Хидравлични задвижвания – предимства, недостатъци, работни течности и управление (Част 1)

01.06.2023   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

Хидравличните задвижвания са сред първите създадени от човека съоръжения за привеждане в движение на различни машини и агрегати. През годините използваните конструкции хидрозадвижвания са претърпели сериозно развитие. 

Съвременните конструкции хидрозадвижвания са изградени от следните основни възли:
хидропредавка;

• спомагателни и управляващи хидроустройства;
• спомагателни тръбопроводи.

Основният признак, на основата на който се класифицират хидравличните задвижвания, е видът на хидропредавката. Разделят се в две основни групи - хидростатични, наричани още обемни, и хидродинамични.

Обемните хидрозадвижвания представляват съвкупност от устройства, в които влизат един или повече хидродвигатели, предназначени за задвижване на машини и механизми чрез работна течност. В теоретичен аспект работата им е основана на закона на Паскал, който дава математически израз на възможността за предаване на налягане посредством флуиди.

Хидродинамичните задвижвания се разглеждат като съвкупност от устройства, сред които лопатъчна помпа и лопатъчна турбина (хидродинамична предавка), предназначени за предаване на енергия за задвижване на машини и механизми. Принципът им на работа е еднакъв с принципа на действие на турбомашините.

Предимства и недостатъци на хидрозадвижванията

Спецификите в принципа на работа определят съществуването на редица технически и конструктивни предимства на хидропредавките в сравнение с останалите видове задвижвания. При оптимален избор и поддръжка някои от недостатъците им биха могли да се избегнат, което определя все по-широкото използване на хидравличните задвижвания. 

Обемните хидравлични задвижвания се отличават с:

• предаване на големи мощности и сили, при компактни размери на задвижката;
• широк диапазон на безстепенно регулиране на скоростта на изходното звено;
• плавност на движението и автоматично регулиране на силите и скоростта;
• голяма твърдост, която се състои в незначително изменение на скоростта на движение на хидродвигателя при промяна на натоварването;
• лесно преобразуване на един вид движение в друг и др.

Обемните хидрозадвижвания се отличават и с редица недостатъци, сред които:

• по-нисък КПД в сравнение с механичните предавки;
• загряване на работната течност, налагащо използването на специални охладителни системи;
• утечки на въздух в работната течност, предизвикващи тласъци, хидравлични удари и разбиване на уплътненията;
• сложност на конструкцията;
• пожароопасност при работа с минерални масла и др.

Сред основните предимства на хидродинамичните задвижвания са:

• плавен старт и плавно ускорение на задвижваната машина;
• отсъствие на триещи двойки;
• висок КПД и безшумна работа;
• възможност за независимо въртене на водимия вал от водещия;
• голяма експлоатационна надеждност и др.

Недостатъците им са

• сравнително големи габаритни размери на хидропредавката;
• по-нисък КПД при използване на разделна схема;
• неприложимост в случаи, при които е необходима твърдост на задвижването;
• пожароопасност при работа с минерални масла и др.

Изисквания към работните течности

Работната течност е основен елемент от всяко хидрозадвижване. Освен предназначението на работно тяло, течността изпълнява функциите на мазилно вещество и охлаждащ агент. Предпазва от корозия и служи за отвеждане на продуктите от износването от зоната на триене. От работната течност се определят в значителна степен характеристиките на цялото хидрозадвижване. 

Сред основните изисквания към работната течност са - да не отделя и поглъща въздух, да не се окислява, да не отделя пари; да има добра мазителна способност и химична устойчивост; при работни условия да има оптимален вискозитет; да е с голям специфичен топлинен капацитет; голяма стойност на модула на обемна еластичност; температурата на сгъстяване на течността да бъде с 10-15 °С по-ниска от най-ниската температура на околната среда и др.

Управляващи устройства в хидравликата

Хидравличните управляващи устройства, или т.нар. командна апаратура, е предназначена да разпределя работната течност между елементите на хидравличните системи, регулира и контролира параметрите на потока в системата. Командната апаратура осигурява в значителна степен безопасността на работа на цялата система. 

По принцип хидроустройствата за управление упражняват регулиращи или управляващи въздействия върху помпи, хидродвигатели или магистрални тръбопроводи. Усъвършенстването на предлаганите решения хидравлична командна апаратура е продиктувано от все по-високите изисквания към надеждността, износоустойчивостта, инсталацията и поддръжката на хидравличните задвижвания. 

Постигането на малки механични, хидравлични и обемни загуби е сред най-важните характеристики на хидравличните управляващи устройства. В зависимост от предназначението си хидравличните управляващи устройства се определят като клапани, дросели, разпределители, регулатори на дебит, релета и др.

Ключови думи: Хидравлични задвижвания   управляващи устройства  

Област: Машиностроене