A гидравлик системхүч дамжуулах, механик ажил гүйцэтгэх даралтат шингэнийг ашигладаг. Энэ нь механик энергийг шингэний хүч болгон хувиргаж, дараа нь хөдөлгөөн болгон хувиргадаг. Инженерүүд оновчтой болгохын тулд Навье-Стоксын тэгшитгэл, Дарси-Вейсбахын томъёо зэрэг зарчимд тулгуурладаг.гидравлик системийн дизайн, ямар ч дэлгэрэнгүй үзүүлсэн шиггидравлик системийн диаграмм.
Гол арга хэмжээ
- Гидравлик системүүд нь даралтат шингэнийг ашиглан хүчийг үржүүлж, хүнд даалгавруудыг Паскалийн хуульд үндэслэн нарийн хяналттайгаар гүйцэтгэдэг.
- Гол хэсгүүд орношахуургууд, нөөцлүүр, хавхлага, идэвхжүүлэгч, шингэн зэрэг нь эрчим хүчийг үр ашигтай дамжуулах, удирдахад зайлшгүй шаардлагатай.
- Гидравлик систем нь өндөр хүч чадал, эрчим хүчний хэмнэлт, найдвартай байдлыг санал болгосноор олон салбарыг тэжээдэг боловч гоожиж, бохирдохоос зайлсхийхийн тулд тогтмол засвар үйлчилгээ хийх шаардлагатай байдаг.
Гидравлик систем хэрхэн ажилладаг
Гидравлик системийн үндсэн зарчмууд (Паскалын хууль)
Гидравлик систем нь шингэний механикийн үндсэн зарчим болох Паскалийн хуульд үндэслэн ажилладаг. Паскалийн хуульд даралтыг хязгаарлагдмал шингэнд үзүүлэх үед даралтыг шингэний бүх чиглэлд жигд дамжуулдаг гэж заасан байдаг. Энэ зарчим нь гидравлик системд хүчийг үржүүлж, хамгийн бага оролтоор хүнд ачаа өргөх боломжийг олгодог.
Жишээлбэл, хүн жижиг поршенд хүч хэрэглэх үед шингэнд үүссэн даралт нь хоолой, хоолойгоор дамжин том поршенд очдог. Илүү том поршений гадаргуугийн талбай нь илүү их гаралтын хүчийг үүсгэдэг. Оролт ба гаралтын хүчний хоорондын хамаарал нь поршений талбайн харьцаанаас хамаарна. Хэрэв оролтын поршений талбай нь 2 квадрат см, гаралтын поршений талбай нь 20 квадрат см бол ижил даралттай гэж үзвэл гаралтын хүч нь оролтын хүчнээс арав дахин их байх болно.
Паскалийн хууль нь гидравлик системд янз бүрийн хэлбэрийн хоолой, савыг даралтыг алдалгүйгээр ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь янз бүрийн механик хэрэглээнд дасан зохицох чадвартай болгодог.
Энэ зарчим нь гидравлик пресс, машины тоормос, барилгын машин зэрэг төхөөрөмжүүдийн үндэс суурь болдог. Даралтыг жигд дамжуулах чадвар нь инженерүүдэд тээврийн хэрэгслийг өргөх, хүнд даацын тоног төхөөрөмжийг ажиллуулах, үйлдвэрлэлийн нөхцөлд нарийн хяналт тавих чадвартай системийг зохион бүтээх боломжийг олгодог.
Гидравлик системийг алхам алхмаар ажиллуулах
Гидравлик системийн үйл ажиллагаа нь хэд хэдэн үндсэн алхмуудыг агуулдаг бөгөөд тус бүр нь эрчим хүчийг үр ашигтай дамжуулах, удирдахад хувь нэмэр оруулдаг. Дараахь дараалал нь ердийн үйл явцыг тоймлон харуулав.
- Эрчим хүчний оролт: Систем нь цахилгаан мотор эсвэл хөдөлгүүр зэрэг механик оролтоос эхэлдэг бөгөөд энэ нь aгидравлик насос.
- Шингэний даралт: Шахуурга нь усан сангаас гидравлик шингэнийг татаж, түүнийг дарж, өндөр даралтын дор шингэний урсгалыг үүсгэдэг.
- Даралт дамжуулах: Даралттай шингэн нь хоолой, хоолойгоор дамжин хавхлаг, идэвхжүүлэгч зэрэг янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хүрдэг.
- Хяналт ба чиглэл: Хавхлагууд нь шингэний чиглэл, даралт, урсгалын хурдыг зохицуулж, идэвхжүүлэгчийн хөдөлгөөнийг нарийн хянах боломжийг олгодог.
- Механик гаралт: Цилиндр эсвэлгидравлик моторууд, шингэний хүчийг буцааж механик хөдөлгөөн болгон хувиргаж, өргөх, түлхэх, эргүүлэх зэрэг ажлыг гүйцэтгэдэг.
- Буцах урсгал: Ажил дууссаны дараа шингэн нь усан сан руу буцаж, насосоор эргүүлэхэд бэлэн болно.
Техникчид даралтын түвшин, цахилгааны шинж чанар зэрэг системийн параметрүүдийг хянахын тулд даралт хэмжигч, дижитал мультиметр зэрэг оношлогооны хэрэгслийг ихэвчлэн ашигладаг. Хэрэв хэмжилт нь жигд бус байгааг харуулж байвал дотоод эд ангиудын элэгдэл, эвдрэлийг шалгаж болно. Энэ арга нь системийн оновчтой гүйцэтгэлийг хангахын тулд тоон өгөгдлийг харааны хяналттай хослуулдаг.
Туршилтын судалгаагаар гидравлик систем нь хяналтын дэвшилтэт технологийн тусламжтайгаар эрчим хүчийг ихээхэн хэмнэж, үр ашгийг дээшлүүлж болохыг харуулсан. Жишээлбэл, урсгалын хяналтын хавхлагыг ашигладаг хэлхээ нь ачаалалгүй үед эрчим хүчний зарцуулалтыг 15%, илүү ачаалалтай үед бараг 10% бууруулж чадна. Температурын хэмжилт нь үр ашигтай системүүд бага температурт ажилладаг бөгөөд энэ нь тогтвортой байдлыг сайжруулж, элэгдлийг бууруулдаг.
ISO 4409:2007 зэрэг үйлдвэрлэлийн стандартууд нь гидравлик насос, моторын үр ашгийг турших, баталгаажуулах зааварчилгааг өгдөг. Эдгээр стандартууд нь үйлдвэрлэгчид болон инженерүүд системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгох, засвар үйлчилгээ хийхдээ үнэн зөв, давтагдах боломжтой өгөгдөлд найдах боломжийг олгодог.
Тайлбар: Гидравлик системийн алхам алхмаар үйл ажиллагаа болон үндсэн зарчмуудыг ойлгох нь инженерүүдэд өргөн хүрээний хэрэглээнд найдвартай, үр ашигтай машин зохион бүтээхэд тусалдаг.
Гидравлик системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Гидравлик систем нь хэд хэдэн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тулгуурладаг бөгөөд тус бүр нь цахилгаан дамжуулах, удирдахад тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр хэсгүүдийг ойлгох нь инженерүүдэд үр ашигтай, найдвартай машин зохион бүтээхэд тусалдаг.
Гидравлик насос
Theгидравлик насосмеханик энергийг гидравлик энерги болгон хувиргаж, системийг тэжээх даралттай шингэний урсгалыг бий болгодог. Нийтлэг шахуургын төрөлд араа, сэнс, тэнхлэгийн поршений шахуурга орно. Орчин үеийн шахуургууд нь өндөр үр ашигтай ажилладаг бөгөөд зарим загвар нь 92% -иас дээш үр ашиг, 420 бар (6090 psi) хүртэл ажиллах даралттай байдаг. Дэвшилтэт электрон удирдлага нь урсгал ба даралтыг нарийн тохируулах боломжийг олгодог бөгөөд эдгээр насосыг үйлдвэрлэлийн болон гар утасны хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.
| Параметр | Тодорхойлолт / Хэмжилт |
|---|---|
| Шилжилтийн хүрээ | 10 см³/эргэлтээс 250 см³/эргэлт хүртэл |
| Ашиглалтын хамгийн их даралт | 420 бар (6090 psi) хүртэл |
| Үр ашиг | 90%-иас дээш |
| Моментийн үнэлгээ | 800 Нм хүртэл |
| Хяналтын сонголтууд | Урсгал ба даралтын электрон удирдлага |
Усан сан
Усан сан нь гидравлик шингэнийг хадгалж, агаарын бөмбөлгийг гадагшлуулах боломжийг олгодог. Уламжлалт загварууд нь том танкийг ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн насосны хамгийн их урсгалаас 3-5 дахин их байдаг. Орчин үеийн усан сангууд нь авсаархан загваруудыг ашигладаг бөгөөд заримдаа зөвхөн насосны урсгалд тохирсон байдаг бөгөөд энэ нь жин, шалны зайг 80% хүртэл бууруулдаг. Эдгээр шинэчлэлүүд нь системийн үр ашгийг дээшлүүлж, газрын тосны эзэлхүүний шаардлагыг бууруулдаг.
| Метрийн тал | Уламжлалт усан сан | Орчин үеийн усан сан |
|---|---|---|
| Хэмжээний харьцаа | 3-5x шахуургын урсгал | 1: 1 шахуургын урсгалтай |
| Жишээ нь багтаамж | 600 литр | 150 литр |
| Хөлийн мөр | 2 м² | 0.5 м² |
| Жин | Суурь | 80% хүртэл хөнгөн |
Хавхлагууд
Хавхлагууд нь гидравлик шингэний чиглэл, даралт, урсгалын хурдыг хянадаг. Төрөл нь даралт, чиглэлтэй, урсгалтай хавхлагуудыг агуулдаг. Инженерүүд хавхлагын найдвартай, аюулгүй байдлыг хангахын тулд хэсэгчилсэн цус харвалтын туршилт, газар дээр нь шалгах зэрэг тоон аргыг ашигладаг. ANSI/ISA-96.06.01-2022 зэрэг орчин үеийн стандартууд нь оношилгоо, аюулгүй байдал зэрэг хавхлагын идэвхжүүлэгчийн гүйцэтгэлийн шалгуурыг тодорхойлдог.
Хөтлөгч (цилиндр ба мотор)
Хөдөлгүүр нь гидравлик энергийг механик хөдөлгөөн болгон хувиргадаг. Гидравлик цилиндр нь шугаман хөдөлгөөнийг бий болгодог болгидравлик моторуудэргэлтийн хөдөлгөөнийг бий болгох. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь өндөр хүч чадал өгдөг бөгөөд зарим цилиндрүүд нь 43,000 фунт стерлинг хүртэл үүсгэдэг. Цахилгаан гидравлик идэвхжүүлэгч нь үр ашгийг дээшлүүлж, эрчим хүчийг нөхөн сэргээх замаар эрчим хүчний хэрэглээг 50 гаруй хувиар бууруулж чадна.
Гидравлик шингэн
Гидравлик шингэн нь хүчийг дамжуулж, эд ангиудыг тослох, дулааныг зайлуулдаг. Шингэний зуурамтгай чанар нь үр ашиг, тосолгооны материал, дулааны үйлдвэрлэлд нөлөөлдөг. Инженерүүд системийн шаардлага, температурын хүрээ, насосны төрлөөс хамааран шингэнийг сонгоно. Элэгдлийн эсрэг бодис, зэв дарангуйлагч зэрэг нэмэлтүүд нь системийн хэсгүүдийг хамгаалж, шингэний ашиглалтын хугацааг уртасгадаг. Шингэний зөв сонголт нь аливаа гидравлик системийн оновчтой гүйцэтгэл, найдвартай байдлыг хангадаг.
Гидравлик системийн хэрэглээ, давуу тал, харьцуулалт
Гидравлик системийн нийтлэг хэрэглээ
Гидравлик систем нь олон төрлийн үйлдвэрүүдийг тэжээдэг. Барилга, хөдөө аж ахуй, сансар судлал, автомашин, материал зөөвөрлөх зэрэг нь эдгээр системд хүнд ачаа өргөх, нарийн хяналт тавихад тулгуурладаг. Тухайлбал, Pennar Industries компани хөдөө аж ахуй, барилгын салбарт жил бүр 150,000 гидравлик цилиндр үйлдвэрлэхээр төлөвлөж байна. Полаварам усалгааны төсөл нь 48 радиаль хаалгыг ажиллуулахад 96 гидравлик цилиндр ашигладаг. Доорх хүснэгтэд хэрэглээний цар хүрээ, олон талт байдлыг онцлон харуулав.
| Аспект | Дэлгэрэнгүй мэдээлэл |
|---|---|
| Үйлдвэрлэлийн хэмжээ | Жилд 150,000 гидравлик цилиндр (хөдөө аж ахуй, барилга) |
| Орлогын хамгийн том сегмент | Цилиндр (хөдөө аж ахуй, автомашин, барилга, материал боловсруулах) |
| Төслийн жишээ | Полаварам усалгаа: 48 хаалганы 96 цилиндр |
| Эцсийн хэрэглээний үйлдвэрүүд | Барилга, хөдөө аж ахуй, сансар судлал, автомашин, металл ба машин механизм, газрын тос, хий |
| Технологийн интеграцчлал | IoT, цахилгаан гидравлик хавхлага, програм хангамжийн удирдлагатай систем |
Аж үйлдвэрийн 4.0 технологиIoT болон AI зэрэг нь одоо ухаалаг гидравлик шийдлүүдийн бүтээмжийг 15%-иар нэмэгдүүлдэг.
Гидравлик системийн давуу тал
Гидравлик систем нь өндөр хүч гаралт, нарийн хяналт, найдвартай байдлыг хангадаг. Жишээлбэл, Kawasaki системүүд нь эрчим хүчний хэмнэлт, эрчим хүчийг жигд хүргэх боломжийг олгодог. Модульчлагдсан загвар нь өөрчлөн тохируулах, орон зай хэмнэх боломжийг олгодог. Хөдөө аж ахуйд нарийн газар тариалан нь ургацыг нэмэгдүүлдэг. Барилгын тоног төхөөрөмж нь гидравлик эрлийзийг ашигласнаар 25% хүртэл түлш хэмнэдэг. Сансар огторгуй дахь цахилгаан гидравлик идэвхжүүлэгч нь онгоцны гадаргууг нарийн хянах боломжийг олгодог. Шинэ синтетик шингэн болон дижитал удирдлага нь найдвартай, тогтвортой байдлыг улам сайжруулдаг.
Зөвлөмж: Машины сургалт, урьдчилан таамагласан засвар үйлчилгээ нь орчин үеийн гидравлик системүүдийн сул зогсолтыг багасгаж, гүйцэтгэлийг оновчтой болгодог.
Гидравлик системийн сул талууд
Гидравлик систем нь шингэний бохирдол, гоожих эрсдэлийн улмаас байнгын засвар үйлчилгээ шаарддаг. Нэвчилт нь байгаль орчны асуудал үүсгэж, устгах зардлыг нэмэгдүүлдэг. Пневматик системтэй харьцуулахад гидравлик нь бага хурдтай ажилладаг бөгөөд илүү төвөгтэй засвар үйлчилгээ шаарддаг. Усан дээр суурилсан шингэн нь гоожих зардлыг бууруулдаг боловч тусгай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шаарддаг бөгөөд энэ нь зардлыг нэмэгдүүлдэг.
Гидравлик систем ба Пневматик систем
| Аспект | Гидравлик систем | Пневматик системүүд |
|---|---|---|
| Ашиглалтын даралт | 1,000–10,000+ psi | 80-100 psi |
| Хүчээр гаргах | 25 дахин их | Шахах агаараас болж доогуур |
| Хурд | Илүү удаан, илүү нарийвчлалтай | Илүү хурдан, бага нарийвчлалтай |
| Эрчим хүчний хэмнэлт | Тасралтгүй ачааллын хувьд илүү өндөр | Бага, өндөр үйл ажиллагааны зардал |
| Засвар үйлчилгээ | Илүү их шаарддаг | Илүү хялбар, голчлон агаарын чанар |
| Аюулгүй байдал | Шингэн алдагдах нь эрсдэл үүсгэдэг | Аюулгүй, хоргүй агаар ашигладаг |
| Зардал | Анхны болон засвар үйлчилгээ өндөр | Урьдчилан бага, цаг хугацааны явцад өндөр ажиллагаатай |
Гидравлик систем нь өндөр хүчин чадалтай, нарийвчлалтай даалгавруудыг гүйцэтгэдэг бол пневматик систем нь хурдан, дунд зэргийн хүч хэрэглэхэд тохиромжтой.
A гидравлик системхүнд ачаа зөөх, машин механизмыг удирдахад даралтат шингэнийг ашигладаг. Инженерүүд түүний найдвартай байдал, дасан зохицох чадварыг үнэлдэг. Гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд насос, усан сан, хавхлага, идэвхжүүлэгч, шингэн орно. Барилга, хөдөө аж ахуй, сансар огторгуй зэрэг салбарууд түүний өндөр хүч, нарийн хяналт, эрчим хүчний хэмнэлтээс ашиг тус хүртдэг.
Түгээмэл асуултууд
Гидравлик системд ямар төрлийн шингэн хэрэглэдэг вэ?
Ихэнхгидравлик системүүдтусгайлан боловсруулсан тосыг хэрэглэнэ. Энэхүү тос нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, эд ангиудыг тосолж, өндөр даралтын дор үр ашигтай ажилладаг.
Техникчид гидравлик шингэнийг хэр олон удаа солих ёстой вэ?
Техникийн мэргэжилтнүүд шингэний байдлыг тогтмол шалгаж байх ёстой. Ихэнх системүүд нь үйлдвэрлэгчийн зөвлөмжөөс хамааран 1000-2000 ажлын цаг тутамд шингэн солих шаардлагатай байдаг.
Гидравлик систем хэт өндөр температурт ажиллах боломжтой юу?
Тиймээ. Инженерүүд тодорхой температурын хязгаарт зориулагдсан шингэн ба бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгодог. Зөв сонголт нь халуун, хүйтэн орчинд найдвартай ажиллагааг баталгаажуулдаг.
Шуудангийн цаг: 2025-07-01