Просмотр кода страницы Гидравлические механизмы

'''Гидравлические механизмы''' — аппараты и инструменты, использующие в своей работе [[кинетическая энергия|кинетическую]] или [[потенциальная энергия|потенциальную энергию]] жидкости. К гидравлическим механизмам относят [[гидравлическая машина|гидравлические машины]].

В таких механизмах сила высокого давления [[гидравлическая жидкость|гидравлической жидкости]] преобразуется механизмами различных гидравлических моторов и цилиндров. Потоком жидкости можно управлять напрямую или автоматически — посредством управляющих клапанов. Распределение потока происходит по специальным гидравлическим шлангам и трубкам.

Гидравлические механизмы имеют большую популярность в машиностроении благодаря тому, что возможно передавать огромную энергию через тонкие трубки и гибкие шланги.

== Умножение силы и крутящего момента ==
[[Файл:Hydraulic Force Torque 275px.png|thumb|220px|right|Примеры гидравлической силы и умножения вращающего момента.]]
Фундаментальной основой гидравлических систем является способность приумножать усилие или крутящий момент простым способом, без применения системы шестерён и рычагов. Это достигается изменением эффективной рабочей поверхности соединённых цилиндров или перемещением энергии от насоса к мотору.

=== Примеры ===
# ''два соединённых цилиндра'':<br>Цилиндр C1 имеет диаметр 1 см, а цилиндр С2 — 10 см. Если сила воздействующая на С1 — 10 Н, сила воздействующая на С2 со стороны жидкости — 1000 Н, потому что цилиндр С2 по площади (<math>S = \pi r^2</math>) в 100 раз больше С1. Обратная сторона полученного преимущества в том, чтобы переместить цилиндр С2 на 1 см, необходимо переместить цилиндр С1 на 100 см.
# ''насос и мотор'':<br>Если гидравлический роторный насос, перемещающий 10 мл/об жидкости, соединён с гидравлическим роторным мотором, перемещающим 100 мл/об, прикладываемый момент для вращения насоса в 10 раз меньше, чем момент вращения мотора, но скорость вращения мотора будет в 10 раз меньше, чем насоса.

Оба примера можно называть гидравлической или гидростатической трансмиссией, имеющей точное передаточное число.

== Гидравлические схемы ==
Для того, чтобы гидравлическая жидкость могла совершить работу, поток жидкости должен поступить в силовой привод или мотор, а затем вернуться в ёмкость. Далее жидкость фильтруется и снова подаётся в насос (разомкнутая схема [[гидропривод]]а). Путь прохождения жидкости называется [[гидравлическая схема|гидравлической схемой]], которые бывают нескольких типов.

В '''схемах с открытым центром''' используется насос, являющийся источником постоянного потока. Жидкость возвращается в ёмкость через управляющий клапан, под которым понимают [[гидрораспределитель]] с открытым центром, то есть когда клапан расположен в центральном положении, он открывает обратный путь для жидкости в ёмкость и высокого давления не создаётся. Когда же клапан приведён в действие, поток направляется или в силовой агрегат или в ёмкость. Давление жидкости будет расти, пока не получит сопротивление, далее насос будет иметь постоянный выход. Если давление жидкости станет слишком большим, жидкость начнёт возвращаться в ёмкость через [[предохранительный клапан]] ([[:en:Pressure relief valve|Pressure relief valve]]{{ref-en}}). Различные управляющие клапаны могут соединяться последовательно. В схемах такого типа могут использоваться недорогие заменяемые насосы.

В '''схемах с закрытым центром''' полное давление доставляется на управляющие клапаны, вне зависимости от того, приведён клапан в действие или нет. Насосы изменяют свои выходные потоки, нагнетая очень слабый поток жидкости до тех пор, пока оператор не приведёт в действие клапан. Различные управляющие клапаны могут соединяться параллельно между собой, давление на каждом одинаково.

== Гидравлические системы с регулируемым и нерегулируемым гидроприводом ==
Существуют две основные конфигурации схем с закрытым центром, связывающие регулятор с насосом переменного потока жидкости:

'''Стандартная система с [[гидравлический привод|нерегулируемым гидроприводом]]''' (Constant pressure systems, CP-system, standard). В такой системе давление насоса всегда равняется давлению, установленному его регулятором. Установка регулятора должна перекрывать максимальное давление, создаваемое нагрузкой. Насос создаёт поток, равный сумме потоков всех потребителей. Такая CP-система имеет большие потери мощности, если выходная нагрузка меняется в широком диапазоне, а среднее давление в системе намного ниже, чем установленное регулятором. CP-система проста в изготовлении. Также работает и [[пневматическая система]]. В систему легко могут быть добавлены новые гидравлические компоненты, и она быстро реагирует на управление.

'''Система с [[гидравлический привод|нерегулируемым гидроприводом]] низкого давления''' (Constant pressure systems, CP-system, unloaded). Та же самая конфигурация, как и в стандартной CP-системе, только насос находится в состоянии ожидания, генерируя низкое давление, когда все клапаны находятся в нейтральном положении. Система имеет более медленную реакцию при приведении управляющих клапанов в рабочее положение, чем стандартная CP-система, зато увеличивается время жизни насоса.

'''Система с [[гидравлический привод|регулируемым гидроприводом]]''' (Load-sensing systems, LS-system) имеет меньшие потери, так как насос снижает и выходной поток и давление, подгоняя их к требованиям нагрузки, но требует более точной регулировки, чем CP-система, по отношению к устойчивости. LS-системе требуются также дополнительные логические клапаны, компенсаторы в клапанах направленного действия, таким образом система более сложна технически и имеет большую стоимость. В LS-системе возникают потери, которые зависят от падения давления на регуляторе насоса:

<math> \mathbf{Power~loss} = \vartriangle\mathbf{p}_{ls} \cdot \mathbf{Q}_{tot}</math>

Обычно <math>\vartriangle p_{ls}</math> берётся около 2 МПа (290 psi). Если скорость потока высокая, потери могут быть значительными. Потери также увеличиваются, если действующая нагрузка сильно меняется.

== Гидравлические насосы ==
Гидравлические насосы — гидромашины, которые преобразуют механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, повышая её давление. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обусловливает её перемещение. Гидравлические насосы поднимают жидкость на определённую высоту, подают её на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости или заставляют циркулировать в какой-либо замкнутой системе.

Гидравлические насосы применяют в гидропередачах, назначением которых является передача механической энергии от двигателя к исполнительному рабочему органу, а также преобразование вида и скорости движения последнего посредством жидкости.

<!--== Управляющие клапаны ==-->

== Силовые приводы ==
В качестве силового привода служат различные силовые установки: двс, дизельные двигатели, электродвигатели.
'''Гидравли́ческие маши́ны''' (тж: ''гидромаши́ны'') — [[энергетическая машина|энергетические машины]], осуществляющие передачу механической энергии от  жидкости к движущемуся твёрдому телу или от движущегося твёрдого тела к жидкости<ref>{{arf|book 2|Гидравлика|a=|p=|lang=ru|com2=}}</ref>.

Термин «гидравлические машины» является обобщающим для:
; [[Гидравлическая турбина|Гидравлических турбин]]<ref>{{arf|book 1|Гидравлические машины|a=|p=12|lang=ru|com2= Раздел 1 «Гидравлические турбины»}}</ref>
: [[Турбина|Турбин]], в которых в качестве рабочего тела используется вода, применяющихся в качестве привода электрических генераторов на гидроэлектростанциях.<ref>{{arf|ГОСТ 23956-80|ГОСТ 23956-80|a=|p=1|lang=ru|com2= Термин 1 «Гидравлическая турбина»}}</ref>
; [[Насос|Гидравлических насосов]]<ref>{{arf|book 1|Гидравлические машины|a=|p=179|lang=ru|com2= Раздел 2 «Насосы»}}</ref>
: Гидравлических машин для создания потока жидкой среды.<ref>{{arf|ГОСТ 17398-72|ГОСТ 17398-72|a=|p=2|lang=ru|com2= Термин 1 «Насос»}}</ref>
; [[Объёмные гидромашины|Объёмных гидромашин]]<ref>{{arf|book 3|Гидравлика; учебное пособие|a=|p=272|lang=ru|com2= Глава 17 «Основные сведения об объёмных гидромашинах», П 3.1. «Основные понятия»}}</ref>
: Гидравлических двигателей и насосов объёмного принципа действия, преобразующих энергию давления жидкости в механическую энергию (или наоборот) в процессе попеременного заполнения рабочей камеры машины жидкостью и вытеснения её из рабочей камеры.<ref>{{arf|ГОСТ 17752-81|ГОСТ 17752-81|a=|p=4|lang=ru|com2= Раздел «Общие понятия», термин 6 «Объёмная гидромашина»}}</ref>

Наравне с [[Электрическая вращающаяся машина|электрическими вращающимися машинами]] большинству гидравлических машин присуще свойство обратимости и возможность их работы как в качестве насосов, так и в качестве двигателей<ref>{{arf|book 1|Гидравлические машины|a=|p=286|lang=ru|com2= Раздел 3 «Обратимые гидромашины»}}</ref>.

Термин «гидравлические машины» не следует путать с термином «гидрофицированные машины», под которыми в околотехническом речевом обиходе понимаются машины, привод рабочих органов которых выполнен посредством гидравлического привода.

== См. также ==
* [[Гидравлический инструмент]]

== Примечания ==
{{Примечания}}

== Литература ==
* {{Anc|ГОСТ 17398-72}}{{книга|ссылка=http://files.stroyinf.ru/Index2/1/4294835/4294835330.htm|автор= |заглавие=ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения|оригинал= |викитека= |ответственный= |издание= |место={{М.}}|издательство= ИПК Издательство стандартов|год=1973|pages= |страниц=35|isbn= }}{{Anc-end}}
* {{Anc|ГОСТ 17752-81}}{{книга|ссылка=http://files.stroyinf.ru/Index2/1/4294835/4294835089.htm|автор= |заглавие= ГОСТ 17752-81 Гидропривод объёмный и пневмопривод. Термины и определения|оригинал= |викитека= |ответственный= |издание= |место={{М.}}|издательство=ИПК Издательство стандартов|год=1988|pages= |страниц=71|isbn= }}{{Anc-end}}
* {{Anc|ГОСТ 23956-80}}{{книга|ссылка=http://files.stroyinf.ru/Index2/1/4294830/4294830218.htm|автор= |заглавие=ГОСТ 23956-80 Турбины гидравлические. Термины и определения|оригинал= |викитека= |ответственный= |издание= |место={{М.}}|издательство=ИПК Издательство стандартов|год=1980|pages= |страниц=12|isbn= }}{{Anc-end}}
* {{Anc|book 1}}{{книга|ссылка=http://bookree.org/reader?file=353700|автор=Кривченко Г. И.|заглавие= — Гидравлические машины. Учебник для вузов.|оригинал= |викитека= |ответственный= |издание= |место={{М.}}|издательство=Энергия|год=1978|pages= |страниц=320|isbn= }}{{Anc-end}}
* {{Anc|book 2}}{{книга|автор=Пашков Н. Н., Долгачев Ф. М.|заглавие= — Гидравлика. Основы гидрологии.|оригинал= |викитека= |ответственный= |издание= |место={{М.}}|издательство=Энергия|год=1977|pages= |страниц=289|isbn= }}{{Anc-end}}
* {{Anc|book 3}}{{книга|ссылка=http://bookree.org/reader?file=531245|автор=Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б., Байбаков О.В., Кирилловский Ю.Л.|заглавие= — Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов. — 4-е изд., стереотипное, перепечатка со 2-го издания|оригинал= |викитека= |ответственный= |издание= |место={{М.}}|издательство=Издательский Дом «Альянс»|год=2010|pages= |страниц=423|isbn=5-903-03488-8}}{{Anc-end}}

== Ссылки ==
* [http://bookree.org/isearch?q=%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%B0] книги по гидравлическим машинам на сайте http://bookree.org
* [[Файл:Гидравлическая машина.webm|thumb|left|Видеоурок: гидравлическая машина]]
{{-}}

== Гидравлические аккумуляторы ==
'''Гидравлическим аккумулятором''' называется гидроёмкость, предназначенная для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, с целью последующего использования этой энергии в гидроприводе. В зависимости от носителя потенциальной энергии гидроаккумуляторы подразделяют на грузовые, пружинные и пневматические.

Гидроаккумуляторы поддерживают на заданном уровне давление, компенсируют утечки, сглаживают пульсацию давления, создаваемую насосами, выполняют функцию демпфера, предохраняют систему от забросов давления, вызванных наездом машин на дорожные препятствия. Также используются для достижения большей скорости холостого хода при совместной работе с насосами.

== Гидравлическая жидкость ==
Часто в роли гидравлической жидкости выступают гидравлические масла. Работа с ними требует соблюдения правил техники безопасности.
	

== Гидравлические фильтры ==
 	
Часто устанавливаются в баке с гидравлической жидкостью. Иногда на схемах не обозначаются.
<!--== Гидравлические трубки, трубы и шланги ==-->

<!--== Уплотнители, фитинги и соединения ==-->

<!-- Это к чему?
== Основные вычисления ==-->

{{ВС}}
{{нет ссылок|дата=7 июня 2019}}

[[Категория:Гидравлика]]
[[Категория:Гидропривод]]