Διαφορετικά υδραυλικά συστήματα

Περιεχόμενο

• TL · DR (Πολύ μακρύ;
• Διαφορετικοί τύποι υδραυλικών συστημάτων
• Εσωτερικές αντλίες γραναζιών
• Εξωτερικές αντλίες γραναζιών
• Βίδες αντλίες
• Υδραυλικές αντλίες με άκαμπτο άξονα
• Αξονικές εμβολοφόρες αντλίες
• Ακτινωτές εμβολοφόρες αντλίες
• Αντλίες περιστροφικών πτερυγίων
• Τύποι υδραυλικών συστημάτων σε αεροσκάφη

Τα υδραυλικά συστήματα είναι συστήματα που χρησιμοποιούν μεταβολές πίεσης για τον έλεγχο του τρόπου με τον οποίο τα υγρά κινούνται στην οδήγηση μηχανημάτων όπως εργαλεία ή κινούμενα μηχανικά εξαρτήματα όπως γρανάζια. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι ταξινόμησης των υδραυλικών συστημάτων μέσω των διαφόρων μέσων χρήσης της ρευστότητας υπό υψηλή πίεση για ανύψωση ή υποστήριξη ενός φορτίου.

Κάθε υδραυλικό σύστημα, ανεξάρτητα από το σχεδιασμό ή τον σκοπό του, μεταφέρει ρευστό από μια δεξαμενή μέσω μιας αντλίας σε μια βαλβίδα ελέγχου επιλογέα. Αυτό μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε υδραυλική ενέργεια.

TL · DR (Πολύ μακρύ;

Τα υδραυλικά συστήματα μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με το σκοπό και τη λειτουργία τους σε κατηγορίες βιομηχανικών υδραυλικών, κινητών υδραυλικών συστημάτων και υδραυλικών συστημάτων αεροσκαφών, καθώς και σε συστήματα σταθερών μετατοπίσεων και συστήματα μεταβλητών μετατοπίσεων. Οι τύποι των αντλιών είναι οι αντλίες εσωτερικών γραναζιών, η εξωτερική αντλία με γρανάζια και οι αντλίες με βίδες (που είναι σταθερές αντλίες μετατόπισης) και οι υδραυλικές αντλίες με κάμψη, αντλίες αξονικού εμβόλου, αντλίες με ακτινικά έμβολα και αντλίες περιστροφικών πτερυγίων (που είναι αντλίες μεταβλητής μετατόπισης).

Διαφορετικοί τύποι υδραυλικών συστημάτων

Τα γενικά στοιχεία του υδραυλικού συστήματος περιλαμβάνουν ρευστό που ρέει από τη βαλβίδα σε έναν ενεργοποιητή ενός υδραυλικού συστήματος. Στο υψηλότερο άκρο του κυλίνδρου ενεργοποίησης υπάρχει ένα έμβολο. Η υψηλή πίεση οδηγεί το έμβολο προς τα κάτω, πιέζοντας το ρευστό έξω από τα κάτω έμβολα των εμβόλων, προτού το επιστρέψει μέσω της βαλβίδας επιλογής πίσω στη δεξαμενή, όπου ο κύκλος συνεχίζεται όπως απαιτείται.

Σταθερή μετατόπιση τύποι υδραυλικών συστημάτων είναι συστήματα στα οποία η ποσότητα μετατόπισης που παράγει η αντλία δεν μπορεί να αλλάξει. Αντ 'αυτού, μπορείτε να αλλάξετε την ταχύτητα οδήγησης που χρησιμοποιεί η αντλία. Οι αντλίες με γρανάζια είναι από τις πιο απλές και πιο συχνές αντλίες που χρησιμοποιούνται σήμερα και εμπίπτουν στην κατηγορία αυτή. Οι αντλίες με βίδα υπάγονται επίσης στην κατηγορία αυτή.

Τα υδραυλικά συστήματα μπορούν επίσης να κατηγοριοποιηθούν ως ανοιχτό βρόχο ή κλειστό βρόχο. Όταν τα υδραυλικά υγρά ρέουν συνεχώς μεταξύ της αντλίας και του κινητήρα χωρίς να εισέλθει σε μια δεξαμενή, μπορείτε να καλέσετε το σύστημα "κλειστό". Σε άλλες περιπτώσεις, όταν το υγρό από τον κύλινδρο εισέρχεται πρώτα σε μια δεξαμενή, στη συνέχεια στην είσοδο της αντλίας, το σύστημα είναι "ανοιχτό". Τα υδραυλικά συστήματα ανοιχτού βρόγχου μπορούν τυπικά να λειτουργούν καλύτερα με την παραγωγή λιγότερης θερμότητας και τα υδραυλικά συστήματα κλειστού βρόγχου έχουν πιο ακριβείς απαντήσεις των εξαρτημάτων με τη δεξαμενή των αντλιών.

Εσωτερικές αντλίες γραναζιών

Εσωτερικές αντλίες γραναζιών ή Αντλίες Gerotor χρησιμοποιήστε μία ταχύτητα εσωτερική στην αντλία και μία εξωτερική ταχύτητα που μπορεί να ταιριάζει σε ένα ευρύ φάσμα χρήσεων. Χρησιμοποιούνται γενικά με λεπτά υγρά όπως διαλύτες και πετρέλαιο, αλλά μπορούν επίσης να αντλούν παχιά υγρά όπως οι ασφαλτικές. Μπορούν να χειριστούν ένα ευρύ φάσμα υγρών πάχους και ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.

Αυτές οι αντλίες έχουν μόνο δύο κινούμενα μέρη (ο ρότορας είναι ο μεγάλος εξωτερικός γρανάζι και ο μικρότερος κινητός) και μπορούν να λειτουργούν τόσο προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω. Αυτό το καθιστά προσιτό και εύκολο στη συντήρησή του. Παρά τα πλεονεκτήματα, αυτές οι αντλίες γενικά λειτουργούν μόνο σε μέτριες ταχύτητες με περιορισμούς πίεσης.

Το εσωτερικό κιβώτιο και οι εξωτερικές εκδόσεις γραναζιών είναι παραδείγματα αυτών. Οι εσωτερικές αντλίες γραναζιών λειτουργούν με τα παρακάτω βήματα:

Οι εσωτερικές αντλίες με γρανάζια χρησιμοποιούνται σε μυριάδες σκοπούς για το λιπαντικό λάδι και τα καύσιμα. Χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ρητινών, πολυμερών, αλκοολών, διαλυτών, ασφάλτου, πίσσας και αφρού πολυουρεθάνης.

Εξωτερικές αντλίες γραναζιών

Οι εξωτερικές αντλίες με γρανάζια, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιούν δύο εξωτερικούς οδοντωτούς τροχούς και χρησιμοποιούνται συνήθως για λίπανση σε εργαλειομηχανές, μονάδες μεταφοράς ρευστού και ως αντλίες λαδιού σε κινητήρες. Μπορούν να χρησιμοποιήσουν είτε ένα σύνολο γρανάζι ή δύο, και μπορούν να βρεθούν σε κωνικούς, ελικοειδείς και ψαροκόκαλους. Οι ελικοειδείς και οι ψαροκόπτες επιτρέπουν την ομαλότερη ροή υγρών από ό, τι τα γρανάζια.

Οι εξωτερικές αντλίες με γρανάζια μπορούν να κινούνται σε υψηλές πιέσεις επειδή έχουν μικρές ανοχές και στήριξη άξονα στις δύο πλευρές των οδοντωτών τροχών. Αυτή η διάταξη του εξωτερικού γραναζιού επιτρέπει στην αντλία να δημιουργήσει αναρρόφηση στην είσοδο για να προστατεύσει το ρευστό από τη διαρροή πίσω από την πλευρά που εκκενώνει ρευστό. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν επίσης τις εξωτερικές αντλίες με γρανάζια μια μεγάλη επιλογή για την ακριβή μεταφορά υγρών και τη δημιουργία πολυμερών, καυσίμων και χημικών προσθέτων.

Οι εξωτερικές αντλίες με γρανάζια λειτουργούν με τα παρακάτω βήματα:

Οι εξωτερικές αντλίες με γρανάζια μπορούν να λειτουργούν με υψηλές ταχύτητες, υψηλές πιέσεις και να χρησιμοποιούν πολλά διαφορετικά υλικά όλα ενώ λειτουργούν ήσυχα σε σύγκριση με άλλα σχέδια αντλιών. Είναι χρήσιμα για άντληση νερού καυσίμου, αλκοόλ, διαλύτες, έλαια, λιπαντικά έλαια, χημικά πρόσθετα και οξέα. Οι μηχανικοί τους χρησιμοποιούν επίσης για βιομηχανικές και κινητές υδραυλικές εφαρμογές.

Βίδες αντλίες

Οι αντλίες με βίδα είναι άλλος τύπος σταθερή αντλία εκτόπισης. Χρησιμοποιούν δύο ελικοειδείς βίδες που δημιουργούν άξονες που αλληλοσυνδέονται μεταξύ τους μέσα σε ένα δοχείο, με έναν άξονα που οδηγεί την αντλία. Καθώς το υγρό διέρχεται από την αντλία σε μία μόνο κατεύθυνση, η έξοδος μετατοπίζεται.

Οι δύο βασικές αντλίες βιδωτής αντλίας είναι η αντλία δύο / διπλών κοχλιών (ή η διπλή βίδα αντλίας) που χρησιμοποιούν δύο βίδες σύζευξης όπως περιγράφεται και η τρία βίδα αντλία (ή τριπλή αντλία αντλία) που χρησιμοποιούν μια μόνο βίδα που αλληλοσυνδέεται με δύο άλλες βίδες για να μετακινήσετε υγρό. Και στα δύο αυτά σχέδια, η διαφορά πίεσης από την κίνηση των βιδών οδηγεί το νερό να μετακινηθεί.

Σε μονοβάθμιες αντλίες, οι βίδες έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, γεγονός που περιορίζει συχνά την αντλία στον χειρισμό μόνο καθαρών υγρών. Αυτές οι αντλίες δεν παράγουν πολύ θόρυβο επειδή η επαφή μεταξύ των γραναζιών είναι συνεχής και είναι πολύ αξιόπιστη στη μεταφορά καυσίμων, μετακίνηση ανελκυστήρων μεταξύ ορόφων και άλλες εφαρμογές στη βιομηχανία. Με τα υγρά υψηλότερου ιξώδους, οι βιδωτές αντλίες μπορεί να είναι λιγότερο αποδοτικές.

Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν μονοβάθμιες αντλίες, επίσης γνωστές ως αντλίες με βίδα Archimedean, για τη μετακίνηση νερού σε συστήματα αποχέτευσης, ομβρίων, αποστράγγισης και βιομηχανικών λυμάτων.

Υδραυλικές αντλίες με άκαμπτο άξονα

Οι υδραυλικές αντλίες με άκαμπτο άξονα μπορεί να είναι είτε a σταθερού τύπου μετατόπισης ή τύπου μεταβλητής μετατόπισης. Το σώμα της αντλίας περιέχει ένα περιστρεφόμενο θάλαμο κυλίνδρου με έμβολα που ενεργούν εξωτερικά του. Αυτά τα έμβολα προσθέτουν δύναμη σε μια πλάκα στο άκρο του άξονα έτσι ώστε, όταν ο άξονας περιστρέφεται, τα έμβολα κινούνται επίσης. Αυτή η δύναμη ελέγχει την κίνηση του ρευστού μέσω της αντλίας.

Μπορείτε να αλλάξετε τη διαδρομή των εμβόλων μεταβάλλοντας τη γωνία μετατόπισης των αντλιών καθιστώντας αυτούς τους τύπους αντλιών ιδιαίτερα αξιόπιστους και αποτελεσματικούς για χρήση ειδικά σε κινητά μηχανήματα.

Αξονικές εμβολοφόρες αντλίες

Στις αξονικές αντλίες εμβόλων, ο άξονας και τα έμβολα είναι διατεταγμένοι σε έναν ακτινικό σχηματισμό γύρω από την περιοχή ενός κύκλου. Αυτό καθιστά τον σχεδιασμό στενά συσκευασμένο, αποτελεσματικό και οικονομικό. Με την εφαρμογή διαφορετικών πιέσεων, λειτουργιών ροής και ελέγχου για ενέργεια, η αντλία μπορεί να προσαρμοστεί για διαφορετικούς σκοπούς στη βιομηχανία.

Ένας έκκεντρος δακτύλιος, ο οποίος ρέει από πολλές πηγές σε ένα μονό δίαυλο, περιβάλλει τη διάταξη των εμβόλων έτσι ώστε, όταν ο άξονας περιστρέφεται, η απόσταση μεταξύ του εκκεντρικού δακτυλίου και του κέντρου του άξονα να αλλάζει έτσι ώστε τα έμβολα να κινούνται διαμέσου ενός κύκλου που δημιουργεί και διαχέει πίεση. Αυτό οδηγεί το ρευστό μέσω της αντλίας.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε βίδες ρύθμισης ή ένα έμβολο για να αλλάξετε την ποσότητα μετατόπισης που εμφανίζεται. Αυτό κάνει αυτούς τους τύπους αντλιών ισχυρούς, αξιόπιστους φυσικούς υποψήφιους για χρήσεις υψηλής πίεσης. Παράγουν χαμηλή ποσότητα θορύβου, αλλά μπορεί να μην λειτουργούν καλά σε υψηλές πιέσεις.

Ακτινωτές εμβολοφόρες αντλίες

Όταν χειρίζεστε αντλίες ακτινικών εμβόλων, ελέγχετε έναν περιστρεφόμενο άξονα με τον ίδιο τρόπο που λειτουργεί μια αντλία αξονικού εμβόλου. Όμως, για τις αντλίες με ακτινικά έμβολα, ο άξονας περιστρέφεται έτσι ώστε τα έμβολα να εκτείνονται ακτινικά γύρω από τον άξονα σε διαφορετικές κατευθύνσεις σαν να ήταν επενδεδυμένα στην περιφέρεια ενός κύκλου. Η απόσταση μεταξύ του εκκεντρικού δακτυλίου και του κέντρου του άξονα προκαλεί επίσης τις διαφορές πίεσης που επιτρέπουν τη ροή του ρευστού.

Αυτοί οι τύποι αντλιών έχουν μεγάλη απόδοση, λειτουργούν σε υψηλές πιέσεις, έχουν χαμηλό επίπεδο θορύβου και μπορούν γενικά να είναι πολύ αξιόπιστοι. Έχουν μεγαλύτερες διαστάσεις από τις αξονικές αντλίες εμβόλων, αλλά το μέγεθος μπορεί να αλλάξει για τους κατάλληλους σκοπούς. Κάνουν ιδανικούς υποψηφίους για εργαλειομηχανές, μονάδες υψηλής πίεσης και εργαλεία αυτοκινήτου.

Αντλίες περιστροφικών πτερυγίων

Αυτοί οι τύποι αντλιών χρησιμοποιούν μια περιστροφική αντλία εκτόπισης που έχει ένα δοχείο, έναν εκκεντρικό ρότορα, πτερύγια που κινούνται ακτινικά κάτω από δυνάμεις και μία έξοδο για να διαλύσουν το υγρό. Η βαλβίδα εισόδου παραμένει ανοικτή, ενώ το υγρό εισέρχεται στο θάλαμο εργασίας που ο στάτορας, ο ρότορας και τα πτερύγια περιορίζουν. Η εκκεντρότητα μεταξύ του ρότορα και των πτερυγίων δημιουργεί διαιρέσεις του θαλάμου εργασίας που επιτρέπουν την είσοδο διαφορετικών ποσοτήτων όγκων.

Όταν ο ρότορας στρέφεται, το αέριο ρέει μέσα στο θάλαμο αναρρόφησης, μέχρι το δεύτερο πτερύγιο να το σφραγίσει. Η αντλία στη συνέχεια συμπιέζει το αέριο στο εσωτερικό και, όταν η βαλβίδα εξόδου ανοίγει έναντι της ατμοσφαιρικής πίεσης, σταματά. Όταν ανοίξει η βαλβίδα εξαγωγής, το λάδι εισέρχεται στο θάλαμο αναρρόφησης για να λιπαίνει και να σφραγίσει τα πτερύγια έναντι του στάτορα.

Αντλίες περιστροφικών πτερυγίων παράγουν λίγο θόρυβο και μπορεί να είναι αξιόπιστα. Δεν δουλεύουν καλά με υψηλές πιέσεις, όμως. Είναι κοινές στις εφαρμογές των εργαλειομηχανών, καθώς και σε εφαρμογές σε οχήματα για υδραυλικό τιμόνι και ως ανθρακωρυχεία για διανομέα μηχανής σόδας.

Τύποι υδραυλικών συστημάτων σε αεροσκάφη

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη υδραυλικών συστημάτων σε αεροσκάφη που εκτελούν διάφορες λειτουργίες. Χρησιμοποιούν πίεση όταν ενεργοποιούν τα φρένα στους τροχούς και μπορούν ακόμη και συστήματα τροφοδοσίας για το τιμόνι, την απόσυρση του συστήματος προσγείωσης, τους αναστολείς ώσης και τους υαλοκαθαριστήρες. Αυτά τα συστήματα μερικές φορές λαμβάνουν υπόψη πολλαπλές πηγές πίεσης για πολλές αντλίες που συνεργάζονται.

Οι μηχανικοί σχεδιάζουν αυτά τα υδραυλικά συστήματα έτσι ώστε να αποτρέπουν τον εαυτό τους από υπερθέρμανση με τον καθορισμό της μέγιστης θερμοκρασίας στην οποία μπορούν να λειτουργήσουν. Σχεδιάζονται έτσι ώστε το σύστημα να μην χάνει την απαραίτητη πίεση λόγω απώλειας ρευστού ή βλάβης διαφορετικών αντλιών. Λαμβάνουν επίσης υπόψη τη μόλυνση του υδραυλικού υγρού από εξωτερικές χημικές πηγές.

Για τα αεροσκάφη, τα υδραυλικά συστήματα αποτελούνται από μια γεννήτρια πίεσης (ή υδραυλική αντλία), έναν υδραυλικό κινητήρα που τροφοδοτεί το εξάρτημα και ένα υδραυλικό σύστημα που κατευθύνει το υγρό σε όλο το αεροσκάφος. Αυτές οι αντλίες μπορούν να διαθέτουν μια σειρά πηγών ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων χειροκίνητων αντλιών, κινητήρων, ηλεκτρικών ρευμάτων, πεπιεσμένου αέρα και άλλων υδραυλικών συστημάτων.