ระบบไฮดรอลิก: การคำนวณ แบบแผน อุปกรณ์ ประเภทของระบบไฮดรอลิกส์ ซ่อมแซม. ระบบไฮดรอลิกและนิวแมติก

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-15 14:16

ระบบไฮดรอลิกส์เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อแปลงความพยายามเล็กน้อยให้กลายเป็นงานสำคัญโดยใช้ของเหลวบางชนิดในการถ่ายโอนพลังงาน มีโหนดหลายประเภทที่ทำงานตามหลักการนี้ ความนิยมของระบบประเภทนี้มีสาเหตุหลักมาจากประสิทธิภาพสูง ความน่าเชื่อถือ และความเรียบง่ายในการออกแบบ

พื้นที่ใช้

พบการใช้ระบบประเภทนี้อย่างกว้างขวาง:

1. อยู่ในวงการ. บ่อยครั้งที่ระบบไฮดรอลิกส์เป็นองค์ประกอบของการออกแบบเครื่องตัดโลหะ อุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับการขนส่งผลิตภัณฑ์ การขนถ่าย ฯลฯ
2. ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ. ระบบที่คล้ายกันนี้ใช้ในการควบคุมและแชสซีต่างๆ
3. ในการเกษตร. ผ่านระบบไฮดรอลิกส์ที่มักจะควบคุมสิ่งที่แนบมาของรถแทรกเตอร์และรถปราบดิน
4. ด้านการขนส่งสินค้า. รถยนต์มักติดตั้งระบบไฮดรอลิกระบบเบรค
5. ในอุปกรณ์เรือ. ไฮดรอลิกในกรณีนี้ใช้ในการบังคับเลี้ยวรวมอยู่ในการออกแบบกังหัน

หลักการทำงาน

ระบบไฮดรอลิกทำงานบนหลักการของคันโยกของเหลวทั่วไป สื่อการทำงานที่บรรจุอยู่ภายในโหนดดังกล่าว (ในกรณีส่วนใหญ่ น้ำมัน) จะสร้างแรงดันเท่ากันทุกจุด ซึ่งหมายความว่าด้วยแรงเพียงเล็กน้อยในพื้นที่ขนาดเล็ก คุณสามารถทนต่อแรงจำนวนมากบนพื้นที่ขนาดใหญ่ได้

ต่อไป ให้พิจารณาหลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวโดยใช้ตัวอย่างของหน่วยเช่นระบบเบรกไฮดรอลิกของรถยนต์ การออกแบบหลังค่อนข้างง่าย โครงร่างประกอบด้วยกระบอกสูบหลายอัน (เบรกหลักซึ่งเต็มไปด้วยของเหลวและอุปกรณ์เสริม) องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยหลอด เมื่อคนขับเหยียบแป้นเหยียบ ลูกสูบในกระบอกสูบหลักจะเคลื่อนที่ เป็นผลให้ของเหลวเริ่มเคลื่อนที่ผ่านท่อและเข้าสู่กระบอกสูบเสริมที่อยู่ถัดจากล้อ หลังจากนั้น เบรกก็จะเปิดใช้งาน

ออกแบบระบบอุตสาหกรรม

เบรกไฮดรอลิกของรถยนต์ - การออกแบบอย่างที่คุณเห็นนั้นค่อนข้างเรียบง่าย อุปกรณ์ของเหลวที่ซับซ้อนมากขึ้นใช้ในเครื่องจักรและกลไกทางอุตสาหกรรม การออกแบบอาจแตกต่างกัน (ขึ้นอยู่กับขอบเขตการใช้งาน) อย่างไรก็ตาม แผนภาพวงจรของระบบไฮดรอลิกสำหรับการออกแบบทางอุตสาหกรรมจะเหมือนเดิมเสมอ มักจะมีองค์ประกอบต่อไปนี้:

1. อ่างเก็บน้ำสำหรับของเหลวที่มีปากและพัด
2. กรองหยาบ. องค์ประกอบนี้ออกแบบมาเพื่อขจัดสิ่งสกปรกเชิงกลประเภทต่างๆ ออกจากของเหลวที่เข้าสู่ระบบ
3. ปั๊ม.
4. ระบบควบคุม
5. กระบอกทำงาน
6. ตัวกรองละเอียดสองตัว (บนเส้นอุปทานและส่งคืน)
7. วาล์วกระจาย. องค์ประกอบการออกแบบนี้ออกแบบมาเพื่อส่งของเหลวไปยังกระบอกสูบหรือกลับไปที่ถัง
8. วาล์วคืนและนิรภัย

การทำงานของระบบไฮดรอลิกของอุปกรณ์อุตสาหกรรมก็ขึ้นอยู่กับหลักการของการยกระดับของไหลเช่นกัน ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง น้ำมันในระบบดังกล่าวจะเข้าสู่ปั๊ม จากนั้นไปที่วาล์วควบคุมแล้วไปที่ลูกสูบของกระบอกสูบทำให้เกิดแรงดัน ปั๊มในระบบดังกล่าวไม่ได้ออกแบบมาเพื่อดูดของเหลว แต่เพียงเพื่อขยับปริมาตรเท่านั้น นั่นคือความดันไม่ได้สร้างขึ้นจากการทำงาน แต่อยู่ภายใต้ภาระจากลูกสูบ ด้านล่างเป็นแผนผังของระบบไฮดรอลิก

ข้อดีและข้อเสียของระบบไฮดรอลิกส์

ข้อดีของโหนดที่ทำงานบนหลักการนี้ ได้แก่

• ความสามารถในการเคลื่อนย้ายสิ่งของขนาดใหญ่และน้ำหนักที่มีความแม่นยำสูงสุด
• ความเร็วแทบไม่จำกัด
• การทำงานที่ราบรื่น
• ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานยาวนาน ส่วนประกอบทั้งหมดของอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถป้องกันจากการโอเวอร์โหลดได้อย่างง่ายดายโดยการติดตั้งวาล์วระบายแรงดันอย่างง่าย
• เศรษฐกิจในงานและไซส์เล็ก

นอกจากข้อดีแล้ว ระบบไฮดรอลิกอุตสาหกรรมก็มีข้อเสียอยู่บ้าง ซึ่งรวมถึง:

• เสี่ยงไฟลุกขณะทำงาน ของเหลวส่วนใหญ่ที่ใช้ในระบบไฮดรอลิกติดไฟได้
• ความไวของอุปกรณ์ต่อการปนเปื้อน
• น้ำมันรั่วไหลได้ ก็เลยต้องกำจัด

การคำนวณระบบไฮดรอลิก

เมื่อออกแบบอุปกรณ์ดังกล่าว จะพิจารณาปัจจัยต่างๆ มากมาย ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น ค่าสัมประสิทธิ์จลนศาสตร์ของความหนืดของของเหลว ความหนาแน่น ความยาวของท่อ เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่ง เป็นต้น

จุดประสงค์หลักของการคำนวณสำหรับอุปกรณ์เช่นระบบไฮดรอลิกคือการพิจารณา:

• ข้อมูลจำเพาะของปั๊ม
• คันชัก
• แรงดันใช้งาน
• ประสิทธิภาพของสายไฮดรอลิก องค์ประกอบอื่นๆ และทั้งระบบ

ระบบไฮดรอลิกคำนวณโดยใช้สูตรเลขคณิตต่างๆ ตัวอย่างเช่น การสูญเสียแรงดันในท่อถูกกำหนดดังนี้:

1. ความยาวเส้นที่คำนวณแล้วหารด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง
2. ผลคูณของความหนาแน่นของของเหลวที่ใช้และกำลังสองของอัตราการไหลเฉลี่ยหารด้วยสอง
3. คูณค่าที่ได้รับ
4. คูณผลลัพธ์ด้วยตัวคูณการสูญเสียการเดินทาง

สูตรของมันเองหน้าตาเป็นแบบนี้:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

โดยทั่วไป ในกรณีนี้ การคำนวณความสูญเสียในไลน์จะดำเนินการโดยประมาณตามหลักการเดียวกันกับโครงสร้างอย่างง่ายเช่นระบบทำความร้อนแบบไฮดรอลิก สูตรอื่นๆ ใช้สำหรับกำหนดประสิทธิภาพของปั๊ม จังหวะ ฯลฯ

ประเภทระบบไฮดรอลิก

อุปกรณ์ดังกล่าวทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก: ประเภทเปิดและปิด แผนผังของระบบไฮดรอลิกที่เราพิจารณาข้างต้นเป็นของประเภทแรก การออกแบบแบบเปิดมักใช้กับอุปกรณ์ที่มีกำลังไฟต่ำและปานกลาง ในระบบปิดที่ซับซ้อนมากขึ้น จะใช้มอเตอร์ไฮดรอลิกแทนกระบอกสูบ ของเหลวเข้าจากปั๊มแล้วกลับไปที่เส้นอีกครั้ง

ซ่อมยังไง

เนื่องจากระบบไฮดรอลิกมีบทบาทสำคัญในเครื่องจักรและกลไก การบำรุงรักษาจึงมักจะมอบความไว้วางใจให้กับผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติสูงของบริษัทที่มีส่วนร่วมในกิจกรรมประเภทนี้โดยเฉพาะ บริษัทดังกล่าวมักจะให้บริการเต็มรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมอุปกรณ์พิเศษและระบบไฮดรอลิกส์

แน่นอนว่าในคลังแสงของบริษัทเหล่านี้ มีอุปกรณ์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการผลิตงานดังกล่าว การซ่อมแซมระบบไฮดรอลิกมักจะทำที่ไซต์งาน ก่อนดำเนินการ ในกรณีส่วนใหญ่ ต้องใช้มาตรการวินิจฉัยต่างๆสำหรับสิ่งนี้ บริษัทบริการไฮดรอลิกใช้การติดตั้งแบบพิเศษ ส่วนประกอบที่จำเป็นในการแก้ไขปัญหามักจะมาจากพนักงานของบริษัทดังกล่าว

ระบบนิวแมติก

นอกจากไฮดรอลิกแล้ว อุปกรณ์นิวเมติกยังสามารถใช้เพื่อตั้งค่าให้โหนดของกลไกต่างๆ พวกเขาทำงานในลักษณะเดียวกันมาก อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ พลังงานของอากาศอัด ไม่ใช่น้ำ จะถูกแปลงเป็นพลังงานกล ทั้งระบบไฮดรอลิกและนิวแมติกทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อดีของอุปกรณ์ประเภทที่สองคือประการแรกไม่จำเป็นต้องส่งคืนของเหลวทำงานกลับไปที่คอมเพรสเซอร์ ข้อดีของระบบไฮดรอลิกเมื่อเปรียบเทียบกับระบบนิวแมติกคือสื่อในนั้นไม่ร้อนเกินไปและไม่เย็นเกินไป ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องรวมส่วนประกอบและชิ้นส่วนเพิ่มเติมในวงจร