая аперацыя:Не магу парушыць мірнае вопыт паездкі
Вынік? Гідраўлічная сістэма настолькі надзейная, што Лонданскае вока бяспечна працуе больш за 20 гадоў, праводзячы больш за 3,75 мільёна наведвальнікаў штогод.
Дзе выкарыстоўваюцца гідраўлічныя станцыі?
Вы знойдзеце гідраўлічныя станцыі, якія працуюць у многіх месцах:
Заводы:Запусціце прэсы, якія фармуюць аўтамабільныя дэталі, машыны, якія робяць пластыкавыя бутэлькі, і канвееры, якія перамяшчаюць прадукты.
Фермы:Дапамагаючы трактарам падняць цяжкія плугі, спалучае збожжа ўраджаю і пагрузчыкі перамяшчаюць цюкі сена.
Транспарт:Падымаючы машыны ў рамонтныя крамы, рухомыя дэталі самалёта і кіруюць вялікімі караблямі.
Штодзённае жыццё:Нават у аўтамыйках, смеццях і пад'ёмніках для інвалідных крэслаў!
Як распрацаваць добрую гідраўлічную станцыю
Стварэнне гідраўлічнай станцыі патрабуе адпаведнасці правільных кампанентаў з пэўнымі патрабаваннямі працы:
Крок 1: Вызначце свае патрэбы
- Неабходная сіла і хуткасць
- Графік працы (бесперапынны супраць перарывістых)
- Экалагічныя ўмовы
Крок 2: Выберыце асноўныя кампаненты
- Тып помпы на аснове патрабаванняў ціску (дыяпазон 3000-10 000 фунтаў на квадратны квадрат)
- Памер, якія адпавядаюць памеру, патрэбы ў магутнасці
- Рэзервуар памеру ў 2-3 разы паток помпы для правільнага астуджэння
Крок 3: Дадайце сістэмы кіравання і бяспекі
- Узровень фільтрацыі, якія адпавядаюць допуску кампанентаў
- Ёмістасць астуджэння для чаканай цеплавой нагрузкі
- Сістэмы маніторынгу ціску і тэмпературы
Што робіць гідраўлічныя станцыі больш эфектыўнымі
Разумныя інжынеры знайшлі спосабы прымусіць гідраўлічныя станцыі выкарыстоўваць менш энергіі:
Зменны кантроль хуткасці:Яны рэгулююць хуткасць рухавіка ў адпаведнасці з тым, што трэба, напрыклад, круіз -кантроль для гідраўлічных сістэм.
Разумныя элементы кіравання:Кампутарныя сістэмы, якія вучацца, калі неабходна харчаванне і калі яе можна захаваць.
Лепшыя помпы:Новы помс распрацоўвае менш энергіі і больш дакладна працуе.
Аднаўленне цяпла:Некаторыя сістэмы фіксуюць адходы і выкарыстоўваюць яго для іншых мэтаў.
Клопат пра сваю гідраўлічную станцыю
Як і любая машына, гідраўлічныя станцыі маюць патрэбу ў рэгулярным абслугоўванні, каб добра працаваць:
Штодзённыя чэкі
- Паглядзіце на ўзровень алею
- Праверце ўцечкі
- Пераканайцеся, што нічога не выглядае зламаным
Штотыднёвыя задачы
- Праверце індыкатары фільтра
- Чыстыя панэлі кіравання
- Шукайце незвычайны знос
Штомесячныя працоўныя месцы
- Зменіце брудныя фільтры
- Чыстыя паветраныя прыёмы
- Агледзіце ўсе злучэнні
Штогадовае абслугоўванне
- Зменіце ўсё алей
- Замяніце зношаныя ўшчыльняльнікі
- Праверце ўсе сістэмы бяспекі
Агульныя праблемы і як іх выправіць
Нават дагледжаныя гідраўлічныя станцыі могуць мець праблемы:
Нізкае ціск:Звычайна азначае, што паветра трапіў у сістэму, альбо штосьці прасочваецца. Праверце ўсе злучэнні і сыходзяць з паветра.
Перагрэў:Часта выкліканы бруднымі ахаладжальнікамі або нізкім узроўнем алею. Ачысціце кулер і праверце алей.
Шумная аперацыя:Звычайна азначае паветраныя бурбалкі ў алеі, альбо помпа працуе занадта моцна. Праверце ўзровень алею і абмежаванні ўваходу.
Павольны рух:Могуць быць унутраныя ўцечкі або няправільныя налады клапана. Праверце ўсе клапаны і шукайце ўцечкі.
Бяспека спачатку!
Гідраўлічныя сістэмы магутныя і могуць быць небяспечнымі, калі не абыходзіцца з належным чынам:
- Заўсёды насіце ахоўныя акуляры і пальчаткі
- Ніколі не чапайце гарачыя паверхні альбо лініі высокага ціску
- Захоўвайце працоўную зону чыстай і арганізаванай
- Выконвайце ўсе інструкцыі па вытворцы
- Атрымайце належную падрыхтоўку перад аперацыйным абсталяваннем
Алей у гідраўлічных сістэмах знаходзіцца пад вялікім ціскам - гэта сапраўды можа прарэзаць скуру! Заўсёды паважайце сілу гэтых сістэм.
Будучыня гідраўлічных станцый
Тэхналогія рэвалюцыянізуе гідраўлічныя сістэмы з вымернымі паляпшэннямі:
Разумныя сістэмы маніторынгу
- Маніторынг абсталявання ў рэжыме рэальнага часу зніжае незапланаваны час прастою
- Сістэмы прагнастычнага абслугоўвання прадухіляюць 80% нечаканых збояў
- Датчыкі IoT адсочваюць якасць алею і знос кампанентаў
Энергаэфектыўнасць прагрэсу
- Пераменныя частотныя дыскі скарачаюць спажыванне энергіі на 15-30%
- Сістэмы па патрабаванні па патрабаванні памяншаюць выкарыстанне нафты да 90%
- Гібрыдныя электрычныя гідраўлічныя канструкцыі павышаюць агульную эфектыўнасць на 40%
Экалагічныя паляпшэнні
- Біяраскладальныя гідраўлічныя вадкасці адпавядаюць традыцыйнай прадукцыйнасцю алею
- Сістэмы з закрытым контурам ліквідуюць забруджванне навакольнага асяроддзя
- Сістэмы аднаўлення цяпла захопліваюць энергію адходаў для паўторнага выкарыстання
Інструменты лічбавага дызайну
- Віртуальнае тэставанне памяншае час і выдаткі на развіццё
- Кампутарныя мадэляванні прадухіляюць няўдачы да іх з'яўлення
- Лічбавае мадэляванне аптымізуе прадукцыйнасць сістэмы перад будаўніцтвам
УВАГА: Лічбы прадукцыйнасці ўяўляюць сабой стандартныя паляпшэнні ў галіне, пра якія паведамляюць асноўныя вытворцы гідраўлічнага абсталявання і з'яўляюцца тыповымі вынікамі, а не гарантаванымі вынікамі.
Чаму гідраўлічныя станцыі важныя
Гідраўлічныя станцыі могуць не быць гламурнымі, але яны важныя для сучаснага жыцця. Яны дапамагаюць будаваць нашы дамы, вырошчваць нашу ежу, рабіць нашы машыны і перамяшчаць нашы рэчы. Без іх будаўніцтва было б значна павольней, заводы не маглі зрабіць прадукцыю эфектыўна, і многія выгоды, якія нам падабаюцца, не існавалі б.
У наступны раз, калі вы ўбачыце кран, які будуе хмарачос альбо паглядзіце, як смецце падымае сметнік, памятайце, што, напэўна, ёсць гідраўлічная станцыя, якую працуюць за кулісамі!
Пачатак
Калі вы зацікаўлены ў тым, каб даведацца больш пра гідраўлічныя станцыі:
- Глядзіце відэа:YouTube мае выдатную анімацыю, якая паказвае, як працуюць гэтыя сістэмы
- Наведайце заводы:Многія кампаніі прапануюць экскурсіі, дзе можна ўбачыць гідраўлічныя сістэмы ў дзеянні
- Прайдзіце заняткі:Каледжы ў грамадстве часта маюць курсы па гідраўлічных сістэмах
- Чытайце інструкцыі:Вытворцы абсталявання публікуюць падрабязныя даведнікі
- Пагаворыце са спецыялістамі:Тэхнікі і інжынеры любяць дзяліцца сваімі ведамі
Гідраўлічныя станцыі - гэта займальныя машыны, якія спалучаюць у сабе просты фізіку з разумнай тэхнікай. Разуменне таго, як яны працуюць, дапамагае нам ацаніць тэхналогію, якая сілавае наш сучасны свет. Незалежна ад таго, разглядаеце вы кар'еру ў галіне тэхнікі ці проста цікава пра тое, як усё працуе, гідраўлічныя станцыі, безумоўна, варта даведацца!
