Гидравлика не такая разрозненная, как брызги газированной воды, но принцип тот же. Гидравлика – это техника использования давления воды и энергии, которую она генерирует. С помощью гидравлических систем можно перемещать большие машины и тяжелые предметы.
Начнем с самого начала: что такое гидравлика и как работает гидравлическая система?
Слово «гидравлика» происходит от греческого языка и состоит из слов «гидро» (вода) и «аулос» (труба). В переводе это означает использование воды, которая приводится в движение через трубу или трубу.
В гидравлических системах гидравлическая жидкость находится под давлением. Давление создается, когда у жидкости отнимается пространство. Это лучше всего работает, когда жидкости находятся в закрытом помещении или в системе трубопроводов.
Давайте представим, что у нас есть вода в водяном пистолете. Чем сильнее мы сжимаем водяной пистолет, тем большее давление создается. Это продолжается до тех пор, пока жидкость не выталкивается и не вытесняется с такой силой, что она, наконец, выбрасывается из отверстия под давлением.
Давление становится энергией
Чем больше места вы отнимаете у жидкости, тем большее давление создается, когда жидкость пытается равномерно расшириться. Гидравлическая система использует это давление, преобразовывая его в энергию в гидравлических системах. С помощью энергии этого потока можно поднимать тяжелые грузы и перемещать большие машины.
Основной принцип работы гидравлического привода заключается в следующем: насос, который приводится в действие двигателем, нагнетает жидкость под давлением, создает объемный или так называемый расход. Она вместе с накопленной энергией давления направляется к гидравлическому двигателю или гидроцилиндру, где преобразуется в механическую энергию. Далее по тексту мы более подробно рассмотрим отдельные компоненты этой системы.
Кстати! В настоящее время воду обычно больше не используют в качестве рабочей жидкости для гидравлических систем, так как вода из-за ее различных агрегатных состояний в зависимости от температуры имеет разрушительные для этой технологии свойства, такие как сжатие или испарение при жарко. Для максимально возможной эффективности гидравлических систем в настоящее время в качестве гидравлической жидкости обычно используется специальное масло.
Что делает гидронасос и как в нем создается давление?
Принцип повышения давления гидравлической жидкости теперь ясен. Но как создается давление в гидронасосе?
Возьмем в качестве примера автомобильный тормоз, потому что да, они тоже в основном работают гидравлически. Если вы нажимаете педаль тормоза в своем автомобиле, в тормозном цилиндре перемещается поршень, в котором находится тормозная жидкость. Этот поршень уменьшает пространство в цилиндре, так что жидкость находится под давлением. Создаваемое здесь давление передается на настоящие тормоза, которые давят на шины и замедляют их.
Связывание энергии используется и в других областях промышленности, например в лазерной резке.
Гидравлический насос в гидравлической системе подает гидравлическую жидкость. Он всасывает гидравлическое масло из бака и перекачивает его в гидравлическую систему. В зависимости от требований насос может создавать определенный объем и давление. Наиболее важными параметрами гидравлического насоса являются, с одной стороны, его диапазон давления (в барах), а с другой стороны, его производительность (л/мин).
Существуют различные типы гидравлических насосов, начиная от лопастных насосов, являются одними из самых простых насосов, до поршневых насосов, которые являются одними из самых мощных гидравлических насосов и могут создавать давление до нескольких тысяч бар.
Где используется гидравлика?
Многие технологии и продукты сегодня были бы немыслимы без гидравлики. И это неудивительно, потому что гидравлические системы имеют большое преимущество перед другими системами: они могут перемещать большой вес и массу с небольшим пространством и относительно небольшими усилиями.
Перемещение манипуляторов или открытие и закрытие больших мостов осуществляется гидравлически. Гидравлические системы часто используются в машиностроении, строительной и сельскохозяйственной технике, например, в вилочных погрузчиках, сеноуборочных машинах или экскаваторах. Подъемные краны и телескопические парапеты также поднимаются и перемещаются с помощью гидравлики.
В самолетах все управление закрылками, уборкой и выпуском шасси осуществляется с помощью гидравлики. Наши гидроусилители руля, складные крыши и многие лифты также используют мощность гидравлических систем. Катапультные системы для американских горок, цистерн и подъемных платформ в механике: вы сами это заметите, гидравлику можно найти везде, где нужно простым способом перемещать большую массу.
Каковы преимущества гидравлической системы?
Мы уже описали некоторые преимущества гидравлической системы, но есть и другие причины, по которым гидравлика сейчас так широко распространена. Здесь мы снова суммировали некоторые преимущества:
- С помощью гидравлического привода можно легко создавать очень большие силы и крутящие моменты.
- В гидравлических системах мощность может быть выработана безопасно и безопасно, поскольку системы содержат предохранительный клапан, который служит для быстрой защиты от перегрузок. Системы особенно удобны и просты в эксплуатации для сотрудников благодаря простому отображению нагрузки с помощью манометров.
- Правильная конструкция системы для ваших нужд: гидравлические системы работают быстро, точно, равномерно и бесступенчато благодаря регулируемой скорости вращения цилиндра и двигателя.
- Гидравлический привод имеет высокую удельную мощность. Особенно по сравнению с электродвигателями в гидравлике для обеспечения высокой производительности используются только небольшие компоненты.
- Благодаря современным быстроразъемным соединениям без разбрызгивания различные материалы и компоненты, такие как насосы, можно безопасно и чисто отделить друг от друга, что снижает попадание воздуха и грязи в гидравлическую систему.
- Кроме того, гидравлические системы имеют длительный срок службы и надежность в работе. Для достижения наилучших возможных результатов мы также рады позаботиться о техническом обслуживании и обслуживании ваших систем.
Почему гидравлическая система имеет такую большую мощность?
В гидравлике давление создается жидкостью и передается в гидравлическую систему. Особенность, которая придает гидравлике такую мощь и эффективность, заключается в том, что давление может передаваться практически без потерь. Все создаваемое давление используется. Кроме того, он равномерно распределяется по всей гидравлической системе, чтобы ею можно было управлять целенаправленно и точно.
В дополнение к передаче давления без потерь, гидравлические системы обладают особой способностью легко генерировать большую мощность за счет целенаправленного использования гидравлических цилиндров различного сечения. В следующем разделе вы можете прочитать, как это делается с помощью различных цилиндров и поршневых штоков.
Взаимодействие цилиндров, клапанов и насосов - как происходит передача мощности?
Если рабочий цилиндр нужно вытолкнуть до определенного уровня, на главном цилиндре просто выполняется несколько толчков. Это достигается за счет закрытия обратного клапана. Если необходимо сбросить всю систему и отключить рабочий цилиндр, обратный клапан просто снова открывается, чтобы гидравлическая жидкость стекала обратно в бак.
Это иллюстрация простой гидравлической системы, в действительности гидравлические системы, конечно, намного сложнее. Принцип его работы остался прежним, но гидравлические насосы, также известные как гидравлические насосы, теперь используются в качестве важного компонента во многих системах, поскольку они упрощают взаимодействие между главным и рабочим цилиндрами.
Для создания вращательных движений используются так называемые радиальные двигатели. Для них имеется большое количество клапанов, отверстий, отводов и многих других компонентов.
Гидравлика против пневматики
Кроме гидравлики есть еще и пневматика, работающая по схожему принципу. В пневматике давление создается не жидкостями, а газами и воздухом. Таким образом, энергия вырабатывается за счет производства сжатого воздуха.
Одним из преимуществ пневматики является то, что воздух вездесущ и доступен в любом количестве. Однако основным недостатком пневматики и тем самым решающим преимуществом гидравлики является то, что давление в виде жидкости всегда распределяется равномерно по всей системе, что делает возможным точное управление. Кроме того, с помощью гидравлики можно передавать значительно большие усилия по сравнению с пневматикой.