Ад узвышаючых будаўнічых кранаў заўтрашняга хмарачосаў да дакладных робататэхнічных зброі, якія вырабляюць выратавальныя медыцынскія прылады, гідраўлічныя падраздзяленні сілавых сіл (HPU)-гэта невядомыя героі, якія сілкуюць наш сучасны свет. Гэтыя выдатныя машыны пераўтвараюць простую механічную энергію ў нястрымную гідраўлічную сілу, што робіць немагчымым магчымым.
Гідраўлічная станцыя - таксама вядомая як гідраўлічны блок харчавання, сістэма ВПЧ або гідраўлічная помпа - значна больш, чым проста прамысловае абсталяванне. Гэта біццё сэрца незлічоных галін, мультыплікатара сілы, які дазваляе людзям перамяшчаць горы, і інструмент дакладнасці, які фармуе нашу будучыню.
У гэтым усёабдымным кіраўніцтве мы разблакуем сакрэты гэтых інжынерных цудаў. Незалежна ад таго, што вы пачатковец інжынер, цікаўны студэнт ці прафесіянал, які імкнецца паглыбіць свае веды, вы збіраецеся даведацца, як гідраўлічныя станцыі рэвалюцыянізуюць галіны і ствараюць магчымасці, якія здаваліся немагчымымі толькі дзесяцігоддзямі таму.
Гідраўлічная станцыя - гэта поўная сістэма харчавання, якая запампоўвае вадкасць (звычайна нафта) пад высокім ціскам для эксплуатацыі гідраўлічнага абсталявання. Гэта як наяўнасць магутнага вадзянога помпы, але замест таго, каб перапампоўваць ваду для вашага саду, ён прапампоўвае спецыяльную алею для харчавання цяжкіх машын.
Гідраўлічная станцыя ўключае ў сябе некалькі ключавых частак, якія працуюць разам:
- Помпа для стварэння ціску
- Рухавік для запуску помпа
- Рэзервуар для захоўвання гідраўлічнай вадкасці
- Клапаны для кантролю патоку і ціску
- Фільтры, каб захаваць вадкасць у чысціні
Гідраўлічныя помпавыя станцыі паўсюдна знаходзяцца ў сучаснай галіне, таму што яны прапануюць нешта сапраўды незвычайнае - неверагодную магутнасць у надзвычай кампактным пакеце. Вось чаму гэтыя сістэмы ВПУ рэвалюцыянізуюць, як мы працуем:
- Выхад з высокай магутнасцю:Невялікая гідраўлічная станцыя можа стварыць дастатковую сілу, каб падняць аўтамабіль або перамясціць тоны матэрыялу.
- Дакладны кантроль:Аператары могуць кантраляваць хуткасць і сілу з дзіўнай дакладнасцю - ідэальна падыходзіць для далікатных аперацый.
- Надзейнасць:Дагледжаныя гідраўлічныя станцыі могуць працаваць гадамі без сур'ёзных праблем.
- Універсальнасць:Адна гідраўлічная станцыя можа адначасова харчаваць некалькі элементаў абсталявання.
Усе гідраўлічныя сістэмы працуюць з -за закона Паскаля, выяўленага французскім навукоўцам Блэза Паскалам у 1600 -х гадах. Гэты закон кажа, што, калі вы аказваеце ціск на абмежаваную вадкасць (напрыклад, алей у закрытай сістэме), ціск распаўсюджваецца аднолькава ва ўсіх напрамках.
Вось просты спосаб зразумець гэта: уявіце, што ў вас ёсць вадзяны шар. Калі вы выціскаеце адну частку, ціск ідзе паўсюль у паветраным шары аднолькава. Гідраўлічныя сістэмы выкарыстоўваюць гэты прынцып для перадачы магутнасці.
Сапраўдная магія адбываецца, калі гідраўлічныя сістэмы памнажаюць сілу. Вось як:
Калі ў вас ёсць два падлучаныя цыліндры - адзін невялікі і адзін вялікі - і вы націскаеце на невялікі, вялікі будзе падштурхоўвацца да значна большай сілы. Кампраміс заключаецца ў тым, што вялікі цыліндр перамяшчае больш кароткае адлегласць.
Прыклад:Калі вялікі цыліндр мае ў 10 разоў больш плошчы паверхні, чым невялікая, ён вырабляе ў 10 разоў больш сілы. Але ён будзе перамяшчацца толькі на 1/10 на адлегласці.
Менавіта таму гідраўлічныя дамкраты могуць падняць цяжкія машыны толькі невялікім ручным помпай!
Вадкасць, якая выкарыстоўваецца ў гідраўлічных сістэмах, не проста любая вадкасць. Ён мае спецыяльныя ўласцівасці:
- Непрацуючая:У адрозненне ад паветра (якое лёгка сціскаецца), гідраўлічнае алей не сціскае моцна. Гэта азначае, што ўвесь ціск, які вы ствараеце, перадаецца непасрэдна для працы.
- Змазка:Вадкасць таксама змазвае ўсе рухомыя часткі, памяншаючы знос.
- Цеплааддача:Гэта дапамагае пераносіць цяпло ад гарачых кампанентаў.
- Стабільны:Добрая гідраўлічная вадкасць не разбураецца лёгка пад ціскам і цяплом.
Гідраўлічны помпа
Помпа - гэта сэрца любой гідраўлічнай станцыі. Ён смокча гідраўлічнай вадкасці з рэзервуара і выштурхоўвае яе пад высокім ціскам. Ёсць тры асноўныя тыпы:
- Перадачы перадач:Просты, надзейны і даступны. Добра для асноўных прыкладанняў.
- Помпавыя помпы:Цішэйшы і больш эфектыўны. Выкарыстоўваецца ў прыкладаннях сярэдняй працы.
- Поршневыя помпы:Самы магутны і дакладны. Выкарыстоўваецца для працы з цяжкай працай і высокім ціскам.
Электрычны рухавік або рухавік
Гэта забяспечвае механічную магутнасць для запуску помпы. Большасць гідраўлічных станцый выкарыстоўваюць электрарухавікі, таму што яны:
- Лёгка кантраляваць
- Чыста (без выхлапных газаў)
- Надзейны
- Даступна ў многіх памерах
Для партатыўных падраздзяленняў або на адкрытым паветры распаўсюджаныя бензінавыя або дызельныя рухавікі.
Гідраўлічны рэзервуар (вадасховішча)
Танка захоўвае гідраўлічную вадкасць і выконвае некалькі мэтаў:
- Забяспечвае вадкасць помпай
- Дазваляе паветрам бурбалкі аддзяляцца ад вадкасці
- Дапамагае астудзіць вадкасць
- Дазваляе забруджвальным рэчывам рассяліцца
Памер рэзервуара звычайна роўны ў 2-3 разы больш за хуткасць патоку помпы ў хвіліну.
Клапан дапамогі
Гэта крытычны кампанент бяспекі. Калі ціск становіцца занадта высокім, гэты клапан аўтаматычна адкрываецца, каб прадухіліць пашкоджанне сістэмы. Гэта як ахоўны клапан на хуткаварка.
Напрамкі кіравання клапанамі
Гэтыя клапаны кантралююць, дзе цячэ гідраўлічная вадкасць. Яны могуць:
- Адпраўце вадкасць, каб падоўжыць цыліндр
- Зваротны паток для ўвядзення цыліндру
- Спыніце паток, каб утрымліваць пазіцыю
- Прамы паток у розныя часткі сістэмы
Клапаны кіравання патокам
Яны рэгулююць, як хутка цячэ вадкасць, што кантралюе хуткасць гідраўлічных прывадаў. Больш патоку азначае больш хуткі рух.
Фільтры
Чыстая вадкасць мае важнае значэнне для гідраўлічных сістэм. Фільтры выдаляюць:
- Бруд і смецце
- Металічныя часціцы з зносу
- Забруджванне вады
- Прадукты хімічнага разрыву
Ціск датчыкаў
Яны праяўляюць ціск сістэмы з першага погляду. Аператары выкарыстоўваюць іх:
- Сачыце за нармальнай працай
- Выяўленне праблем рана
- Адрэгулюйце прадукцыйнасць сістэмы
Датчыкі тэмпературы
Гідраўлічная вадкасць становіцца награванай падчас працы. Датчыкі тэмпературы дапамагаюць прадухіліць перагрэў:
- Запуск сістэм астуджэння
- Аператары папярэджання аб праблемах
- Пры неабходнасці аўтаматычна адключаць
Электронныя кантролеры
Сучасныя гідраўлічныя станцыі часта ўключаюць камп'ютэрнае кіраванне, якое:
- Аптымізаваць прадукцыйнасць аўтаматычна
- Забяспечыць дыстанцыйнае маніторынг
- Аперацыйныя дадзеныя ў часопісе
- Уключыць прагнастычнае абслугоўванне
Разуменне таго, як працуе гідраўлічная станцыя, прасцей, калі вы сачыце за вадкасцю праз поўнае падарожжа:
Крок 1: Спажыванне вадкасці
Гідраўлічны помпа стварае ўсмоктванне, якое прыцягвае вадкасць з рэзервуара праз падсітак для ўсмоктвання. Гэты падсітак лавіць вялікія часціцы, якія могуць пашкодзіць помпа.
Крок 2: Ціск
Помпа сціскае вадкасць і штурхае яе ў сістэму пад высокім ціскам. Ціск можа вар'іравацца ад 500 фунтаў на кв.дюйм для працы да 10 000 фунтаў на кв.дюйм і больш для цяжкіх прыкладанняў.
Крок 3: Кантроль патоку
Вадкасць пад ціскам цячэ праз кантрольныя клапаны, якія накіроўваюць яе там, дзе яна патрэбна. Гэтыя клапаны дзейнічаюць як кантролеры дарожнага руху для гідраўлічнай вадкасці.
Крок 4: Працоўнае выкананне
Вадкасць пад ціскам дасягае гідраўлічных прывадаў (цыліндраў або рухавікоў), дзе гідраўлічная энергія пераўтвараецца назад у механічную энергію, каб зрабіць карысную працу.
Крок 5: Вяртанне патоку
Пасля працы вадкасць цячэ назад у рэзервуар праз зваротныя фільтры. Гэтыя фільтры лавяць любыя забруджванне, узятыя падчас працоўнага цыкла.
Крок 6: Кандыцыянер
Назад у рэзервуар, вадкасць:
- Астывае
- Выпускі ў пастцы паветраных бурбалак
- Дазваляе часціцамі пасяліцца
- Рыхтуйцеся да наступнага цыкла
Сістэмы адкрытага цыкла
У адкрытых сістэмах вадкасць вяртаецца непасрэдна ў рэзервуар пасля выкарыстання. Перавагі ўключаюць:
- Лепшае астуджэнне
- Больш просты дызайн
- Нізкі кошт
- Прасцей у тэхнічным абслугоўванні
Сістэмы закрытага цыкла
У закрытых сістэмах вадкасць цыркулюе непасрэдна паміж помпай і прывадамі. Перавагі ўключаюць:
- Больш кампактны
- Лепшая эфектыўнасць
- Патрабуецца менш вадкасці
- Больш хуткі адказ
Выпраўленыя сістэмы зрушэння
Гэтыя помпы перамяшчаюць аднолькавую колькасць вадкасці пры кожным кручэнні. Яны:
- Просты і надзейны
- Нізкі кошт
- Добра для пастаянных хуткасных прыкладанняў
- Патрабуйце клапанаў для дапамогі ціску для бяспекі
Сістэмы пераменнага зрушэння
Гэтыя помпы могуць змяніць аб'ём выхаду. Яны прапануюць:
- Лепшая энергаэфектыўнасць
- Аўтаматычны кантроль ціску
- Праца з пераменнай хуткасцю
- Больш складаны, але больш універсальны
Электрычныя гідраўлічныя станцыі
- Найбольш распаўсюджаныя на заводах і семінарах
- Дакладны кантроль хуткасці
- Чыстая аперацыя (без выхлапных газаў)
- Лёгка аўтаматызаваць
- Патрабуюць электрычнага харчавання
Гідраўлічныя станцыі з рухавіком
- Выкарыстоўвайце бензінавыя або дызельныя рухавікі
- Партатыўны і незалежны
- Добра для адкрытай/аддаленай працы
- Патрабуецца больш тэхнічнага абслугоўвання
- Генераваць выхлап і шум
Стацыянарныя гідраўлічныя станцыі
- Пастаянна ўсталяваны
- Большы і больш магутны
- Можа падаваць некалькі машын
- Лепшыя сістэмы астуджэння
- Нізкія эксплуатацыйныя выдаткі
Партатыўныя гідраўлічныя станцыі
- Колы альбо пераносяцца ўручную
- Самадастатковыя адзінкі
- Ідэальна падыходзіць для палявога абслугоўвання
- Абмежаваны памерам і вагой
- Больш высокі кошт за конскія сілы
Нізкі ціск (менш за 1000 фунтаў на кв.дюйм)
- Выкарыстоўваецца для асноўных прыкладанняў
- Кампаненты з меншымі выдаткамі
- Больш простае абслугоўванне
- Добра для пачаткоўцаў
Сярэдняе ціск (1000-3000 фунтаў на кв.дюйм)
- Самы распаўсюджаны дыяпазон
- Добры баланс сіл і кошту
- Шырокая разнастайнасць прыкладанняў
- Стандартнае прамысловае выкарыстанне
Высокі ціск (больш за 3000 фунтаў на кв.дюйм)
- Максімальная магутнасць у мінімальнай прасторы
- Дарагія кампаненты
- Патрабуе абслугоўвання экспертаў
- Выкарыстоўваецца для цяжкіх работ
Гідраўлічныя станцыі магутнасцю Незлічоныя будаўнічыя машыны:
Экскатары
Гідраўлічныя станцыі кантралююць бум, руку, вядро і дарожкі. Адзін экскаватар можа мець некалькі гідраўлічных схем для розных функцый.
Бульдозеры
Сістэмы ўздыму ляза, рыбалкі і дарожкі выкарыстоўваюць гідраўлічную магутнасць.
Краны
Гідраўлічныя станцыі забяспечваюць роўны, дакладны кантроль для ўздыму і размяшчэння вялікіх нагрузак.
Бетонныя помпы
Гідраўлічныя сістэмы высокага ціску падштурхоўваюць бетон праз доўгія шлангі да дакладных месцаў.
Машынныя прынцыпы
Гідраўлічныя станцыі магутнасць:
- Націсніце тармазы для згінання металу
- Гідраўлічныя прэсы для фарміравання дэталяў
- Машыны для ліцця ўмоўных
- Металічнае абсталяванне для рэзкі
Апрацоўка матэрыялаў
- Пагрузчыкі выкарыстоўваюць гідраўлічныя станцыі для ўздыму і нахілу
- Канвеерныя сістэмы выкарыстоўваюць гідраўліку для пазіцыянавання
- Робататэхнічныя сістэмы абапіраюцца на гідраўлічныя прывады
Трактары
Сучасныя трактары выкарыстоўваюць гідраўлічную магутнасць для:
- Трохбаковыя сістэмы скоку
- Рулявое кіраванне
- Рэалізаваць кіраванне
- Пярэднія пагрузчыкі
Абсталяванне для збору ўраджаю:Спалучае, Salers і іншыя сельскагаспадарчыя машыны выкарыстоўваюць гідраўлікі для апрацоўкі і апрацоўкі ўраджаю.
Пад'ёмнікі аўтамабіля
Кожная крама рамонту залежыць ад гідраўлічных пад'ёмнікаў, якія працуюць на гідраўлічных станцыях.
Смеццевыя грузавікі
Гідраўлічныя сістэмы сілкуюць механізмы ўздыму і ўшчыльнення.
Пакідальныя грузавікі
Гідраўлічныя станцыі падымаюць і ніжнія ложкі грузавікоў для разгрузкі.
Карабнае абсталяванне
Гідраўлічныя станцыі магутнасць:
- Кіруючыя сістэмы
- Палубы краны
- Якарныя ветравыя рысы
- Абсталяванне для апрацоўкі грузаў
Афшорныя платформы:Нафтавыя ўстаноўкі выкарыстоўваюць масіўныя гідраўлічныя сістэмы для свідравання і апрацоўкі труб.
Самалётныя сістэмы
Гідраўлічная магутнасць працуе:
- Пасадачная перадача
- Паверхні кіравання палётам
- Грузавыя дзверы
- Тармазныя сістэмы
Надзейнасць гідраўлічных сістэм робіць іх неабходнымі для бяспекі палёту.
Расход
Вымераная галонамі ў хвіліну (GPM) або літры ў хвіліну (LPM), хуткасць патоку вызначае, як хутка рухаюцца прывады. Больш высокі паток азначае больш хуткую працу, але патрабуе вялікіх помпаў і большай магутнасці.
Працоўны ціск
Вымяраецца ў фунтах на квадратны цаля (PSI) або бар, ціск вызначае, якую сілу можа стварыць сістэма. Больш высокі ціск азначае больш сілы, але патрабуе больш моцных кампанентаў.
Патрабаванні да магутнасці
Гідраўлічная магутнасць (HP) можна разлічыць як:HP = (паток × ціск) ÷ 1714
Гэта дапамагае памерам рухавіка, неабходнага для кіравання помпай.
Дзейснасць
Агульная эфектыўнасць сістэмы звычайна складае ад 70-85% і залежыць ад:
- Эфектыўнасць помпы (85-95%)
- Эфектыўнасць рухавіка (90-95%)
- Страты сістэмы (клапаны, фільтры, лініі)
Высокае стаўленне да вагі і вагі
Гідраўлічныя сістэмы ствараюць больш магутнасці на фунт, чым большасць іншых крыніц харчавання. Гэта робіць іх ідэальнымі для мабільнага абсталявання, дзе вага мае значэнне.
Дакладны кантроль
Аператары могуць кантраляваць сілу, хуткасць і становішча з выключнай дакладнасцю. Гэтая дакладнасць робіць гідраўліку ідэальнай для далікатных аперацый.
Лінейнае рух
Гідраўлічныя цыліндры забяспечваюць гладкім, прамым руху без складаных механічных сувязей.
Імгненная зварачальнасць
Напрамак можна змяніць імгненна, не спыняючыся, у адрозненне ад механічных сістэм, якія маюць патрэбу ў счапленнях і перадачах.
