Принцип работы гидронасоса: Гидронасосы — ручные, аксиально поршневые, шестеренчатые – Устройство и принцип работы гидронасосов

Содержание

Как работает гидравлический насос?

  1. Статьи
  2. Как работает гидравлический насос?
  1. К списку статей

Гидравлический насос используется во множестве видов областей. Например, он часто встречается в гидравлических машинах, обеспечивая поставку воды и масла. Также он используется в конструкции экскаваторов, в тяжелой технике при строительстве. Насос, осуществляющий функцию торможения, можно увидеть в механизмах разных машин.

Принцип работы гидравлического насоса

Принцип работы гидравлического насоса

Такой вид оборудования используется, чтобы преобразовывать механическую энергию в гидравлическую. При его работе крутящий момент или частота вращения превращаются в подачу или усиление давление. Его основной принцип действия – это вытеснение жидкости. Кинетическая энергия двигающегося вещества производит требуемый поток, который затем применяется для создания давления внутри гидравлического устройства.

Насосы, в которых реализован принцип вытеснения, называются объемными. В устройстве создаются изолированные камеры, в которых вещество будет передвигаться из области всасывания в область нагнетания. Между такими полостями нет прямого соединения, так что эти устройства легко могут использоваться в условиях повышенного давления в системе (уровень давления соответствует ее нагрузке).

Можно также сказать, что принцип работы подобного насоса держится на взаимной работе механических сил и создаваемого атмосферного давления. Благодаря их взаимодействию жидкость передвигается между разными внутренними частями гидравлического насоса.

Какими бывают гидравлические насосы?

Какими бывают гидравлические насосы

Они могут быть непоршневыми и поршневыми. Последние получили наиболее распространение, так как они могут производить давление до пяти тысяч МПа.

Все виды гидравлических насосов:

  1. Шестеренные насосы с внешними зубами. Отличаются компактностью, доступной ценой, надежностью и простотой конструкции. Однако имеют высокий уровень шума и ограничение в давлении.
  2. Роторные насосы. Имеют достаточную прочность и высокий уровень давления. При этом стоят довольно дорого из-за сложной конструкции.
  3. Аксиально-Поршневые. Обладают высоким уровнем коэффициента полезного действия. Имеют переменную структуру. Продаются по достаточно высокой цене. Неустойчивы к загрязнениям.
  4. Радиально-Поршневые. Громоздкие и дорогие устройства, известные также своей надежностью, эффективностью, высоким уровнем давления и бесшумностью.

Как работает гидронасос, полный разбор

Как работает гидронасосКак работает гидронасос

Гидронасос является неотъемлемым элементом конструкции гидравлического привода, необходимого для функционирования двигателя. Благодаря своей особой конструкции подобные устройства преобразовывают механическую энергию в гидравлическую, приводя в действие различные механизмы и машины.

Они наиболее востребованы в современной промышленной сфере, коммунальном и сельском хозяйстве. Чтобы обозначить область применения подобного оборудования и правильно его выбрать, для начала необходимо разобраться, как работает гидронасос.

Принцип работы гидравлического насоса

В процессе работы оборудования крутящий момент или частота вращения преобразуются в подачу или давление. Основным принципом его функционирования является вытеснение жидкости. Внутри конструкции гидравлического насоса образуются две полые изолированные камеры. Между ними и перемещается гидравлическая жидкость. Когда камера нагнетания заполняется, среда давит на поршень, тем самым вытесняя его и передавая движение подачи рабочему инструменту. Циркулирующее вещество создает необходимый поток, формирующий давление внутри гидронасоса. Всасывание жидкости происходит с помощью патрубков. Внутри устройства жидкость под давление движется в необходимом направлении.

Конструкция классических гидравлических насосов довольно проста. Существуют различные модификации подобного оборудования, но принцип работы у них один. Разные модели гидронасосов могут отличаться по:

  • частоте вращение, измеряемой в оборотах в минуту;
  • показателям рабочего давления, единицей измерения которого является Бар;
  • рабочему объему, определяющему объем жидкости, вытесняемой устройством за один оборот двигателя.

При выборе оборудования необходимо учитывать не только его эксплуатационные характеристики, но и их соответствие требованиям имеющейся гидравлической системы. К подобным требованиям относят диапазон допустимого давления, показатель вязкости циркулирующей жидкости, стоимость устройства и особенности его технического обслуживания.

Где используются гидронасосы?

То, как работает гидронасос, определяет основную сферу его применения. Подобное оборудование востребовано в конструкции гидравлических машин, для работы которых важна бесперебойная подача воды и масла. Незаменимо оно в работе экскаваторов и тяжелой строительной техники. Различные модели гидронасосов используются на строительных площадках, автомойках, в системах очистки трубопроводов, в коммунальной технике, в лесо- и нефтеперерабатывающей промышленности, в сфере автомобиле- и машиностроения, в железнодорожной отрасти и т.д.

Схемы и виды гидронасосов

Гидравлические насосы широко используются в различных областях легкой и тяжелой промышленности. Имея различия во внутренних механизмах, все насосы имеют один основной принцип — они служат для передачи потока энергии двигателю.

 

Самыми распространенными типами гидравлических насосов в гидравлических системах машин являются поршневые, шестеренные и пластинчатые насосы.

Шестеренчатые насосы

Как правило прочные. Просты в управлении.

Эффективны менее остальных типов, т.к. работают при постоянном смещении и подходят только для систем, где давление не превышает 200 бар.

К шестеренным насосам относится героторный гидронасос, который, являясь насосом среднего давления, обеспечивает более высокую эффективность всей гидравлической системы, нежели его собратья.

Принцип работы

В корпусе шестеренного насоса имеются две шестерни: одна ведущая, другая ведомая. Поступающая в насос жидкость перегоняется от всасывательного элемента к нагнетательному.

 

Пояснение к схеме шестеренного гидравлического насоса:

 

1. Входной вал, 2. Подшипники, 3. Уплотнение вала, 4. Корпус, 5. Распределительная шестерня, 6. Опора ротора (насоса), 7. Поршень с поршневым кольцом, 8. Ротор (насос), 9. Торцевая крышка.

Пластинчатые насосы

Так же, как и шестеренные, используются при среднем давлении
(до 180 бар).

Однако более эффективны, несмотря на то, что также просты в применении.

Подразделяются на гидронасосы однократного и двойного действия.

Принцип работы

Насос представляет собой многокамерную машину, основным компонентом которой является ротор.

При вращении его пластины выдвигаются наружу, создавая в камерах левой стороны от оси дополнительные объемы.

В этих объемах образуется вакуум, который заполняется при обороте гидравлической жидкостью.

Одновременно, камеры, находящиеся в правой стороне, уменьшаются в объеме, выталкивая масло наружу в напорную линию с избыточным давлением — происходит явление нагнетания.

 

Пояснение к схеме пластинчатого гидравлического насоса:

 

1. Ротор, 2. Подвижные пластинки, 3. Корпус насоса, 4. Раздельные камеры (полости

Аксиально-поршневые насосы

Разработаны с механизмом переменного смещения, позволяющим изменять выходной поток.

Подразделяются на 2 вида: аксиально-поршневый насос с наклонным блоком и аксиально-поршневый насос с наклонным диском.

Вторые проще и более экономичны в производстве.

Однако они более чувствительны к загрязнению гидравлического масла.

 Данный вид гидравлических насосов применяется в основном в дорожно-строительной технике, в частности на экскаваторах.

Радиально-поршневые насосы

Используются для очень высокого давления при малых потоках
(до 650 бар).

Движение вращающегося вала преобразуется в радиальное с помощью возвратно-поступательного движения поршней.

Принцип работы

В поршневых насосах за счет постоянного изменения внутреннего объема происходит циклическое заполнение цилиндров гидравлическим маслом с последующим их вытеснением.

Происходит это следующим образом: при закрытом нагнетательном и открытом всасывающем клапанах, а также поступательном движении поршня в сторону происходит всасывание жидкости внутрь цилиндра. Рабочая камера полностью заполняется.

Как только поршень начинает возвращаться в свое исходное положение, всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный наоборот, открывается.

Гидравлическое масло через него вытесняется в напорный коллектор трубопровода.

Непрерывность поступления жидкости в поршневых гидравлических насосах  зависит от частоты движения поршня.

 

Пояснение к схеме поршневого насоса:

1. Всасывающее отверстие, 2. Продувочная заглушка, 3. Возвратная пружина, 4. Установочный винт для определения нагрузки, 5. Опорный шток (один или два), 6. Наклонный диск, 7. Вкладыш подшипника наклонного диска, 8. Крышка, 9. Шлица, 10. Втулка подшипника, 11. Поршень, 12. Диск клапана, 13. Ротор, 14. Корпус ротора, 15. Продувочная заглушка, 16. Поршень с опорным башмаком, 17. Упорный диск, 18. Корпус подшипника, 19. Конический подшипник, 20. Уплотнения вала с державкой, 21. Входной вал.

В интернет-магазине Hydraulicparts.ru Вы сможете приобрести гидронасосы на Ваш экскаватор, бульдозер по оптимальным ценам и в короткие сроки. В наличии и на заказ запчасти спецтехники известных мировых лидеров: Doosan, Caterpillar, Volvo, Rexroth и пр.

     г. Москва, Волгоградский проспект, д. 42, корп. 23

     +7 (499) 553-04-99

     [email protected]

© HYDRAULICPARTS 2011-2016. Все права защищены.

Гидронасосы — принцип работы, виды и обзор популярных моделей

Гидронасосы – принцип работы, виды и обзор популярных моделей

Гидронасос – это компактный агрегат высокой мощности, который используется для перекачивания жидкости в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве. Высокая мощность агрегатов позволяет применять их не только для забора воды, но и других, более плотных жидкостей.

Принцип работы и устройство гидронасоса

Насос гидравлическийВ своем традиционном виде насос гидравлический обладает очень простой конструкций типа «поршень-поршень». Такое устройство гораздо реже поддается повреждениям, отличается высокой устойчивостью и позволяет использовать насос при работе с жидкостями, как из резервуара, так из естественного источника.

Особенный принцип работы гидравлического насоса делает его достаточно производительным. Элементы внутри насосов преобразовывают энергию жидкости из механической в гидравлическую. При использовании мотор насоса создает крутящий момент, необходимый для образования подачи или выработки давления.

В конструкции насоса находятся две камеры. Одна из них отвечает за нагнетание, а вторая – за всасывание. Обе камеры изолированы руг от друга, а между ними проходит жидкость. Как только камера нагнетания становиться полностью заполненной, начинает работать поршень. За всасывание жидкости отвечают патрубки, которые выводят ее в нужном для работы направлении.

Принцип работы гидравлического насоса

Типы гидравлических насосов – классификация агрегатов на рынке

По конструктивным особенностям, назначению и сферам эксплуатации существуют такие виды гидравлических насосов:

Типы гидравлических насосов

  • Ручные – это недорогие устройства, работающие по принципу вытеснения. Ручной насос не отличается высокой производительностью и может справиться лишь с наиболее простыми задачами в хозяйстве;
  • Радиально-поршневые – в их конструкцию входит эксцентричный вал или ротор. Вся поршневая группа таких агрегатов находится внутри их корпусов. Среди преимуществ этих систем нужно выделить низкий уровень шума и способность работать в условиях высокого давления до 100 Па. Среди недостатков можно отметить большие габариты;
  • Аксиально-поршневые – в таких насосах используется плунжерная система вытеснения. К этому типу относятся наклонные и прямые насосы. Среди преимуществ таких систем выделяется самая высокая производительность среди всех видов оборудования. Недостаток – очень высокая стоимость;
  • Шестеренчатые – к этому виду относятся агрегаты с электроприводом. Основной гидравлический элемент изготовлен из двух шестерней, которые, в результате сцепления, выдавливают жидкость. Насосы этого типа не способны работать в условиях высокого давления, однако их стоимость гораздо ниже агрегатов двух предыдущих типов.


Большинство современных насосов для воды нередко используется в больших хозяйствах. Это позволяет владельцам сэкономить массу времени при заборе и перекачивании чистой и переработанной жидкости.

Как выбрать гидравлический насос – советы экспертов

Выбирая напорный насос, помимо цены, давления внутри системы и условий эксплуатации, следует обращать внимание на ряд следующих факторов:

Как выбрать гидравлический насос?

  • Мощность двигателя системы;
  • Соответствие конструкции дальнейшим условиям применения;
  • Максимальное давление при работе;
  • Емкость рабочих камер;
  • Максимально допустимый показатель вязкости жидкости, которая будет перекачиваться;
  • Усилие, необходимое для приведения системы в работу;
  • Легкость в эксплуатации;
  • Масса и размеры оборудования.

Каждая характеристика из списка играет очень важную роль. Тщательно изучив все факторы, вы сможете приобрести подходящий электрогидравлический насос, который будет хорошо и быстро справляться со своими функциями.

НШ 10 – описание популярной модели

Агрегат данной модели успешно используется в автомобилестроении, при изготовлении тракторов и других видов тяжелой сельскохозяйственной техники. Он зачастую входит в конструкцию отечественных погрузчиков и экскаваторов, создаваемых на базе тракторов, класса 1,4 тс.

Среди основных технических характеристик насоса следует выделить:

Насос гидравлический НШ 10

  • Рабочая емкость – 10 см3;
  • Частота вращения – 3600 об./мин.;
  • Максимальный показатель производительности – 11,5 л./мин.;
  • Номинальный показатель давления на выходе – 16 МПа;
  • Максимально допустимое давление – 21 МПа;
  • Вес – 2 кг;
  • Показатель КПД – 0,95.

Благодаря высокой надежности и отличному качеству сборки, данный пневмогидравлический насос хорошо зарекомендовал себя в промышленности. Он редко нуждается в ремонте и не требует регулярного обслуживания.

Технические характеристики модели НШ 32

Этими насосами оснащено большинство экскаваторов. При чем, более половины экскаваторов, созданных на базе тракторов МТЗ и ЮТЗ, насос вмонтирован на переднем контуре. Это гарантирует улучшенную работу машины с ковшом и бульдозером. Более старые цепные трактора оснащались насосами НШ 32 с целью обеспечения работы цилиндров и опор бульдозера.

У тракторов, созданных на базе МТЗ, насосное оборудование отвечает за работу ковша, захвата и стрелы.

Технические характеристики насоса включают:

Насос гидравлический НШ 32

  • Рабочий объем – 31,7 см3;
  • Показатель номинальной частоты вращения – 3 тыс. об./мин.;
  • Показатель производительности при 1200 об./мин. – 36 л./мин.;
  • Номинальное давление на выходе – 16 Мпа;
  • Максимальный показатель давления на выходе – 21 Мпа;
  • Вес насоса – 5 кг.;
  • Показатель КПД – 0,95.

Агрегат данной модели отличается высокой надежностью и длительными сроками эксплуатации. Благодаря этому его активно закупают иностранные производители сельхозтехники.

НШ 50 – области применения насоса


Данный автоматический насос успешно используется при строительстве дорожной, сельскохозяйственной и станочной техники. Зачастую он эксплуатируется в гидросистемах, работающих при давлении 155 кгс/см2.
Данную модель на сегодняшний день выпускает сразу несколько производителей.

Продукция каждой из них имеет множество сходств в конструкции и производительности, однако разнится между собой по габаритам.

Технические характеристики насосов включают в себя:

Насос гидравлический НШ 50

  • Рабочий объем – 49 см3;
  • Показатель номинальной частоты вращения – 3 тыс. об./мин.;
  • Производительность при вращении 1200 об./мин. – 56 л./мин.;
  • Значение номинального давления на выходе – 16 МПа;
  • Показатель максимального давления на выходе – 21 МПа;
  • Вес – 8 кг.;
  • Показатель КПД – 0,95.

Гидронасосная станция, оборудованная таким агрегатом, прослужит длительное время, независимо от условий и типа жидкости.

Насосы НП 90 – предназначение и характеристики

Этот агрегат относится к аксиально-поршневым насосам, имеющим функцию регулировки. Он используется при работе больших гидроприводов, в конструкцию которых входит двигатель. Агрегаты этой модификации нашли широкое применение при создании комбайнов, дорожных уплотнителей и автобетоносмесителей.

Насосы НП 90 отличаются простотой в эксплуатации и небольшими габаритами. Они долговечные, не требуют специального ухода и не боятся экстремальных условий. Среди технических характеристик насосов следует выделить:

Насос гидравлический НП 90

  • Максимальный показатель рабочего объема – 89;
  • Емкость насоса подпитки – 18,06;
  • Показатель номинального давления на выходе – 26,5 МПа;
  • Значение максимального давления на выходе – 35,8 МПа;
  • Максимальный показатель частоты вращения – 2590 об./мин.;
  • Вес в пустом виде – 78 кг.

Данная модель пользуется широким спросом за счет отличной комплектации и высокого качества сборки. Она хорошо сбалансирована, не требует частого ремонта и стоит гораздо дешевле импортных аналогов.

Как работает гидронасос, основные поломки

Принцип работы гидравлических насосов заключается в преобразовании механической энергии в гидравлическую и вырабатываемого двигателем крутящего момента. В результате образуется давление или подача.

Эффективность работы гидронасосов зависит от их рабочего давления (V), расхода жидкости (Q) и потерь (%), которые неизбежны. Они могут быть в пределах нормы или превышать её. При высоких потерях агрегат считается неисправным и подлежит ремонту.

Рабочий объём – количество жидкости, которое обрабатывается за 1 полный цикл. Для того, чтобы узнать расход жидкости, следует умножить рабочий объём на количество производимых оборотов за единицу времени (смена, час, день).

Потери образуются за счёт полостей насоса, где давление отсутствует, в результате чего часть жидкости расходуется вхолостую. Норма потерь может составлять от 3 до 15 процентов, в зависимости от модели и производителя гидронасоса. Эти данные имеются в технической документации, где указывает максимально допустимый уровень, превышение которого означает неисправность необходимость её устранения.

Краткая классификация гидронасосов

Основным признаком классификации гидронасоса является его рабочий объём, который может быть постоянным или переменным. Постоянный объём у шестерённых насосов, переменный – у пластинчатых. Аксиально-поршневые насосы могут обладать и переменным, и постоянным рабочим объёмом, в зависимости от модели.

Гидронасосы бывают следующих видов:

  • Аксиально-поршневыми;
  • Шестерёнными;
  • Героторными;
  • Пластинчатыми;
  • Ручными;
  • Радиально-поршневыми.

Каждый вид обладает определёнными свойствами, преимуществами и сферами, где их применение является наиболее эффективным.

Наиболее распространёнными гидронасосами являются аксиально-поршневые (прямые и наклонные). Их популярность обусловлена наибольшим КПД и производительностью. В тоже время, они являются самыми дорогими. Их разновидностью является плунжерные, в которых плунжер выполняет роль поршня.

Основные неисправности

Основными причинами возникновения неисправностей является несоблюдение правил эксплуатации оборудованием, несвоевременное или некачественное техобслуживание, использование рабочей жидкости масла, комплектующих, неподходящих к используемой модели, неправильная настройка гидронасоса.

В результате могут возникнуть ряд следующих неисправностей.

1. Нестабильность при работе

Причины:

  • Износ, повреждение седла или штифтов седла подшипника;
  • Образование зазора в механизме управления;
  • Загрязнение канала между золотником управления и поршнем;
  • Задиры поверхности поршня или золотника, препятствующие плавному передвижению механизма;
  • Поломка элементов компенсатора давления;
  • Повышенное сопротивление компенсатора давления;
  • Пониженное давление управления.

2. Малый расход насоса

Причины:

  • Задиры цилиндра и поверхностей на тарелке клапана;
  • Износ шлиц приводного вала, подшипников, поршней или его элементов (башмаков, отверстий блока цилиндра).

3. Возникновение вибраций при низком давлении

Причины:

  • Неправильная настройка максимального объема насоса;
  • Повреждение пружины золотника или цилиндра управления;
  • Задиры на золотнике или в отверстии;
  • Проблемы с компенсатором (неправильно выставлен, неисправности элементов в контуре, уровень компенсаторного давление слишком близок к уровню рабочего).

4. Сильные перепады давления

Причины:

  • Попадание воздуха в систему;
  • Рабочее давление превышало максимальный уровень в течение длительного времени;
  • Загрязнение канала между поршнем и золотником, нарушена плавность хода;
  • Износ опорных конечностей и седла подшипников;
  • Низкое давление на входе в гидравлический насос.

5. Периодический перегрев насоса

Причины:

  • Износ опор блока цилиндра или поршней, поверхностей между цилиндрами и распределителем; опоры поршней и блока цилиндров;
  • Неисправность предохранительного клапана;
  • Слабое охлаждение теплообменника;
  • Недостаточный объем бака, низкий уровень жидкости в резервуаре.

6. Повышенный уровень шума при работе гидронасоса

Причины:

  • Наличие воздуха при всасывании;
  • Износ роторной группы;
  • Повышенная вязкость жидкости;
  • Неправильное вращение входного вала насоса.

Компания ООО «Велес-Гидравлика» осуществляет ремонт отечественных и импортных гидронасосов любых видов, моделей и серий. В наличии необходимая материально-техническая база – мастерские, склады запчастей, опытный техперсонал. Это позволяет производить техобслуживание гидравлических насосов с максимальной эффективностью в минимальные сроки.

Гидронасосы: виды и область применения

Гидронасос представляет собой устройство, предназначенное для преобразования механической энергии в гидравлическую. Оборудование состоит из двух камер, одна из которых работает на нагнетание, а вторая осуществляет всасывание. Это два отдельных отсека, между которыми протекает рабочая жидкость. При наполнении камеры активируется поршень. Для всасывания жидкости в конструкции предусмотрены патрубки, которые задают направление потока.

Разновидности и область применения гидронасосов

  1. Шестеренные

Шестеренные – это роторные гидроагрегаты, где в качестве рабочих органов используются две вращающиеся шестерни. Каждая из них передает усиленное напряжение на соседнюю, что приводит к увеличению силы вращения. Данный тип насосов подходит для гидросистем с давлением не более 20 Мпа. Обычно применяется для передачи энергии гидроагрегатов вспомогательных узлов.

Шестеренные гидронасосы активно используются в дорожно-строительных машинах, с/х технике, смазочных системах. Широкая востребованность гидроприводов обусловлена простотой конструкции, небольшим весом, компактными размерами и работой на частотах до 5000 об/мин. К недостаткам машины можно отнести низкий КПД (до 0,95) и невысокий ресурс, особенно при интенсивной работе на пиковых нагрузках.

  1. Аксиально-плунжерные

 

Эта разновидность отличается аксиальным расположением цилиндров, т.е. они установлены параллельно друг другу, вокруг оси или под небольшим углом к ней. У аксиально-плунжерных насосов вытеснителями жидкости служат плунжеры, у аксиально-поршневых – поршни.

Данный тип гидроприводов является самым распространенным. Чаще всего встречается в гидросистемах мобильных машин.

Широкое применение связано со следующими факторами:

  • Способность работать при давлении до 40 МПа;
  • Возможна работа на частоте 4000 об/мин, некоторые модификации имеют частоту вращения до 20 тысяч об/мин;
  • Многообразие конструктивных исполнений.
  1. Пластинчатые

У этих гидронасосов вытеснителями выступают радиально расположенные пластины, которые осуществляют возвратно-поступательные движения. Гидропривод бывает однократного и двойного действия. В первом случае за один оборот вала производится одно всасывание и нагнетание, во втором случае процесс выполняется два раза.

К преимуществам таких гидроагрегатов относятся:

  • Малошумная работа;
  • Стабильная работа при высоком давлении – до 100 МПа;
  • Допустимая частота вращения – до 1500 об/мин;
  • Неприхотливость к чистоте рабочей среды;
  • Низкий уровень пульсаций.

Эти свойства предрешили активное применение пластинчатых гидронасосов в химической, косметической, пищевой, сельскохозяйственной и многих других отраслях промышленности.

  1. Ручные

Это простейший гидронасос, работающий по принципу вытеснения жидкости. Ввиду невысокой производительности используется в качестве вспомогательного или аварийного привода. Обычно давление в ручных гидравлических насосах не превышает 10-15 МПа.

Гидроаппарат нашел широкое применение в следующих механизмах:

  • Испытательных стендах;
  • Грузоподъемных кранах;
  • Домкратах;
  • Прессовых установках;
  • Исследовательском оборудовании.

Низкая производительность является единственным недостатком ручных гидронасосов. Их преимуществами являются: невысокая стоимость, автономная работа, небольшие размеры и высокая ремонтопригодность.

Основные понятия и принципы гидравлики

Если вы хотите сказать спасибо автору, просто нажмите кнопку: 

Статьи о гидравлике

  1. Вводная статья. Основные понятия и принципы.
  2. Гидронасосы. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.
  3. Гидродвигатели. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.
  4. Гидроклапаны.
  5. Коммутационная гидроаппаратура.
  6. Элементы гидросистем (баки, теплообменники)
  7. Устройства управления расходом. Способы регулирования расхода.
  8. Устройство простейшего гидропривода.
  9. Влияние внешних факторов на гидросистему.
  10. Влияние загрязнений рабочей жидкости на работу гидросистемы. Фильтрация.

Основные понятия и принципы.

Введение.

Данный цикл статей рассчитан на широкий круг эксплуатантов гидравлического оборудования с различным уровнем теоретической подготовки в области гидравлики. Данный цикл статей не является полным и исчерпывающим, а несет некоторые базовые сведения о физических принципах работы гидросистем и гидравлических агрегатах. Статьи содержат в себе обзорную информацию с акцентом на вопросы, наиболее часто вызывающие затруднения у наших клиентов.

Гидравлика в наши дни прочно укоренилась в различных машинах и механизмах. Гидросистемы нашли широкое распространение в станочной технике, манипуляторах, подъемных устройствах, дорожной технике, автотранспорте, в механизмах летательных аппаратов, водного транспорта и т.д. Повсеместное применение гидравлических систем взамен систем механических приводов обусловлено прежде всего простотой преобразования вращательного движения гидронасоса в поступательное (линейное) или вращательное движение исполнительного гидродвигателя. При правильном подборе гидронасоса и исполнительного гидродвигателя можно получить практически любое усилие. Также преимуществом гидропривода является его компактность, малые размеры гидроагрегатов – следствие высокой удельной мощности. На рис.1 представлен электрический генератор мощностью 50 кВт и приводящий его гидромотор той-же мощности. Наглядно видно что гидромотор имеет заметно меньшие размеры при равной мощности.

 электрический генератор мощностью 50 кВт
Рассмотрим основные понятия и принципы гидравлики.

Понятие давления.

Давление это величина численно равная значению действию силы на единицу площади см. рис.2

Давление это величина численно равная значению действию силы на единицу площади

Упрощенно данную зависимость можно представить аналогично закону Ома в электротехнике:

Упрощенно данную зависимость можно представить аналогично закону Ома в электротехнике:

Основная единица измерения давления – Паскаль [Па]

Предположим что сила F=1 Ньютон [Н] действует на площадь 1 м2 в этом случае давление составит 1Па. Это очень маленькая величина так как усилие в 1 Н (≈0,981 кгс) распределяется на площади в 1 м2 . Атмосферное давление у поверхности земли имеет приблизительное значение 100000 Па что равняется 0,1МПа (МегаПаскаль). Кроме МПа на приборах измерения давления встречаются такие величины как кгс/см2(ат.) и bar. Соотношения единиц измерений показаны в таблице 1.

Таблица 1. Соотношения единиц измерения давления.

Соотношения единиц измерения давления.

Гидростатическое давление – давление покоящегося столба жидкости.

Внутри столба жидкости под тяжестью массы жидкости, действующей на определенную площадь возникает давление, которое зависит от высоты столба жидкости (h), плотности жидкости (ρ) и ускорения свободного падения (g).

P= ρ ∙g∙h

Если рассматривать различные формы сосудов, наполненных одной и той-же жидкостью то давление в определенной точке будет зависеть только от высоты столба жидкости. Р1=P2=P3 см. рис. 3.

Р1=P2=P3 см

Гидростатическое давление воздействует на дно сосуда с определенной силой (F1 , F2 , F3), и если площади дна у сосудов равны A1 = A2 = A3 и плотность жидкости во всех сосудах одинакова, то силы действующие на дно сосудов равны (F1 = F2 = F3).

Закон Паскаля

Одним из основных законов гидравлики является закон Паскаля. Он гласит что давление в замкнутом сосуде вызванное действием внешней силы равномерно распределяется во всех направлениях и одинаково в любой точке. (в данном законе не учитывается гидростатическое давление т.к. оно ничтожно мало по сравнению с значениями давлений действующими в гидросистемах). См рис.4.

давление в замкнутом сосуде вызванное действием внешней силы равномерно распределяется во всех направлениях и одинаково в любой точке

Закон Паскаля лежит в основе принципа передачи усилия посредством гидравлики. Рис.5.

Закон Паскаля лежит в основе принципа передачи усилия посредством гидравлики. Рис.5.

Как следует из закона Паскаля давление во всех точках рабочей жидкости одинаково, следовательно:

pic6.jpg

В качестве простого примера применения данного принципа может служить обычный гидравлический домкрат.

Заключение

В данной статье описаны основные принципы используемые в системах гидростатического привода. На основе этих законов построены практически все гидросистемы станочных приводов и мобильных машин. Владея всего несколькими законами гидравлики, читатель сможет выполнить силовой расчет исполнительного гидроцилиндра и оценить преимущества применения гидропривода.

Внимание! Данная статья авторская. При копировании ее с сайта обязательно указывать источник!

С Уважением,

Начальник конструкторского отдела

Лебедев М.К.

Тел.: (495) 225-61-00 доб. 234

E-mail: [email protected]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *