Втрати енергії (тиску)
Іншим важливим моментом для розуміння основ гідравліки є втрата енергії (тиску) в гідравлічній системі.
Наприклад, деякий опір потоку викликає зниження тиску потоку, результатом чого є втрата енергії.
в'язкість масла
Масло має в'язкість. В'язкість масла самостійно створює опір потоку.
Опір потоку за рахунок тертя.
Під час проходження масла по трубах відбувається зниження тиску за рахунок тертя.
Таке зниження тиску зростає в наступних випадках:
1) При використанні довгої труби
2) Використання труби малого діаметра
3) При різкому зростанні потоку
4) При великий в'язкості
Зниження тиску з інших причин
Крім зниження тиску за рахунок тертя, втрати можуть відбуватися за рахунок зміни напрямку потоку і зміни каналів протікання масла.
Перебіг масла через дросель
Як ми сказали раніше, зниження тиску відбувається при обмеженні потоку масла. Дросель є видом обмеження, часто встановлюється в гідравлічну систему для створення різниці тиску в системі. Однак, якщо ми зупиняємо потік за дроселем, діє закон Паскаля і тиск вирівнюється на обох сторонах.
втрата енергії
Як ви добре знаєте, є безліч труб, фітингів (з'єднань) і клапанів, що входять в гідравлічну систему. Певна кількість енергії (тиску) використовується тільки для переміщення масла з одного місця в інше, до виконання роботи.
Втрачена енергія перетворюється в тепло
Втрата енергії за рахунок зниження тиску перетворюється в тепло. Підвищення потоку масла, підвищення в'язкості масла, підвищення довжини труби або шланга, а так само подібні зміни, викликають підвищення опору і викликає перегрів. Щоб уникнути цієї проблеми, застосовуйте запасні частини, ідентичні оригінальним.
Ефективність роботи насоса
Як ми сказали раніше в попередньому тексті, гідравлічний насос перетворює механічну енергію в гідравлічну енергію. Ефективність роботи насоса перевіряється його продуктивністю і є одним з пунктів при перевірці працездатності. Ефективність насоса означає те, як добре насос справляється зі своєю роботою.
Є три підходи при визначенні ефективності роботи насоса.
ЕФЕКТИВНІСТЬ крутного моменту (МЕХАНІЧНИЙ)
ефективність подачі
Ефективність подачі - це відношення фактичного подання насоса до теоретичної подачі насоса. Насправді, фактична подача насоса менше ніж теоретична подача насоса. Це зазвичай виражено у відсотках. Різниця зазвичай виражена внутрішньої течею в насосі за рахунок отворів в робочих деталях насоса. Деякі отвори зроблені у всіх деталях для змащення. Внутрішня текти трапляється при зносі деталей насоса, вироблених з малим допуском. Ми розглядаємо підвищену внутрішню текти як втрату ефективності.
Ефективність крутного моменту
Ефективність крутного моменту - це відношення фактичного виходить крутного моменту насоса до вхідного крутним моментом насоса. Фактичний виходить крутний момент насоса завжди менше, ніж вхідний крутний момент насоса. Втрати крутного моменту відбуваються за рахунок тертя рухомих частин насоса.
повна ефективність
Повна ефективність - це відношення виходить гідравлічної потужності до вхідної механічної потужності насоса. Це величина обох: ефективності подачі і ефективності крутного моменту. Іншими словами, повна ефективність може бути виражена як виходить потужність розділена на вхідну потужність. Вихідна потужність менше вхідної потужності з втрати в насосі за рахунок тертя і внутрішньої течі. Загалом, ефективність шестерних і поршневих насосів становить 75 - 95%. Поршневий насос зазвичай оцінюється вище, ніж шестерний насос.
Потужність, необхідна для роботи насоса
З причин, наведеними раніше, потужність, необхідна для роботи насоса повинна бути більше, ніж виходить потужність. Тут наведено приклад насоса потужністю 100 к.с. Якщо ефективність насоса 80%, то необхідно підвести потужність 125 к.с. Необхідна потужність = виходить потужність / ефективність = 100/80 = 125 к.с. Іншими словами, двигун потужністю 125 к.с. необхідний для роботи насоса потужністю 100 к.с. з ефективністю 80%.
несправність насоса
Що знижує ефективність роботи насоса? Брудне масло - основна причина поломки насоса. Тверді частки бруду, піску і т.д. в маслі використовуються в насосі як абразивний матеріал. Це викликає інтенсивне зношування деталей і збільшує внутрішню текти, тим самим знижуючи ефективність роботи насоса.
дренажний канал
Канал, який використовується для зливу масла в бак, називається дренажним каналом.
кавітація насоса
Коли відбувається кавітація?
Кавітація трапляється, коли масло не повністю заповнює призначене для заповнення простір в насосі. Це сприяє появі повітряних бульбашок, які шкідливі для насоса. Уявімо, що впускная лінія насоса вузька, це викликає падіння вхідного тиску. Коли тиск низький, масло не може надходити в насос так само швидко, як і виходити з нього. Результатом є те, що бульбашки повітря утворюються у вступнику маслі.
Повітря в маслі
Таке зниження тиску призводить до появи певної кількості розчиненого повітря в маслі і повітря заповнює порожнини. Повітря в маслі у вигляді бульбашок, так само заповнює порожнини. Коли заповнені повітрям порожнини, які утворені при низькому тиску, надходять в область високого тиску насоса, вони руйнуються. Це створює дію, рівносильне вибуху, яке розбиває або виносить дрібні частинки насоса і викликає надмірний шум і вібрацію насоса.
Руйнування, що відбувається постійно, викликають вибух. Сила цього вибуху досягає 1000 кг / см² і дрібні металеві частки виносяться з насоса. Якщо насос працює при кавітації тривалий час, він може бути серйозно пошкоджений.
гідравлічний мотор
Мотор працює в зворотній послідовності, якщо порівнювати з насосом. Насос подає масло, тоді як мотор працює від цього масла. Мотор перетворює гідравлічну енергію в механічну енергію для виконання роботи.
Ефективність роботи мотора
Подібно гідравлічному насосу, ефективність мотора визначається його продуктивністю. Ефективність потоку є одним з показників при визначенні продуктивності мотора. Внутрішня текти відбувається через отворів в робочих деталях двигуна. Деякі отвори є у всіх деталях для змащення. Збільшення течі пов'язано з зносом деталей з малим допуском. Ми розглядаємо підвищену внутрішню текти як втрата ефективності.
Перевірка роботи мотора
Як ми сказали раніше, канал, через який масло надходить в бак, називається дренажний канал. Це дає нам один метод для перевірки роботи мотора, порівнявши фактичну кількість злитого з мотора в бак масла з встановленою величиною. Чим більше кількість злитого масла в бак, тим більше втрати енергії і відповідно зниження продуктивності мотора.
Гідравлічний циліндр
Текти циліндра - зовнішня текти
Під час витягування штока циліндра можливе попадання бруду і іншого матеріалу. Потім, коли шток втягується, відбувається потрапляння бруду в циліндр і пошкодження ущільнень. На штоку циліндра є захисне ущільнення, яке перешкоджає попаданню бруду всередину циліндра під час втягування штока. Якщо текти відбувається з штока циліндра необхідно замінити всі ущільнення штока.
Текти циліндра - внутрішня текти
Текти всередині циліндра може викликати уповільнений рух або зупинку під навантаженням. Текти поршня може бути викликана несправною ущільненням поршня, кільця або подряпаною поверхнею всередині циліндра. Останнє може бути викликано потраплянням бруду і наявність піску в маслі.
Наявність повітря в циліндрі є основною причиною уповільненої дії, особливо при установці нового циліндра. Весь потрапив в циліндр повітря повинен бути стравлен.
Якщо циліндр спускає при зупинці, перевірте на внутрішню текти. Іншими причинами несправності можуть бути несправний розподільний клапан або поломка запобіжного клапана.
Нерівності або іржа штока циліндра
Незахищений шток циліндра може бути пошкоджений ударом об твердий предмет. Якщо гладка поверхня штока пошкоджена, ущільнення штока можуть бути зруйновані. Нерівності на штоку можуть бути виправлені спеціальним засобом. Інша проблема - іржа на штоку. При зберіганні циліндра, втягніть шток для захисту його від іржі.
Крекінг тиск і тиск повного потоку
Крекінг тиск - це тиск, при якому спрацьовує запобіжний клапан. Тиск повного потоку - це тиск, при якому через запобіжний клапан проходить найбільш повний потік. Тиск повного потоку трохи вище, ніж крекінг тиск. Регулювання запобіжного клапана встановлена на значення тиску повного потоку.
регулювання тиску
Як ми сказали раніше, тиск повного потоку трохи вище, ніж крекінг тиск. Це тому, що натяг пружини відрегульовано на відкриття клапанів. Цей стан називається як регулювання тиску і це один з недоліків простого запобіжного клапана.
Крекінг тиск і регулювання тиску
Запобіжний клапан, керований пілотної лінією має менший тиск регулювання, ніж у запобіжного клапана прямої дії. На малюнку показано порівняння двох цих типів клапанів. У той час, як запобіжний клапан прямої дії на малюнку відкривається на половині тиску повного потоку, запобіжний клапан, керований пілотної лінією відкритий на 90% його тиску повного потоку.
Запобіжний клапан, керований пілотної лінією краще для системи з високим тиском і з великою продуктивністю. Тому, що ці клапани не відкриваються до досягнення тиску повного потоку, відбувається ефективний захист системи - масло зберігається в системі. Хоча більш повільна робота, ніж запобіжний клапан прямої дії, запобіжний клапан, керований пілотної лінією підтримує в системі більш постійний тиск.
Редукційний клапан
Редукційний клапан використовується в ланцюзі гідравлічного мотора для створення зворотного тиску для управління під час роботи і для зупинки мотора, коли ланцюг в нейтральному стані.
Редукційний клапан для кранів
Редукційний клапан зазвичай закривається разом з клапаном управління тиску з внутрішнім зворотним клапаном. Коли насос подає масло на мотор лебідки на опускання, мотор працює за інерцією під дією
сили тяжіння вантажу, іншими словами, коли мотор перевищує допустиму швидкість, редуктор тиску подає зворотне тиск, таким чином, запобігаючи вільне падіння вантажу. Внутрішній зворотний клапан дає дозвіл на подачу зворотного потоку для обертання мотора в зворотному напрямку, для підняття вантажу.
Редукційний клапан для екскаваторів.
Редукційний клапан екскаватора забезпечує м'який старт і підвищення швидкості ходу / повороту, а також запобігає кавітацію мотора. Тиск в напірної лінії насоса завжди вище тиску лінії мотора. Спроба перевищення встановленої швидкості мотора по інерції викликає зниження тиску в напірної лінії і клапан негайно перекриває лінію мотора до тих пір, поки не відновиться тиск напірної лінії.
Технічне обслуговування клапанів
Підтримуйте хороший стан клапанів!
Як ви добре знаєте, клапани є прецизійними виробами і повинні знімати точні свідчення тиску, напряму і обсягу масла гідравлічної системи. Тому, клапани повинні бути правильно встановлені і міститися в нормальному стані.
Причини несправності клапанів
Забруднення, такі як бруд, пух, корозія і відстій можуть призвести до неправильної роботи і пошкодження деталей клапана. Такі забруднення викликають заїдання клапана, неповне відкриття або обдирання поверхні сполучення до тих пір, поки не почнеться текти. Такі несправності виключені при утриманні обладнання в чистоті.
Під час пошуку несправностей або ремонту, перевірте наступні деталі.
Розподільчий клапан тиску - запобіжний клапан
Перевірте сідло клапана (сідло клапана і тарілка клапана) на предмет течі і задирания. Перевірте на предмет застрявання плунжера в корпусі. Перевірте гумові колечка. Перевірте, чи не засмічений чи дросель.
Розподільчий клапан потоку
Перевірте золотник і канали на предмет нерівностей і подряпин. Перевірте ущільнення на текти Перевірте на наявність нерівностей країв. Перевірте на наявність подряпин на золотнику.
Золотники розподільного клапана потоку встановлені в корпусі в розрахованих місцях. Це зроблено для забезпечення найменшого зазору між корпусом і золотником для запобігання внутрішньої течі і максимальної якості збірки. Тому, встановлюйте золотники у відповідні отвори.
основи гідравліки
Схожі статті
