Гидравлическая подушка двигателя принцип работы

Гидрозамки: виды, принцип работы, применение

Гидрозамок – это устройство гидравлического типа, способное работать в двух режимах:

Без воздействия. Пропускает жидкость в одном направлении, работает по принципу обратного клапана.

С воздействием. Свободно позволяет веществу проходить в обе стороны.

Гидрозамок необходим для предотвращения перемещения механизмов, если в системе происходит падение давления. Устанавливается на выходах из гидроцилиндров.

Компоненты пневматической подвески

Первые версии пневматических подвесок были достаточно простыми. Пневматические баллоны устанавливались вместо пружинных амортизаторов. В баллон нагнеталось необходимое для определенного клиренса или условий давление с помощью внешнего компрессора через специальный клапан.

Развитие технологий привело к усложнению системы и внедрению в нее дополнительных компонентов, в том числе системы управления. На сегодняшний день набор компонентов пневматической подвески уже устоялся и слабо отличается между различными производителями. В основном пневматическая подвеска различных производителей отличается системой управления и простотой монтажа устройства на автомобиль.

Пневмобаллоны

Со временем для пневматических баллонов стали использоваться другие материалы. В настоящее время баллоны изготавливаются из резины и полиуретана, обеспечивающих прочность и герметичность конструкции, а также стойких к воздействию химических реагентов и соли и истиранию о дорожный мусор и песок.

Пневматические баллоны бывают трех типов:

• Двойные баллоны (double-convoluted). Пневматический баллон данного типа внешне похож на песочные часы. Данная конструкция имеет большую горизонтальную гибкость в сравнении с другими конструктивными решениями;
• Конические баллоны (tapered sleeve). Баллоны данного типа обладают схожими характеристиками с другими разновидностями баллонов, но разработаны специально для работы в ограниченном пространстве, и имеют меньший диапазон регулировки клиренса транспортного средства;
• Роликовые баллоны (rolling sleeve). Данная разновидность пневматических баллонов также имеет конкретное предназначение. Роликовые баллоны выбираются исходя из конкретных условий для транспортного средства, в частности с учетом заданных параметров клиренса и диапазона регулировки подвески.

Компрессор

Большинство пневматических систем оснащаются встроенным компрессором. Компрессор представляет собой электрический насос для нагнетания воздушного давления в пневматических баллонах через пневмолинии.

Компрессор обычно устанавливается на шасси или в багажнике автомобиля. Подавляющее большинство компрессоров оснащаются осушителями. Компрессор всасывает атмосферный воздух, нагнетает давление и передает сжатый воздух в пневматические баллоны. Атмосферный воздух обычно увлажнен, а влага может повредить замкнутую систему. В осушителе используются обезвоживающие реагенты, поглощающие влагу из поступающего воздуха перед его использованием в системе.

В простых компрессорных системах давление регулируется непосредственно самим компрессором. В более сложных системах для поддержания заданного давления используются специальные накопительные емкости (ресиверы), которые также позволяют избавиться от резких перепадов давления при его изменении.

Запуск компрессора может осуществляться вручную – непосредственно водителем, автоматически – электронной системой управления, а также в комбинированном режиме.

Электромагнитные клапаны и пневматические линии

Пневматическая подвеска состоит не только из пневмобаллонов. Для работы системы необходимы следующие компоненты.

Пневматические линии, по которым осуществляется передача сжатого воздуха в пневматические баллоны. Данные линии представляют собой разновидность воздушного трубопровода высокого давления и прокладываются по шасси транспортного средства. Чаще всего используются резиновые и полиуретановые трубки, однако возможен монтаж металлической линии, обеспечивающей большую надежность и имеющей лучший внешний вид.

Клапаны являются шлюзами для подачи воздуха в различные части системы. Они играют очень важную роль в управлении воздушными потоками в современной пневматической подвеске.

Первые реализации пневматических подвесок имели двухконтурную систему, то есть, пневматические баллоны были напрямую подключены к пневмолиниям, таким образом поток воздуха мог не только поступать из пневмолинии в баллон, но и наоборот, мог передаваться из баллона в пневмолинию.

При заходе транспортного средства в поворот воздух из пневмобаллона выдавливался в другой баллон через пневмолинию, в результате чего в нем нагнеталось давление. В результате транспортное средство раскачивалось, а репутация пневматической подвески была сильно подмочена.

В современных пневматических подвесках используется система клапанов, которые предотвращают перекачку воздуха. В результате управляемость транспортных средств на пневматической подвеске значительно улучшилась.

Электромагнитные клапаны используются в системах с электронным управлением для нагнетания или снижения давления в пневматических баллонах. Электронная система оценивает показания датчиков и открывает или закрывает электромагнитные клапаны для регулирования давления в баллонах в зависимости от текущих условий.

Модуль управления

Сердцем электронных систем являются электронные модули управления. Системы управления могут быть простыми в виде цифрового выключателя либо могут управляться сложным программным обеспечением, отслеживающим в реальном времени показания датчиков давления и клиренса транспортного средства.

Такой электронный модуль обрабатывает данные датчиков давления и клиренса и, при необходимости, включает или выключает компрессор. Как правило, электронная система пневматической подвески устанавливается отдельно от других электронных систем автомобиля.

Эффективность работы пневматической подвески напрямую зависит от модуля управления, поэтому именно ему уделяется особое внимание при усовершенствовании пневмосистемы.

Неисправности и их устранение

• Ручной гидравлический насос не подает давление. Основными причинами такого поведения может быть отсутствие гидравлической жидкости в баке или не закрыт сливной кран. Во всяком случае стоит проверить эти версии, если все же кран закрыт и жидкость есть, то возможно причина в том что засорились всасывающий или нагнетательный клапан. Тогда вам придется разобрать и промыть клапаны гидронасоса.
• Протекает масло (гидравлическая жидкость) в зазоре который находится между корпусом и плунжером. В этом случае с большой вероятностью можно сказать что изношены или имеют повреждения уплотнительные кольца. Рекомендуется незамедлительно заменить их, чтобы предотвратить выход из строя.
• Не выдает производительности указанной в техпаспорте. Вероятнее всего засорился фильтрующий элемент ручного гидронасоса. Рекомендуется тщательно промыть фильтрующий элемент.
• Не развивает указанного в техпаспорте давления. Нарушена регулировка предохранительного клапана. Вам нужно настроить предохранительный клапан на то давление которое указанно в техпаспорте.

1 Какие существуют разновидности гидронасосов?

Принцип работы любого гидронасоса достаточно прост — при работе внутри конструкции образуются две изолированные друг от друга полости (камера всасывания и нагнетания), между которыми перемещается гидравлическая жидкость. После заполнения камеры нагнетания жидкость начинает давить на поршень и вытесняет его, тем самым сообщая рабочему инструменту движение подачи.

Рабочие параметры любого гидронасоса отображают следующие характеристики:

• частота вращения (об/мин);
• рабочее давление (Бар);
• рабочий объем (см3/об) — количество жидкости, которое насос вытесняет за один оборот.

Насосы, которые мы будем рассматривать в дальнейшем, обладают индивидуальными эксплуатационными особенностями, поэтому при их выборе в первую очередь необходимо учитывать характеристики существующей гидросистемы — диапазон давления, вязкость перекачиваемой жидкости, стоимость конструкции и нюансы ее технического обслуживания.

Рассмотрим основные разновидности гидронасосов, детально остановившись на их преимуществах и недостатках.

1.1 Ручной гидравлический

Ручной гидронасос является простейшим оборудованием, в котором используется принцип вытеснения жидкости. Такие агрегаты широко распространены в сфере автомобилестроения, где они применяются в качестве дополнительных либо аварийных механизмов для обеспечения гидравлических двигателей энергией.

Ручной гидронасос типа НРГ (серия, наиболее распространенная в отечественной промышленности) может развивать давление дом 50 Бар, однако большинство моделей рассчитаны на давление до 15 Бар. Тут действует прямое соотношение — чем ниже рабочий объем агрегата (количество жидкости, вытесняемой за полный ход рукояти), тем большее давление он развивает.

Разновидности ручных гидронасосов

На изображении представлена схема работы, которой обладают ручные насосы. При нажатии ручки поршень перемещается вверх, в результате чего создается сила всасывание и через клапан КО2 в корпус поступает жидкость, которая вытесняется при поднятии рукояти. Насос ручной гидравлический НРГ может быть и двухсторонним (нижняя схема), в нем всасывание и вытеснение жидкости происходит одновременно, как при нажиме на рычаг, так и при его поднятии.

К преимуществам таких гидронасосов относится простота их конструкции (ремонт гидронасосов ручного типа достаточно прост), надежность и низкая стоимость. Слабой стороной является производительность, несравнимая с приводным оборудованием.
к меню ↑

1.2 Радиально-поршневые модели

Радиально-поршневые конструкции способны развивать максимально возможное давление (до 100 Бар) при длительной работе. Существует два типа радиально-поршневых насосов:

• роторные;
• с эксцентричным валом.

Устройство роторных агрегатов показано на схеме. В них вся поршневая группа размещается внутри ротора, при вращении которого поршни совершают возвратно-поступательные движения и поочередно стыкуются с отверстиями для слива гидравлической жидкости.

Принцип работы радиально-поршневого насоса

Гидравлический насос высокого давления с эксцентричным валом отличается тем, что поршневая группа в нем установлена внутри статора, при этом такие насосы имеют клапанное распределение жидкости, а роторные — золотниковое.

К преимуществам такого оборудования отнесем высокую надежность, возможность работы в режиме высокого давления (100 МПа), минимальный уровень шума при работе. К недостаткам — высокий уровень пульсации при подаче жидкости и значительный вес.
к меню ↑

1.3 Аксиально-поршневые

Наиболее распространенным типом оборудования в современных гидроприводах является аксиально-поршневой насос. Также существует аксиально-поршневая техника, которая отличается тем, что вместо поршней для вытеснения жидкости применяются плунжеры.

Насосы с аксиально-поршневым приводом, в зависимости от оси вращения поршневой группы, можно разделить на два типа — наклонные и прямые. Принцип работы у них идентичен — вращение вала насоса приводит к вращению блока цилиндров, параллельно которому поршни начинают возвратно-поступательное перемещение. При совпадении оси цилиндра и всасывающего отверстия поршень выдавливает жидкость из камеры, затем цилиндр заполняется и цикл повторяется.

По соотношению массогабаритных характеристик именно аксиально-поршневой насос является оптимальным вариантом. Он способен развивать давление до 40 МПа при частоте 5000 об/мин, узкоспециализированные установки работают на частоте 15-20 тыс. об/мин. Преимущества аксиально-поршневых насосов — максимальный КПД и производительность. Ключевым недостатком является высокая стоимость.

Характеристики гидронасосов 310-ой серии

В качестве примера такой техники можно рассмотреть популярный в отечественном машиностроении гидронасос 310. Существует несколько модификаций данной модели, рассчитанных на рабочий объем от 12 до 250 см 3 /об. Цена 310-ой модели варьируется в пределах 15-30 тыс. рублей, в зависимости от производительности. Более доступным аналогом является гидронасос 210 (цена 10-15 тыс), отличающийся меньшей частотой оборотов.
к меню ↑

1.4 Шестеренчатые агрегаты

Шестеренные агрегаты относятся к категории роторного оборудования. Гидравлическая часть насоса в них представлена двумя вращающимися шестернями, зубья которых при сцеплении вытесняют из цилиндра жидкость. Существует два типа шестеренчатых насосов — с внешним и внутренним зацеплениям, которые отличаются расположением шестерен внутри корпуса.

Используются шестеренные агрегаты в системах с низким уровнем рабочего давления — до 20 МПа. Они широко распространены в сельскохозяйственной и строительной технике, системах подачи смазочных материалов и мобильной гидравлике.

Популярность шестеренных гидронасосов обуславливается простотой их конструкции, небольшими размерами и весом, за которые приходится платить небольшим КПД (до 85%), низкими оборотами и коротким эксплуатационным ресурсом.
к меню ↑

1.5 Разбираемся в устройстве (видео)

Насос ГУР

Он необходим для создания и поддержания заданного давления в системе. Существует два типа – шестеренчатый и пластинчатый. Последний тип устанавливается на большинстве современных автомобилях.

Он состоит из пластинок. Работает по принципу мельничного колеса. Соединен ременной передачей со шкивом коленвала. Поэтому производительность зависит от скорости вращения коленчатого вала мотора. Если оборотов недостаточно, водитель может ощущать неприятную упругость при вращении рулевого колеса.

Его конструкция не так проста, как все думают. В нем установлено несколько перепускных и запорных клапанов, регулирующих давление в системе гидроусилителя при больших оборотах двигателя. Но это тема отдельной статьи.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Всё об энергетике

Гидравлической турбиной (гидротурбиной) называют двигатель преобразующий механическую энергию воды в энергию вращения турбины. Современная классификация турбин включает в себя их деление на классы, системы и типы [1, c. 24] .

Классификация гидротурбин

Таблица 1 — Классификация гидротурбин

Класс	Активные				Реактивные
Система	Ковшовые	Наклонно-струйные	Двойного действия	Кольцеструйные	Осевые	Диагональные поворотно-лопастные	Радиально-осевые
Типы (1, 2)	К600	—	—	—	ПЛ20	ПЛД90	РО45

Примечание:
1. Указан один из существующих типов;
2. Гидротурбины типы которых помечены «—» не получили промышленного применения.

Классы турбин различают по тому, какие из слагаемых энергии потока воды используется в турбине.Системы турбин отличаются формой и направлением потока через турбину, а также особенностями её проточной части.Тип турбины определяет её конечный размер и форму элементов проточной части в пределах системы.

В зависимости от того, какие части энергии потока воды используется в турбине выделяют два класса:

• активные;
• реактивные;

Активные турбины используют только кинетическую энергию потока воды, а их рабочие органы находятся в воздухе, при атмосферном давлении. Из-за этого давление воды на входе в рабочее колесо и на выходе из него одинаково и равно атмосферному. Реактивные турбины используют кинетическую энергию потока воды вместе с потенциальной (энергией давления), поэтому давление на входе в рабочее колесо и выходе из него не равно. Само рабочее колесо реактивной турбины погружено под воду [1, c. 22,23]. Каждый из приведенных классов делится на системы.

Активные гидротурбины

Класс активных турбин делится на:

• ковшовые;
• наклонно-струйные;
• двойного действия (двукратные);
• кольцеструйные.

Рисунок 1 — Ковшовая турбина

Ковшовые турбины получили такое название из-за своей конструкции — рабочее колесо снабжено ковшеобразными лопастями на которые под прямым углом через специальное сопло подается вода. Ковшовые турбины могут выполнятся как с горизонтальной осью, так и с вертикальной. Применяются при напорах от 300 до 2000 м.

Рисунок 2 — Наклонно-струйная турбина

Наклонно-струйные гидротурбины отличаются от ковшовых тем что струя к рабочему колесу подводится не под прямым углом. Из этого также есть некоторые изменения в геометрии ковшов.

Рисунок 3 — Двукратная турбина

Турбины двойного действия или двукратные характеризуется тем что поток воды проходит через рабочее колесо дважды.

Рисунок 4 — Кольцеструйная турбина

В кольцеструйных турбинах поток воды подводится к рабочему колесу по всему его периметру в виде кольцевой струи.

Реактивные гидротурбины

Класс реактивных турбин делится на следующие системы:

• осевые;
• диагональные поворотно-лопастные;
• радиально-осевые.

Рисунок 5 — Пропеллерная турбина

Рисунок 6 — Поворотно-лопастная турбина

Рисунок 7 — Двухперовая турбина

Рисунок 8 — Горизонтально-капсульная турбина

В осевых турбинах поток воды, проходя через рабочее колесо, не меняет своего направления и всегда параллелен оси вращения турбины. При этом ось может быть ориентирована как вертикально, так и горизонтально.
Осевые турбины могут изготавливаться с жестко закрепленными лопастями — пропеллерные (Пр), с поворотными лопастями — поворотно-лопастные (ПЛ), двухперовыми и горизонтально капсульными (ГК). Применяются при напорах до 80 м.

Рисунок 9 — Диагональная турбина

Диагональные турбины, а точнее поворотно-лопастные диагональные (ПЛД) имеют конструкцию схожую с осевыми поворотно-лопастными турбинами. Основное отличие состоит в том, что поток воды проходит через рабочее колесо по конической поверхности или, проще говоря, по диагонали. Такая особенность конструкции диагональных турбин позволяет применять их при более высоких напорах (от 50 до 170 м), чем осевые турбины.

Рисунок 10 — Радиально-осевая турбина

Радиально-осевые турбины (РО) характеризуются тем, что поток воды попадающий в турбину изменяет своё направление с радиального на осевое. Радиально-осевые турбины могут изготавливаться как с вертикальной осью, так и с горизонтальной. Они применимы для широкого диапазона напоров — от 40 до 600 м.

Ремонт пневмогидравлического домкрата

Многие симптомы снижения или полного отсутствия работоспособности типичны для большинства подъемников одной разновидности. Список неисправностей пневмогидравлических домкратов весьма обширен, а сложность устранения повреждений зависит от конкретной поломки.

Упор не поднимается на полную высоту. Одна из самых распространенных проблем, связанная с низким уровнем масла в системе. Для устранения неполадки, надо найти и откупорить заливное отверстие, после чего долить необходимый объем. Перед выполнением вышеописанных действий, необходимо опустить упор до нулевого положения. Для удобства заправки, используется обычный пластиковый шприц.

Важное дополнение. Даже после предельной заливки масла, в рабочем цилиндре и каналах может оставаться воздух, который необходимо стравить. Для этого закручиваем запорный клапан и поднимаем упор до предела и даже немного больше (на пару качков), чтобы масло вытеснило воздух. Если система была завоздушена, то после спуска поршня в масляном резервуаре освободиться место, которое надо будет заполнить до максимума по уже известной схеме.

Упор спускается под грузом. Прокладки и манжеты изношены или деформированы в следствии нарушения правил эксплуатации. Может быть поврежден запорный клапан. Для устранения неполадки потребуется разбор корпуса устройства и замена всех уплотнителей. Ремкомплекты можно найти в магазинах инструментов или автозапчастей.