Hydrauliksystem: Berechnung, Schema, Gerät. Arten von Hydrauliksystemen. Reparatur. Hydraulische und pneumatische Systeme

2025 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-24 13:14

Ein Hydrauliksystem ist ein Gerät, das entwickelt wurde, um eine kleine Anstrengung in eine bedeutende umzuwandeln, indem eine Art Flüssigkeit zur Energieübertragung verwendet wird. Es gibt viele Arten von Knoten, die nach diesem Prinzip arbeiten. Die Popularität von Systemen dieses Typs beruht hauptsächlich auf ihrer hohen Effizienz, Zuverlässigkeit und relativ einfachen Konstruktion.

Gebiet nutzen

Weite Verwendung dieses Systemtyps gefunden:

1. In der Branche. Sehr oft ist die Hydraulik ein Element der Konstruktion von Metallschneidemaschinen, Ausrüstungen zum Transportieren von Produkten, zum Be- und Entladen usw.
2. In der Luft- und Raumfahrtindustrie. Ähnliche Systeme werden in verschiedenen Steuerungen und Chassis verwendet.
3. In der Landwirtschaft. Die Anbaugeräte von Traktoren und Bulldozern werden normalerweise über die Hydraulik gesteuert.
4. Im Bereich Frachttransport. Autos sind oft mit Hydraulik ausgestattetBremsanlage.
5. In Schiffsausrüstung. Die Hydraulik wird in diesem Fall in der Lenkung verwendet, ist in der Konstruktion der Turbinen enth alten.

Funktionsprinzip

Jedes Hydrauliksystem arbeitet nach dem Prinzip eines herkömmlichen Flüssigkeitshebels. Das in einem solchen Knoten zugeführte Arbeitsmedium (meist Öl) erzeugt an allen Stellen den gleichen Druck. Das bedeutet, dass Sie mit einer geringen Kraft auf einer kleinen Fläche einer erheblichen Belastung auf einer großen standh alten können.

Betrachten Sie als Nächstes das Funktionsprinzip eines solchen Geräts am Beispiel einer solchen Einheit wie dem hydraulischen Bremssystem eines Autos. Das Design der letzteren ist recht einfach. Sein Schema umfasst mehrere Zylinder (die mit Flüssigkeit gefüllte Hauptbremse und Hilfsbremse). Alle diese Elemente sind durch Rohre miteinander verbunden. Wenn der Fahrer auf das Pedal tritt, bewegt sich der Kolben im Geberzylinder. Infolgedessen beginnt sich die Flüssigkeit durch die Rohre zu bewegen und tritt in die Hilfszylinder ein, die sich neben den Rädern befinden. Danach wird die Bremsung aktiviert.

Design industrieller Systeme

Die hydraulische Bremse eines Autos - das Design ist, wie Sie sehen können, recht einfach. Komplexere Flüssigkeitsvorrichtungen werden in industriellen Maschinen und Mechanismen verwendet. Ihre Ausführung kann (je nach Anwendungsbereich) unterschiedlich sein. Der Sch altplan einer Hydraulikanlage in Industrieausführung ist jedoch immer gleich. Es enthält normalerweise die folgenden Elemente:

1. Reservoirfür Flüssigkeit mit Mund und Fächer.
2. Grobfilter. Dieses Element wurde entwickelt, um verschiedene Arten von mechanischen Verunreinigungen aus der in das System eintretenden Flüssigkeit zu entfernen.
3. Pumpe.
4. Steuerungssystem.
5. Arbeitszylinder.
6. Zwei Feinfilter (am Vor- und Rücklauf).
7. Verteilerventil. Dieses Konstruktionselement wurde entwickelt, um Flüssigkeit zum Zylinder oder zurück zum Tank zu leiten.
8. Rückschlag- und Sicherheitsventile.

Der Betrieb des Hydrauliksystems von Industrieanlagen basiert ebenfalls auf dem Prinzip der Flüssigkeitshebelung. Unter dem Einfluss der Schwerkraft gelangt das Öl in einem solchen System in die Pumpe. Dann geht es zum Steuerventil und dann zum Kolben des Zylinders und erzeugt Druck. Die Pumpe in solchen Systemen ist nicht dafür ausgelegt, die Flüssigkeit anzusaugen, sondern nur ihr Volumen zu bewegen. Das heißt, der Druck entsteht nicht durch seine Arbeit, sondern unter der Belastung des Kolbens. Unten ist ein schematisches Diagramm des Hydrauliksystems.

Vor- und Nachteile hydraulischer Systeme

Zu den Vorteilen von Knoten, die nach diesem Prinzip arbeiten, gehören:

• Die Fähigkeit, Lasten mit großen Abmessungen und Gewicht mit maximaler Genauigkeit zu bewegen.
• Praktisch unbegrenzte Bandbreite an Geschwindigkeiten.
• Reibungsloser Betrieb.
• Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer. Alle Komponenten solcher Geräte lassen sich durch den Einbau einfacher Druckentlastungsventile leicht vor Überlastung schützen.
• Wirtschaft inArbeit und kleine Größe.

Neben den Vorteilen haben hydraulische Industriesysteme natürlich auch gewisse Nachteile. Dazu gehören:

• Erhöhte Brandgefahr beim Arbeiten. Die meisten in Hydrauliksystemen verwendeten Flüssigkeiten sind brennbar.
• Empfindlichkeit der Ausrüstung gegenüber Verunreinigungen.
• Möglichkeit von Öllecks und daher die Notwendigkeit, sie zu beseitigen.

Hydraulikberechnung

Bei der Konstruktion solcher Geräte werden viele verschiedene Faktoren berücksichtigt. Dazu gehören beispielsweise der kinematische Viskositätskoeffizient der Flüssigkeit, ihre Dichte, die Länge der Rohrleitungen, die Durchmesser der Stangen etc.

Der Hauptzweck der Durchführung von Berechnungen für ein Gerät wie ein Hydrauliksystem besteht meistens darin, Folgendes zu bestimmen:

• Pumpenspezifikationen.
• Stabschläge.
• Betriebsdruck.
• Hydraulische Leistung von Leitungen, anderen Elementen und dem gesamten System.

Das hydraulische System wird mit verschiedenen arithmetischen Formeln berechnet. Beispielsweise werden Druckverluste in Rohrleitungen wie folgt definiert:

1. Die errechnete Länge der Linien wird durch ihren Durchmesser dividiert.
2. Das Produkt aus der Dichte der verwendeten Flüssigkeit und dem Quadrat der mittleren Durchflussmenge wird durch zwei geteilt.
3. Multiplizieren Sie die erh altenen Werte.
4. Multiplizieren Sie das Ergebnis mit dem Reiseverlustfaktor.

Die Formel selbstsieht so aus:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

Im Allgemeinen erfolgt in diesem Fall die Berechnung der Verluste in den Leitungen ungefähr nach dem gleichen Prinzip wie bei so einfachen Strukturen wie hydraulischen Heizungssystemen. Andere Formeln werden verwendet, um die Pumpenleistung, den Hub usw. zu bestimmen.

Hydrauliksysteme

Alle diese Geräte sind in zwei Hauptgruppen unterteilt: offene und geschlossene Typen. Zur ersten Sorte gehört das schematische Schema des von uns oben betrachteten hydraulischen Systems. Ein offenes Design wird normalerweise für Geräte mit niedriger und mittlerer Leistung verwendet. In komplexeren geschlossenen Systemen wird anstelle eines Zylinders ein Hydraulikmotor verwendet. Die Flüssigkeit tritt von der Pumpe ein und kehrt dann wieder in die Leitung zurück.

Wie Reparaturen durchgeführt werden

Da das Hydrauliksystem eine bedeutende Rolle in Maschinen und Mechanismen spielt, wird seine Wartung oft hochqualifizierten Spezialisten von Unternehmen anvertraut, die sich mit dieser besonderen Art von Tätigkeit befassen. Solche Firmen bieten normalerweise eine vollständige Palette von Dienstleistungen im Zusammenhang mit der Reparatur von Spezialausrüstung und Hydraulik an.

Natürlich gibt es im Arsenal dieser Unternehmen die gesamte Ausrüstung, die für die Produktion solcher Arbeiten erforderlich ist. Reparaturen an hydraulischen Systemen werden in der Regel vor Ort durchgeführt. Vor ihrer Durchführung müssen in den meisten Fällen verschiedene diagnostische Maßnahmen ergriffen werden. Hierfür verwenden Hydraulik-Serviceunternehmen spezielle Installationen. Auch die zur Behebung von Problemen notwendigen Komponenten werden in der Regel von Mitarbeitern solcher Firmen mitgebracht.

Pneumatische Systeme

Zusätzlich zu hydraulischen können auch pneumatische Geräte verwendet werden, um die Knoten verschiedener Arten von Mechanismen in Bewegung zu setzen. Sie arbeiten auf die gleiche Weise. In diesem Fall wird jedoch die Energie von Druckluft und nicht von Wasser in mechanische Energie umgewandelt. Sowohl hydraulische als auch pneumatische Systeme erledigen ihre Arbeit sehr effektiv.

Der Vorteil von Geräten der zweiten Sorte besteht vor allem darin, dass das Arbeitsmedium nicht zum Kompressor zurückgeführt werden muss. Der Vorteil hydraulischer Systeme gegenüber pneumatischen liegt darin, dass das darin enth altene Medium nicht überhitzt und nicht unterkühlt und somit keine zusätzlichen Komponenten und Bauteile in den Kreislauf eingebunden werden müssen.