Как работает гидравлика: принципы, компоненты и системы

Как работает гидравлика: основной принцип

Гидравлика работает, используя жидкость под давлением (почти всегда масло) для передачи силы и движения из одной точки в другую. В основе физики лежит закон Паскаля, который гласит, что давление, приложенное к ограниченной жидкости, передается одинаково во всех направлениях по всей жидкости. Проще говоря: нажмите на один конец герметичной, заполненной жидкостью системы, и эта сила мгновенно и равномерно распространится туда, куда вы ее направите.

Это делает гидравлику чрезвычайно полезной. Относительно небольшая сила, приложенная к большой площади, может создать огромную выходную силу на меньшей площади — или та же самая сила может переместить груз на большое расстояние с точным контролем. Эта комбинация умножение силы, точность и компактность Вот почему гидравлические системы приводят в действие экскаваторы, шасси самолетов, промышленные прессы и сотни других машин, которым необходимо выдерживать серьезные нагрузки без огромных механических связей.

В основе большинства современных гидравлических установок лежит Гидравлический силовой агрегат (ГПУ) — автономный узел, который генерирует, кондиционирует и подает жидкость под давлением к приводам, выполняющим фактическую работу. Понимание того, как функционирует вся система, означает понимание того, что происходит на каждом этапе, от резервуара к цилиндру и обратно.

Закон Паскаля и физика умножения сил

Блез Паскаль сформулировал свой принцип в 1650-х годах, но его инженерное применение стало широко применяться во время промышленной революции. Закон прост: в статической жидкости любое изменение давления в одной точке передается без потерь во все остальные точки жидкости. Никакого механического рычага или редуктора не требуется — сигнал передает сама жидкость.

Практическим результатом является простое, но мощное уравнение:

Сила = Давление × Площадь

Если вы приложите давление 100 бар к цилиндру с площадью поршня 50 см², выходная сила составит 50 000 Н — примерно 5 тонн. Увеличьте площадь поршня до 500 см² при том же давлении, и вы получите 500 000 Н, или 50 тонн. Насос, создающий эти 100 бар, не меняется; только размер цилиндра меняет выходную силу. Эту масштабируемость невозможно сравнить с чисто механическими системами сопоставимой компактности.

Однако есть компромисс. Нельзя получить что-то просто так. Цилиндр большего размера, который оказывает большее усилие, будет двигаться медленнее при одинаковом расходе. Соотношение между расходом, давлением и скоростью фиксировано: увеличьте силу за счет увеличения поршня, и поршень будет двигаться пропорционально медленнее при той же производительности насоса. Вот почему проектировщики гидравлических систем должны сбалансировать размер привода, производительность насоса и рабочее давление для каждого применения.

Почему используется жидкость вместо воздуха или механических связей

Жидкости по существу несжимаемы при практических рабочих давлениях. Гидравлическое масло, сжатое до 350 бар, меняет объем менее чем на 2%. Эта почти несжимаемость означает, что гидравлические приводы реагируют почти мгновенно и удерживают свое положение под нагрузкой без дрейфа — с этим свойством пневматические (пневматические) системы не могут сравниться, поскольку воздух сжимаем и действует скорее как пружина. Для применений, требующих точного удержания груза, таких как кран, удерживающий груз в воздухе, или пресс, поддерживающий зажимное усилие, гидравлика является выбором по умолчанию.

Механические соединения — шестерни, рычаги, ходовые винты — теоретически могут выполнять аналогичную работу, но при высоких уровнях силы они становятся огромными и тяжелыми. Гидравлический пресс грузоподъемностью 100 тонн помещается в мастерской. Механический эквивалент заполнил бы здание.

Ключевые компоненты гидравлической системы

Каждая гидравлическая схема — от простой мачты вилочного погрузчика до сложной системы рулевого управления судном — имеет общий набор основных компонентов. У каждого своя задача, и выход из строя какой-либо части обычно приводит к сбою всей системы.

водохранилище

В резервуаре хранится гидравлическая жидкость, когда она не циркулирует в системе. Он не просто удерживает масло — хорошо спроектированный резервуар позволяет пузырькам воздуха подниматься из жидкости (деаэрация), рассеивать тепло и оседать загрязняющие частицы. Размер большинства резервуаров рассчитан на то, чтобы вмещать по меньшей мере в три-пять раз большую скорость потока насоса в минуту, что дает маслу достаточно времени для подготовки к рециркуляции. В сборках промышленных гидравлических силовых агрегатов резервуар обычно представляет собой сварной стальной резервуар со смотровыми отверстиями, сливными пробками, указателями уровня и воздушным фильтром, обеспечивающим воздухообмен без загрязнения.

Гидравлический насос

Насос преобразует механическую энергию (от электродвигателя или двигателя) в поток жидкости. Он не создает давление напрямую — он создает поток. Давление нарастает только тогда, когда этот поток встречает сопротивление в контуре. В гидравлических системах используются три основных типа насосов:

• Шестеренчатые насосы — простой, надежный и дешевый; фиксированное смещение; обычно применяется в системах с низким давлением примерно до 200–250 бар.
• Лопастные насосы — тише шестеренчатых насосов, выдерживает умеренное давление, подходит для станков, требующих низкого уровня шума.
• Поршневые насосы — высочайший КПД и допустимое давление, зачастую до 400–700 бар; доступны в фиксированном или переменном рабочем объеме; стандартный выбор для требовательных промышленных и мобильных приложений

Поршневые насосы с переменным рабочим объемом особенно ценны, поскольку они регулируют свою производительность в соответствии с фактическим спросом, значительно сокращая потери энергии по сравнению с насосами с фиксированным рабочим объемом, которые должны перепускать избыточный поток через предохранительный клапан.

Регулирующие клапаны

Клапаны направляют, регулируют и ограничивают поток жидкости по всему контуру. Основные категории:

• Распределительные клапаны (DCV) — определить, в какой привод поступает поток и в каком направлении он движется; обычно с электромагнитным управлением для дистанционного или автоматического управления
• Клапаны сброса давления — выступать в качестве потолка безопасности системы; когда давление превышает заданное значение, они открываются и направляют поток обратно в резервуар, предотвращая повреждение компонентов.
• Клапаны регулирования расхода — измерять расход на приводе, контролируя его скорость независимо от изменений нагрузки
• Обратные клапаны — допускают поток только в одном направлении, защищая компоненты от противодавления и предотвращая смещение нагрузки

Приводы: цилиндры и двигатели

Актуаторы преобразуют энергию жидкости обратно в механическую работу. Гидравлические цилиндры производят линейное движение — шток поршня выдвигается и втягивается. Гидравлические двигатели производят вращательное движение, подобно насосу, работающему в обратном направлении. Усилия в цилиндрах обычно варьируются от нескольких килоньютонов для небольших машин до десятки тысяч килоньютонов в тяжелых промышленных прессах и морском подъемном оборудовании.

Фильтры и теплообменники

Загрязнение является основной причиной выхода из строя гидравлических компонентов: исследования производителей компонентов постоянно указывают на то, что 70–80% отказов гидравлики к загрязнению жидкости. Фильтры удаляют твердые частицы; для большинства промышленных систем предусмотрен уровень чистоты ISO 16/14/11 или выше. Теплообменники (масляные радиаторы) поддерживают температуру жидкости в рекомендуемом рабочем диапазоне, обычно 30–60 °C для систем с минеральным маслом. Длительный перегрев ухудшает вязкость масла, ускоряет окисление и значительно сокращает срок службы уплотнений.

Что такое гидравлический силовой агрегат и для чего он нужен

А Гидравлическая силовая установка (HPU) Иногда называемый гидравлическим силовым агрегатом, это комплексный источник гидравлической энергии в системе. Он объединяет двигатель, насос, резервуар, предохранительный клапан, фильтр и зачастую охладитель в единый узел, смонтированный на раме, который можно установить и ввести в эксплуатацию как единое целое. HPU — это «машинное отделение» гидравлического контура; все, что находится ниже по потоку — цилиндры, двигатели, клапаны — подключается обратно к нему.

В промышленных условиях гидравлический силовой агрегат может обслуживать одну машину или подавать жидкость под давлением на всю производственную линию через центральный коллектор. На морских платформах обычно используются силовые агрегаты мощностью в несколько сотен киловатт для привода противовыбросовых превенторов, натяжителей райзеров и оборудования для перемещения труб. Напротив, компактный HPU для небольшого штамповочного пресса может иметь двигатель мощностью 5 кВт и 20-литровый резервуар.

Особенности проектирования гидравлической силовой установки

Выбор и определение гидравлического силового агрегата включает в себя несколько взаимозависимых решений:

• Рабочее давление — большинство промышленных HPPU рассчитаны на давление от 150 до 350 бар; более высокое давление позволяет использовать приводы меньшего размера с той же силой, но требует более качественных уплотнений и шлангов.
• Скорость потока — определяет скорость привода; должно соответствовать количеству и размеру приводов, обслуживаемых одновременно
• водохранилище capacity — резервуары большего размера улучшают управление температурным режимом и деаэрацию; резервуары недостаточного размера приводят к перегреву и кавитации
• Тип двигателя — электродвигатели стандартны для стационарных установок; дизельные или бензиновые двигатели приводят в действие мобильные силовые установки там, где электроэнергия недоступна.
• Сложность управления — базовые системы включения/выключения подходят для простых применений; пропорциональные или сервоуправляемые HPU обеспечивают точную регулировку давления и расхода, что важно для литья под давлением, машин с ЧПУ и испытательных стендов.

А well-engineered Hydraulic Power Unit also includes instrumentation: pressure gauges, temperature sensors, level switches, and often a PLC or control panel to automate start/stop sequences, monitor fluid condition, and provide fault alarms. This instrumentation transforms a bare HPU into a manageable, maintainable system.

Как жидкость течет через полный гидравлический контур

Прохождение полного рабочего цикла показывает, какой вклад вносит каждый компонент. Возьмем простую схему цилиндра двойного действия — ту, которая используется в гидравлическом прессе или зажимном узле станка:

1. Электродвигатель гидравлического силового агрегата запускается и приводит в движение насос. Насос всасывает жидкость из резервуара через всасывающий фильтр.
2. Насос подает непрерывный поток масла в напорную линию. Поскольку привод еще не движется, давление нарастает быстро. Предохранительный клапан системы контролирует это давление и открывается, если оно превышает установленный максимум, возвращая излишки масла в резервуар.
3. Оператор (или ПЛК) подает питание на соленоид гидрораспределителя, перемещая его золотник. Масло теперь направляется к головке цилиндра (полнопроходной стороне), выталкивая шток поршня наружу. Возвратное масло из штоковой головки течет обратно через DCV в резервуар.
4. Цилиндр выдвигается и выполняет работу — прессование, зажим, формование. Давление в системе повышается в соответствии с нагрузкой. Если нагрузка очень большая, давление приближается к настройке предохранительного клапана. Если нагрузка небольшая, давление остается низким, а потребление энергии умеренным.
5. При втягивании соленоид обесточивается (или меняет направление), DCV смещается назад, и масло течет к штоковой части цилиндра. Поршень втягивается, и масло выходит из крышки обратно в бак.
6. Возвратное масло проходит через фильтр возвратной линии перед повторным попаданием в резервуар, удаляя любые загрязнения, собранные во время цикла.

Этот полный цикл — от резервуара через насос, клапан, цилиндр и обратно в резервуар — представляет собой замкнутый гидравлический контур. Современные системы добавляют усовершенствования: регулируемые насосы с компенсацией давления, которые производят поток только тогда, когда этого требует привод, пропорциональные клапаны, которые обеспечивают плавное изменение скорости, и аккумуляторы, которые накапливают жидкость под давлением для удовлетворения кратковременных пиковых потребностей без увеличения размера насоса.

Роль аккумуляторов

Аccumulators deserve special mention because they are often misunderstood. A hydraulic accumulator stores energy in pressurized fluid (bladder or piston types are most common), using compressed nitrogen gas as the energy storage medium. They serve multiple functions: smoothing out pressure pulsations from gear pumps, supplying short bursts of high flow that would require a much larger pump, and maintaining system pressure when the pump is off (for example, holding a clamped workpiece while the machine cycles between operations). In emergency or fail-safe systems — aircraft landing gear, for instance — accumulators provide enough stored energy to complete a critical operation even if the main power source fails.

Гидравлическая жидкость: что это такое и почему это важно

Жидкость — это не просто пассивная среда, это важнейший инженерный материал. Гидравлическая жидкость должна одновременно передавать мощность, смазывать движущиеся части внутри насоса и клапанов, защищать металлические поверхности от коррозии, противостоять пенообразованию и оставаться стабильной в широком диапазоне температур. Неправильный выбор жидкости сокращает срок службы компонентов и приводит к нестабильному поведению системы.

Сравнение типов жидкостей

• Минеральное масло (ISO VG 46 или 68) — рабочая лошадка промышленной гидравлики; хорошая смазывающая способность, широкая доступность, экономичность; непригоден там, где существует риск возгорания или загрязнения окружающей среды
• Огнестойкие жидкости (HFA, HFB, HFC, HFD) — используется при литье под давлением, на сталелитейных заводах, в горнодобывающей промышленности и в других средах, где утечка жидкости может попасть в источники возгорания; обычно более дорогие и имеют другие характеристики смазывающей способности и совместимости.
• Биоразлагаемые жидкости (на основе растительных масел или синтетических эфиров) — требуется в экологически чувствительных местах, таких как лесное хозяйство, морское хозяйство и сельское хозяйство; обычно дороже, но срок службы короче
• Водно-гликолевые смеси — огнестойкие, но требуют гидравлического силового агрегата и компонентов контура, специально рассчитанных на работу с жидкостями на водной основе; требуют тщательного контроля содержания воды

Выбор класса вязкости зависит от рабочей температуры. Жидкость, слишком жидкая при рабочей температуре, обеспечивает недостаточную смазку; слишком вязкий при запуске вызывает кавитацию (образование пузырьков пара на впуске насоса) и чрезмерную потерю мощности. ISO VG 46 подходит для большинства промышленных применений в умеренном климате, работающих при температуре 40–60 °C. Для применения в холодном климате или при высоких скоростях может потребоваться VG 32 или ниже.

Системы с открытым центром и системой с закрытым центром

Термины «открытый центр» и «закрытый центр» описывают, что происходит с потоком насоса, когда все приводы находятся в состоянии покоя — это один из наиболее фундаментальных конструктивных решений в гидравлической системе.

В система с открытым центром Гидрораспределитель позволяет потоку насоса непрерывно циркулировать обратно в резервуар через корпус клапана, когда привод находится в режиме ожидания. Давление низкое (достаточное, чтобы преодолеть противодавление в возвратной линии). Это просто и надежно — это стандартная конструкция для большинства мобильного оборудования (тракторы, вилочные погрузчики, строительная техника) — но она тратит энергию на постоянную циркуляцию жидкости, даже когда работа не выполняется.

В система с закрытым центром , клапан блокирует поток, когда привод находится в режиме ожидания. Это вынуждает систему использовать либо насос переменной производительности (который снижает производительность почти до нуля, когда расход не нужен), либо разгрузочный клапан, который сбрасывает поток в резервуар при очень низком давлении. Системы с закрытым центром более энергоэффективны и являются стандартными для современного промышленного оборудования и высокопроизводительного мобильного оборудования. Гидравлический силовой агрегат в этих системах часто включает в себя элементы управления, чувствительные к нагрузке, где насос регулирует свой рабочий объем в реальном времени, чтобы поддерживать только такое давление, которое в данный момент требуется приводу — обычно на 20–30 бар выше давления нагрузки.

Электрогидравлика и пропорциональное управление

Традиционная гидравлика использует двухпозиционные электромагнитные клапаны — привод либо движется на полной скорости, либо останавливается. Пропорциональная гидравлика заменяет пропорциональные или сервоклапаны, которые плавно модулируют поток пропорционально электрическому командному сигналу. Результатом является плавное, программируемое, высокоповторяемое управление движением, которое можно интегрировать с ПЛК, контроллерами ЧПУ и компьютерными системами автоматизации.

Пропорциональные клапаны работают по тем же гидравлическим принципам — давлению, расходу, закону Паскаля — но добавляют двигатель с линейной силой или моментный двигатель, который точно позиционирует золотник клапана. Сигнал 0–10 В или 4–20 мА от контроллера управляет клапаном в любом положении между полностью закрытым и полностью открытым. Сервоклапаны, более точный (и дорогой) вариант, могут обеспечить точность позиционирования менее 0,01 мм в цилиндрах с замкнутым контуром.

Современные конструкции гидравлических силовых агрегатов все чаще включают в себя электрогидравлическое управление на уровне HPU: насосы переменной производительности с электронным управлением давлением или потоком, сервоприводные двигатели насосов (где электропривод с регулируемой скоростью заменяет традиционный двигатель с регулируемой скоростью и насос с регулируемой скоростью) и встроенный мониторинг состояния. HPU с сервоприводом может снизить потребление энергии на 30–60 % по сравнению с обычными ГНУ с фиксированным насосом в приложениях с очень переменным рабочим циклом, таких как литье под давлением или литье под давлением.

Общие применения и почему гидравлика выигрывает в каждом из них

Гидравлические системы появляются там, где требуется высокая сила, удельная мощность или точный контроль нагрузки. Следующие категории иллюстрируют, почему гидравлика остается доминирующей, несмотря на появление электромеханических альтернатив:

Строительное и горнодобывающее оборудование

Экскаваторы, бульдозеры и гидравлические камнедробилки полагаются на гидравлику, поскольку никакая другая технология не обеспечивает такого же сочетания высокой силы, бесконечного изменения скорости и высокой надежности в мобильном агрегате с приводом от двигателя. 20-тонный экскаватор обычно оснащен двумя или тремя поршневыми насосами регулируемого рабочего объема, приводимыми в движение дизельным двигателем, которые совместно подают несколько сотен литров в минуту на поворотные двигатели, двигатели хода и цилиндры стрелы/рукояти/ковша — все они управляются одновременно и независимо.

Формовка металлов и промышленное прессование

В прессах для штамповки, ковки и глубокой вытяжки листового металла используются гидравлические цилиндры, поскольку усилие может поддерживаться постоянным на протяжении всего хода — в отличие от механических эксцентриковых или кривошипных прессов, которые имеют синусоидальную кривую силы. Гидравлический пресс может удерживать полный тоннаж в любой точке своего хода, что важно для формирования толстого листа или для операций точного чеканки монет. Промышленные гидравлические прессы обычно производят усилия От 1000 до 10 000 тонн из компактного гидравлического силового агрегата.

Аerospace and Aviation

Аircraft flight control surfaces, landing gear, and thrust reversers are hydraulically actuated on most large commercial jets. The Boeing 747 runs three independent hydraulic systems, each at 207 бар (3000 фунтов на квадратный дюйм) , с общей емкостью резервуара около 600 литров. Гидравлика здесь предпочтительна, поскольку она обладает высокой энергоемкостью (небольшая и легкая по сравнению с выходной силой), жесткостью по своей природе (несжимаемая жидкость означает точное положение поверхности) и хорошо изучена с точки зрения режимов отказа, что имеет решающее значение в сертифицированной по безопасности среде.

Морской и оффшорный

Рулевое управление судов, палубные краны, люковые крышки, морские противовыбросовые превенторы и подводные системы управления устьем скважин используют гидравлику. Морские гидравлические силовые установки спроектированы для работы во взрывоопасных средах (класс ATEX) и часто включают в себя резервные насосы, аварийные резервные аккумуляторы и непрерывный мониторинг жидкости. Подводные HPU работают на глубинах, где давление окружающей среды превышает 300 бар. Это сложная задача проектирования, требующая резервуаров с компенсацией давления и специальных уплотнений компонентов.

Переработка пластмасс и резины

Машины для литья под давлением являются одним из крупнейших рынков гидравлических систем. Функции впрыска, зажима и выброса требуют различных профилей давления и потока в пределах одного короткого цикла. Сервогидравлические HPU стали стандартом в этой отрасли, сочетая силовые возможности гидравлики с энергоэффективностью и повторяемостью электрических приводов. Время цикла менее 10 секунд является обычным явлением для крупносерийных деталей, а это означает, что HPU может выполнять сотни тысяч циклов в год — долговечность и надежность имеют первостепенное значение.

Гидравлика против пневматики против электромеханических систем

Каждая технология передачи энергии имеет свои сильные и слабые стороны. Выбор между гидравликой, пневматикой и электромеханическими (шариковинтовая пара, линейный двигатель, реечная передача) системами сводится к уровню силы, скорости, точности, окружающей среде и общей стоимости владения.

Электромеханические линейные приводы (особенно те, которые приводятся в движение серводвигателями через шарико-винтовые передачи) значительно проникли в приложения, в которых когда-то доминировала гидравлика, особенно там, где чистота, энергоэффективность и точное позиционирование являются приоритетами, например, фармацевтическое производство или полупроводниковое оборудование. Однако при уровнях силы примерно 50–100 кН физические размеры и стоимость электромеханических альтернатив становятся непомерно высокими, а гидравлика остается непревзойденной.

Распространенные проблемы гидравлической системы и способы их диагностики

Гидравлические системы дают четкие симптомы, когда что-то идет не так. Знание того, на что указывает каждый симптом, значительно сокращает время диагностики.

Медленная или слабая работа привода

Когда цилиндр выдвигается медленно или не может достичь полной силы, обычными подозреваемыми являются: изношенный насос (внутренний байпас, снижающий объемный КПД), предохранительный клапан, который опустился вниз или застрял в открытом положении, негерметичный уравновешивающий или удерживающий нагрузку клапан или внутренний байпас цилиндра из-за изношенных уплотнений. Проверка давления в системе с помощью манометра на выходе насоса сразу показывает, создает ли насос номинальное давление. Если давление насоса в норме, но привод работает медленно, неисправность находится на выходе — скорее всего, это клапан или сам цилиндр.

Чрезмерное тепло

Гидравлическое масло, работающее при температуре выше 60–70 °C, быстро разлагается, теряет вязкость и разрушает уплотнения. Перегрев обычно указывает на: недостаточный размер или блокировку масляного радиатора, постоянно треснувший предохранительный клапан (сбрасывающий энергию в виде тепла), внутренний байпас из-за износа насоса или контур, который был перепроектирован для работы в более высоких режимах, чем допускала первоначальная тепловая схема. Инфракрасная термометрия на возвратной линии, охладителе и резервуаре определяет места выделения тепла.

Шум и вибрация

А whining or screaming pump usually means cavitation — the pump is not getting adequate fluid at its inlet. Causes include a clogged suction strainer, a collapsed suction hose, a fluid level too low, or a fluid with too high a viscosity for the operating temperature. A knocking or chattering noise is more often aeration — air entering the fluid through a loose suction fitting or a leaking shaft seal on the pump, causing air bubbles to collapse violently inside the pump. Both conditions damage pump internals rapidly; Кавитация и аэрация являются основными причинами преждевременного выхода насоса из строя.

Внешние утечки

Видимые утечки масла являются наиболее очевидным признаком неисправности уплотнения, трещин в фитингах или износа шланга. Помимо угроз безопасности и окружающей среды, внешние утечки указывают на то, что уровень чистоты жидкости снижается из-за добавления подпиточного масла. Любую систему, теряющую более 1–2% объема масла в месяц, следует немедленно исследовать. Шланги обычно имеют срок службы 5–7 лет независимо от внешнего состояния, и плановая замена является хорошей практикой в ​​промышленном применении с большим циклом работы.

Передовой опыт обслуживания гидравлической системы

Подавляющее большинство гидравлических отказов можно предотвратить. Дисциплинированная программа технического обслуживания, ориентированная на чистоту жидкости, температуру и раннее обнаружение неисправностей, продлевает срок службы компонентов в два-пять раз по сравнению с реактивными подходами (починить, когда сломается).

• Отбор проб и анализ масла — брать пробы жидкости каждые 500–1000 часов работы; Лабораторный анализ выявляет уровни загрязнения, содержание воды, продукты окисления и металлы износа, которые указывают, какие компоненты деградируют, прежде чем они выйдут из строя.
• Замена фильтра — соблюдайте интервал технического обслуживания, указанный производителем, или заменяйте, когда индикатор перепада давления показывает, что элемент нагружен; при работе с засоренным фильтром загрязненное масло поступает прямо в насос
• Обслуживание воздушного фильтра — бриз резервуара часто является крупнейшим источником проникновения загрязнений; Регулярно проверяйте и заменяйте, особенно в пыльных условиях
• Мониторинг температуры — установить на обратной линии датчик температуры или датчик и установить сигнализацию на 60 °С; исследовать любую устойчивую температуру выше этого порога
• Проверка шлангов и фитингов — при каждом обслуживании обращайте внимание на наличие потертостей, повреждений, вызванных ультрафиолетом, а также коррозии фитингов; замените любой шланг с внешними повреждениями, независимо от возраста.
• Тенденции производительности насоса — периодически измерять расход слива из корпуса насоса; Увеличение расхода слива указывает на увеличение внутреннего износа и прогнозирует, какой оставшийся срок службы насоса останется до того, как производительность станет недостаточной.

А Hydraulic Power Unit with proper preventive maintenance should deliver Срок службы 20 000–40 000 часов от насоса и двигателя — эквивалентно 10–20 годам при двухсменной промышленной эксплуатации. Заброшенные системы редко достигают половины этого показателя.

Часто задаваемые вопросы о том, как работает гидравлика

Какая жидкость используется в гидравлических системах?

В большинстве гидравлических систем используется гидравлическое масло на минеральной основе, обычно ISO VG 46 или VG 68. Огнестойкие жидкости, биоразлагаемые масла и водно-гликолевые смеси используются там, где этого требуют экологические нормы или пожароопасность. Жидкость должна быть совместима с уплотнениями, шлангами и металлами в системе — всегда консультируйтесь с производителем оборудования перед сменой типа жидкости.

В чем разница между гидравлическим насосом и гидромотором?

А hydraulic pump is driven mechanically (by an electric motor or engine) and converts that mechanical energy into fluid flow and pressure. A hydraulic motor does the opposite — it receives pressurized fluid and converts it into rotary mechanical output. Many pump designs can theoretically be run as motors, though in practice pumps and motors are optimized differently for their respective roles.

При каком давлении работают гидравлические системы?

Промышленные гидравлические системы чаще всего работают при давлении от 100 до 350 бар (1450–5000 фунтов на квадратный дюйм). Мобильное оборудование (экскаваторы, краны) обычно работает под давлением 250–350 бар. В гидравлике самолетов обычно используется давление 207 бар (3000 фунтов на квадратный дюйм), а в некоторых новых самолетах давление повышается до 350 бар (5000 фунтов на квадратный дюйм) для экономии веса за счет более мелких компонентов. Системы сверхвысокого давления для специального применения могут превышать 1000 бар.

Почему гидросистема перегревается?

Гидравлические системы генерируют тепло всякий раз, когда жидкость дросселируется через клапан или перепускается через предохранительный клапан — весь этот перепад давления преобразуется в тепло. Перегрев происходит, когда выделение тепла превышает охлаждающую способность системы. Распространенные причины включают в себя охладитель недостаточного размера, заблокированный охладитель или теплообменник, постоянно открывающийся предохранительный клапан, насос с низким объемным КПД или рабочий цикл, более требовательный, чем указано в исходной конструкции.

Из чего состоит гидравлическая силовая установка?

А Hydraulic Power Unit typically comprises a reservoir, an electric motor (or combustion engine for mobile units), one or more hydraulic pumps, a system relief valve, a pressure filter, a return-line filter, a breather filter, fluid level and temperature gauges, and often an oil cooler. More sophisticated HPUs include directional valves, pressure-reducing valves, flow controls, accumulators, and programmable control panels — everything needed to generate, condition, and deliver hydraulic power to the actuators in the machine or system it serves.

Может ли гидравлическая система работать без насоса?

Не при нормальной работе — насос является источником всего потока и, косвенно, всего давления. Однако гидроаккумулятор может подавать короткие импульсы потока на привод после остановки насоса. Аварийные гидравлические системы самолетов и некоторых промышленных машин полагаются на аккумуляторы для выполнения критических операций (уборка шасси, отпускание тормоза) даже после полной потери мощности. Аккумулятор хранит энергию, как аккумулятор под давлением, но имеет ограниченную емкость и не может поддерживать непрерывную работу.