Folyadék teljesítmény - Fluid power

Az erő szorzásának ábrája összekapcsolt hidraulikus hengerekkel, amely a folyadék teljesítményének alapvető jellemzője.

Fluid teljesítmény a használata a nyomás alatti töltetek generálni, kontroll, valamint az adóteljesítményt. A folyadékenergiát hidraulikára bontják folyadékkal, például ásványi olajjal vagy vízzel , és pneumatikára , például gázzal, például levegővel vagy más gázokkal. A sűrített levegő és a víz nyomásrendszereit egykor a központi forrásból áramoltatott energia továbbítására használták az ipari felhasználók számára kiterjedt földrajzi területeken; folyékony áramellátó rendszerek manapság általában egyetlen épületen vagy mobil gépen belül vannak.

A folyadékellátó rendszerek a nyomás alatt álló folyadék segítségével közvetlenül a hengerben lévő dugattyún vagy egy folyadékmotoron csapágyaznak. A folyadékhenger lineáris mozgást eredményező erőt eredményez, míg a folyékony motor forgatómozgást eredményező forgatónyomatékot eredményez. A folyadékellátó rendszeren belül a hengerek és motorok (más néven működtetők ) elvégzik a kívánt munkát. Vezérlő alkatrészek, például szelepek szabályozzák a rendszert.

Elemek

Lásd még: Hidraulikus gépek

Egy fluid rendszer egy szivattyú által hajtott erőgéppel (mint például egy villamos motor vagy belső égésű motor), amely alakítja mechanikai energiát fluid energiával, a nyomás alatti fluidum ellenőrzött és rendező szelepek egy működtető eszköz, például egy hidraulikus henger , vagy pneumatikus henger , lineáris mozgás biztosítására, vagy hidraulikus motor vagy pneumatikus motor , forgó mozgás vagy nyomaték biztosítására . A forgó mozgás lehet folyamatos vagy kevesebb, mint egy fordulat.

Hidraulikus szivattyúk

Dinamikus (nem pozitív elmozdulású) szivattyúk

Ezt a típust általában alacsony nyomású, nagy térfogatáramú alkalmazásokhoz használják. Mivel nem képesek ellenállni a nagy nyomásnak, kevés a felhasználás a folyadék erőterében. Maximális nyomásukat 250-300 psi-re korlátozzák. Ezt a típusú szivattyút elsősorban folyadékok egyik helyről a másikra történő szállítására használják. A centrifugális és tengelyirányú légcsavaros szivattyúk a dinamikus szivattyúk két leggyakoribb típusa.

Pozitív térfogatú szivattyúk Ezt a típust univerzálisan használják folyadékellátó rendszerekhez. Ezzel a szivattyúval fix mennyiségű folyadék kerül a hidraulikus rendszerbe a szivattyú tengelyének forgási fordulata alatt. Ezek a szivattyúk képesek leküzdeni a rendszer mechanikai terheléséből adódó nyomást, valamint a súrlódás miatti áramlási ellenállást. Ez a két tulajdonság nagyon kívánatos a folyadék-tápszivattyúkban. Ezeknek a szivattyúknak a következő előnyei vannak a nem pozitív térfogatú szivattyúkkal szemben is:

  • Nagynyomású képesség (akár 12 000 psi)
  • Kis kompakt méret
  • nagy térfogati hatékonyság
  • a hatékonyság apró változásai a tervezési nyomástartományban

Jellemzők

A folyékony áramellátó rendszerek kis teljesítményben nagy teljesítményt és nagy erőket képesek előállítani, összehasonlítva az elektromos meghajtású rendszerekkel. A kifejtett erőket a rendszeren belül mérők és mérők segítségével könnyen ellenőrizni lehet. Azokkal a rendszerekkel összehasonlítva, amelyek áramot vagy üzemanyagot szolgáltatnak erőt, a folyadékellátó rendszerekről ismert, hogy megfelelő karbantartás mellett hosszú élettartammal rendelkeznek. A folyadékmotoron áthaladó munkaközeg eredendően biztosítja a motor hűtését, amelyet külön kell elrendezni egy elektromos motor számára. A folyadékmotorok általában nem okoznak szikrát, amelyek gyúlékony gázokat vagy gőzöket tartalmazó veszélyes területeken meggyulladnak vagy robbanhatnak .

A folyadékellátó rendszerek érzékenyek a csöveken és a vezérlőberendezéseken belüli nyomás- és áramveszteségekre. A folyadékellátó rendszerek szűrőkkel és egyéb intézkedésekkel vannak ellátva a munkaközeg tisztaságának megőrzése érdekében. A rendszerben lévő szennyeződések a tömítések kopását és szivárgást okozhatnak, vagy elzárhatják a vezérlőszelepeket és rendellenes működést okozhatnak. Maga a hidraulikafolyadék érzékeny a hőmérsékletre és a nyomásra, ugyanakkor kissé összenyomható. Ez azt okozhatja, hogy a rendszerek nem működnek megfelelően. Ha nem megfelelően fut, kavitáció és levegőztetés léphet fel.

Alkalmazás

Hidraulikus kotrógép
Hidraulikus mentőeszközt használnak a sérültek kiszedésére egy roncsos autóból.

A folyékony energia mobil alkalmazásai széles körben elterjedtek. Szinte minden önjáró kerekes jármű hidraulikus vagy pneumatikus működtetéssel rendelkezik . Az olyan földmunkagépek, mint a buldózerek , kotrórakodók és mások, erőteljes hidraulikus rendszereket használnak az ásáshoz és a meghajtáshoz is. Nagyon kompakt folyadékellátó rendszer a sok járműben megtalálható automata sebességváltó , amely hidraulikus nyomatékváltót tartalmaz .

Az áramellátást automatizált rendszerekben is használják, ahol a szerszámokat vagy munkadarabokat folyadékellátás segítségével mozgatják vagy tartják. Változtatható áramlású szabályozó szelepek és helyzetérzékelők beépíthetők a precíziós szerszámgépek szervomechanizmus rendszerébe. Az alábbiakban részletesebben felsoroljuk azokat az alkalmazásokat és kategóriákat, amelyekhez a folyékony energiát használják:

  • Ipari (más néven rögzített)
    • fémmegmunkálás
    • fröccsöntés
    • vezérlők
    • anyagmozgatás
  • Repülés
    • futóművek
    • fékek

Pneumatikus és hidraulikus rendszerek összehasonlítása

Költség
A pneumatika megépítése és üzemeltetése olcsóbb. A levegőt sűrített közegként használják, így nincs szükség a folyadék elvezetésére vagy visszanyerésére. A hidraulikus rendszerek nagyobb üzemi nyomást használnak, és nagyobb alkatrészeket igényelnek, mint a pneumatika.
Pontosság
A folyadékokkal ellentétben a gázok nyomás alatt jelentősen megváltoztatják a térfogatot, ami megnehezíti a pontosság elérését.

Általános hidraulikus áramkör-alkalmazás

Szinkronizálás

Ez az áramkör a szinkronizáláson kívül működik. Amint a henger elér egy bizonyos pontot, egy másik aktiválódik, akár hidraulikus végkapcsoló szeleppel, akár a hengerben kialakuló nyomás révén. Ezeket az áramköröket a gyártásban használják. Erre példa lenne egy futószalagon. Amikor egy hidraulikus kar aktiválódik egy tárgy megragadásához. Ezután eléri a meghosszabbítási vagy visszahúzási pontot, ahol a másik henger aktiválódik, hogy kupakot vagy tetejét csavarjon az objektumra. Ezért a szinkronizálás kifejezés.

Regeneráló

A regeneratív áramkörben kettős működésű henger kerül alkalmazásra. Ennek a hengernek van egy fix teljesítményű szivattyúja. A regeneráló áramkör használata lehetővé teszi egy kisebb méretű szivattyú használatát bármely alkalmazáshoz. Ez úgy működik, hogy a folyadékot visszavezetik a kupakba, ahelyett, hogy vissza mennének a tartályba. Például egy fúrási folyamatban egy regeneratív áramkör lehetővé teszi a fúrást egyenletes sebességgel, és a visszahúzást sokkal gyorsabb sebességgel. Ez gyorsabb és pontosabb gyártást tesz lehetővé a kezelő számára.

Elektromos vezérlés

A folyadékelemek elektromos vezérlésének kombinációi elterjedtek az automatizált rendszerekben. A mérő-, érzékelő- vagy vezérlőelemek széles választéka áll rendelkezésre elektromos formában. Ezeket fel lehet használni mágnesszelepek vagy szervo szelepek működtetésére, amelyek vezérlik a folyadék erőelemeit. Elektromos vezérlés használható például egy folyadékellátó rendszer távvezérlésére anélkül, hogy hosszú vezérlővezetékeket vezetne egy távoli kézi vezérlőszelephez.

Lásd még

Hivatkozások

  1. ^ Esposito, Anthony, Fluid Power with Applications , ISBN   0-13-513690-3
  2. ^ Esposito, Anthony, Fluid Power with Applications , ISBN   0-13-513690-3
  3. ^ "Regenerációs áramkörök" . Hidraulika és pneumatika . Letöltve : 2017. november 19 .