Гидравлик насос ба гидравлик эрчим хүчний нэгжийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

1. Гидравлик системийн тойм

Гидравлик систем нь машин механизмыг ажиллуулахын тулд даралтат шингэнээр дамжуулан эрчим хүчийг дамжуулдаг. Эдгээр систем нь механик энергийг гидравлик энерги (даралт ба урсгал) болгон хувиргаж, хүч ба хөдөлгөөнийг нарийн хянах боломжийг олгодог. Өндөр эрчим хүчний нягтрал, хариу үйлдэл үзүүлэх чадвар, бат бөх чанараараа гидравлик системийг барилга, үйлдвэрлэл, сансар судлал, хөдөлгөөнт төхөөрөмж зэрэг салбарт өргөнөөр ашигладаг. Материал, хяналтын арга, шингэний технологийн дэвшил нь тэдгээрийн үр ашиг, найдвартай байдал, гүйцэтгэлийг байнга сайжруулсаар ирсэн.

2. Гидравлик насос: Системийн гол хэсэг

Гидравлик насос нь механик оролтыг (жишээлбэл, цахилгаан мотор эсвэл хөдөлгүүрээс) гидравлик энерги болгон хувиргадаг механик төхөөрөмж юм. Энэ нь системийн даралтын эсрэг шингэний урсгалыг бий болгож, дараа нь цилиндр эсвэл мотор зэрэг идэвхжүүлэгчийг жолооддог.

2.1 Гидравлик насосны төрлүүд

Гидравлик систем дэх ихэнх шахуургууд нь эерэг шилжилттэй шахуургууд бөгөөд даралтаас үл хамааран (нэвчилт давамгайлах хүртэл) нэг мөчлөгт ижил эзэлхүүнийг өгдөг гэсэн үг юм. Тэдгээрийг ерөнхийд нь тогтмол шилжилт ба хувьсах шилжилтийн төрөл гэж ангилдаг.

Гидравлик системд ашигладаг нийтлэг насосны төрлүүд энд байна.

• Араа шахуургууд
  Араа шахуургууд (гадаад эсвэл дотоод) нь хамгийн энгийн бөгөөд хэмнэлттэй эерэг шилжилттэй насосуудын нэг юм. Тэд арааны шүдний орчмын оролтын хэсгээс шингэнийг гадагшлуулах тал руу зөөдөг торон араа ашигладаг.  
  Давуу тал : авсаархан, хямд өртөгтэй, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар
  Хязгаарлалтууд : өндөр дуу чимээ, илүү их урсгалын долгион, хязгаарлагдмал даралтын хүчин чадал, өндөр даралтын үр ашиг

• Шалгууртай
  шахуургууд нь роторт байрлуулсан гулсах сэнсийг ашигладаг. Роторыг эргүүлэх үед сэнсүүд нь насосны орон сууцтай холбоо барихын тулд радиаль гулсаж, шингэнийг татаж, гадагшлуулах тэлэх, агших камеруудыг үүсгэдэг.  
  Эдгээр нь араа насосыг бодвол илүү зөөлөн урсгалтай, дуу чимээ багатай байдаг бөгөөд олон загвар нь даралтын нөхөн олговор эсвэл хувьсах шилжилтийг хянах боломжийг олгодог.

• Поршений насос (тэнхлэг ба радиаль)
  Поршений (эсвэл поршений) насос нь илүү төвөгтэй боловч өндөр даралт, өндөр үр ашигтай ажиллах чадвартай. Цилиндрийн цооног дотор олон поршенууд харилцан эргэлддэг бөгөөд гол төлөв тонгорог эсвэл нугалах тэнхлэгийн механизмаар хөдөлдөг.
  Эдгээр шахуургууд нь ихэвчлэн бат бөх гүйцэтгэл, нарийн хяналт, өндөр даралтын хүчин чадал шаардсан шаардлага хангасан хэрэглээнд ашиглагддаг.

• Бусад төрлүүд

• Шураг шахуургууд / Прогрессив хөндий шахуургууд : Наалдамхай эсвэл зүсэлтэнд мэдрэмтгий шингэнд сайн; ихэвчлэн хэмжилт эсвэл тусгай шингэний хэрэглээнд ашиглагддаг

• Уян сэнстэй шахуургууд : Бага даралтын горимд өөрөө асгах эсвэл хоёр чиглэлтэй урсгалд тохиромжтой. 

2.2 Насосны ажиллагаа ба гүйцэтгэлийн хэмжигдэхүүн

Ажлын зарчим
Гидравлик насос нь үндсэндээ оролтын хэсэгт хэсэгчилсэн вакуум үүсгэж, усан сангаас шингэн урсахад хүргэдэг. Дараа нь насос нь системийн даралтыг даван гарч, гаралтын хэсэгт шингэнийг систем рүү шахдаг.

Гүйцэтгэлийн үндсэн параметрүүд

• Урсгалын хурд (Q) : Нэгж хугацаанд нийлүүлэх шингэний хэмжээ.

• Даралт (P) : Системээр дамжуулан шингэнийг дамжуулахын тулд насосыг даван туулах ёстой талбайн хүч.

• Үр ашиг :
  • Эзлэхүүний үр ашиг (η_v) = бодит урсгал / онолын урсгал. Энэ нь дотоод шүүрлийн улмаас буурдаг.
  • Механик үр ашиг (η_m) = онолын оролтын момент / бодит эргэлт (үрэлтийн алдагдал гэх мэт).
  • Нийт үр ашиг (η_o) = η_v × η_m (өөрөөр хэлбэл эзэлхүүн × механик)

Алдагдал нь ихэвчлэн дулаан, шингэний температурыг нэмэгдүүлж, системийн гүйцэтгэлийг бууруулдаг тул үр ашиг нь маш чухал юм.

Дизайн ба сонгоход анхаарах зүйлс

• Шахуургууд нь хамгийн сайн үр ашигтай байх цэгийн ойролцоо ажиллах хэмжээтэй байх ёстой; дизайнаас гадуурх ажиллагаа нь үр ашгийг бууруулдаг. 

• Даралт, урсгал, шингэний нийцтэй байдал (зуурамтгай чанар, нэмэлт), температур, бохирдлын түвшинг харгалзан үзэх шаардлагатай.

• Хувьсах шилжилттэй эсвэл даралтыг нөхөх насос ашиглах нь зарцуулсан урсгалыг бууруулж, системийн эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлнэ.

• Насосны төрлүүдийн үр ашгийн график нь янз бүрийн гүйцэтгэлийн хүрээг харуулдаг; Жишээлбэл, поршений шахуургууд нь өндөр даралтын түвшинд илүү өндөр үр ашгийг хадгалах хандлагатай байдаг. 

2.3 Гидравлик насосны хэрэглээ

Гидравлик насос нь өндөр хүч, нарийн хяналт, тасралтгүй ажиллагаа шаарддаг системүүдийн үндэс суурь юм. Зарим домэйнд:

• Барилга ба хүнд тоног төхөөрөмж : Экскаватор, ачигч, кран зэрэгт өндөр даралтын үед өндөр урсгалтай шахуурга шаардлагатай.

• Аж үйлдвэр ба үйлдвэрлэл : Пресс, шахах хэвний машин, тамгалах шугам болон бусад машин хэрэгсэл.

• Сансар ба Батлан ​​хамгаалах : Хавтас, буух хэрэгсэл, тоормосыг идэвхжүүлэх нь хатуу хяналт, өндөр найдвартай байдал, хөнгөн загвар шаарддаг.

• Далайн / Далайн : Усан онгоцны жолоодлого, эргүүлэг, офшор платформ дахь насосууд нь зэврэлтээс хамгаалж, хатуу ширүүн орчинд найдвартай ажиллах ёстой.

3. Гидравлик эрчим хүчний нэгжүүд (HPU): Эрчим хүчний нэгдсэн шийдэл

Гидравлик эрчим хүчний нэгж (HPU) нь насосыг хөтөч, усан сан, шүүлтүүр, хөргөх/халаалт, хяналтын системүүдтэй нэгтгэдэг - түлхүүр гардуулах гидравлик тэжээлийн эх үүсвэр.

3.1 Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

• Усан сан / сав : Гидравлик шингэнийг хадгалж, дулааныг гадагшлуулах, агаарыг ялгах боломжийг олгодог.

• Prime Mover (Мотор эсвэл Хөдөлгүүр) : Шахуургыг жолоодох механик хүчийг нийлүүлдэг.

• Насос : Системийн даралт болон урсгалын шаардлагыг хангахын тулд сонгосон.

• Шүүлтүүрийн систем : Шингэний цэвэр байдлыг хангана; бохирдол нь гидравлик эвдрэлийн гол шалтгаануудын нэг юм.

• Хөргөх / Халаалтын систем : Зуурамтгай чанарыг хадгалах, доройтлыг багасгахын тулд шингэнийг оновчтой температурын хязгаарт байлгана.

• Хяналтын хавхлага, даралт бууруулах, мэдрэгч, багаж хэрэгсэл : Урсгал, даралт, температур гэх мэтийг чиглүүлэх, зохицуулах.

3.2 Үйл ажиллагааны ажлын урсгал

1. Ажиллуулах: үндсэн хөдөлгөгч насосыг эргүүлж, шингэний эргэлтийг эхлүүлнэ.

2. Даралт: шингэнийг усан сангаас гаргаж, даралттай болгодог.

3. Нийлүүлэлт: даралтат шингэнийг хяналтын хавхлагаар дамжуулан гидравлик хэлхээнд хүргэдэг.

4. Буцах ба нөхөх: шингэн нь шүүлтүүр, хөргөгч/халаагчаар дамжин усан сан руу буцдаг.

5. Хяналт ба хяналт: мэдрэгч ба хянагч нь системийн нөхцөл байдлыг бодит цаг хугацаанд зохицуулдаг.

HPU нь олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг тул шүүлтүүр, хоолойн үрэлт, дулаан солилцоо гэх мэт алдагдал зэргээс шалтгаалан системийн түвшний үр ашиг нь дан насостой харьцуулахад бага байдаг.

3.3 HPU-ийн хэрэглээ

• Үйлдвэрийн автоматжуулалт ба боловсруулалтын шугам : Пресс, хэв, роботуудад зориулсан авсаархан, төвлөрсөн гидравлик хүч.

• Хөдөлгөөнт ба бартаат замын машин : HPU нь авсаархан, чичиргээнд тэсвэртэй, бат бөх байх ёстой.

• Агаарын сансрын болон батлан ​​​​хамгаалах систем : Өндөр найдвартай байдал, илүүдэл, хөнгөн бүтэц нь чухал юм.

• Далайн, газрын тос, хий, далайн эрэг дээрх платформууд : Зэврэлтэнд тэсвэртэй, өндөр хүч чадал, хатуу ширүүн нөхцөлд бат бөх.

HPU-г зохион бүтээх эсвэл сонгохдоо үндсэн зардлын хувьд засвар , хугацааны , үйлчилгээний нарийн төвөгтэй байдал, ашиглалтын , зардал , орон зай / жингийн хязгаарлалт зэргийг багтаана..

4. Насос ба эрчим хүчний нэгж: Харьцуулсан хэтийн төлөв

Практикт: Хэрэв та аль хэдийн гидравлик дэд бүтэцтэй бол насос нэмэх эсвэл солих нь хангалттай. Гэхдээ шинэ эсвэл модульчлагдсан системүүдийн хувьд HPU нь тав тухтай байдал, авсаархан интеграцчлал, хялбар байршуулалтыг санал болгодог.

5. Дизайн ба сонголтын шилдэг туршлага

• Урсгал ба даралтыг эрэлт хэрэгцээнд тохируулна уу : Аюулгүй байдал, цаашдын өргөтгөлийн хувьд ачаалал ихтэй, оргил хэрэгцээг хангах насос эсвэл HPU-г үргэлж сонго.

• Насосны төрлийг зөв сонгох : Өндөр даралттай, нарийвчлалтай системүүдийн хувьд поршений насосууд нь үр ашиг, бат бөх чанараараа араа/сүлжээний төрлөөс илүү байдаг. 

• Хувьсах нүүлгэн шилжүүлэлт эсвэл нөхөн олговор ашиглах : Хувьсах ачаалалтай системд зарцуулсан урсгалыг бууруулж, эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусалдаг. 

• Үр ашгийг оновчтой болгох : Насосыг хамгийн сайн үр ашигтай байх цэгийн ойролцоо ажиллуулах; Гүйцэтгэлийг бууруулдаг дизайнаас гадуурх мэдэгдэхүйц ажиллагаанаас зайлсхийх.

• Шингэн ба хүрээлэн буй орчинд нийцтэй байдал : Шингэний зуурамтгай чанар, температурын эрс тэс байдал, бохирдол, зэврэлт зэргийг анхаарч үзээрэй.

• Засвар үйлчилгээний төлөвлөгөө : Шүүлтүүр, хяналтын мэдрэгч, үйлчилгээний хандалтыг сайтар бодож боловсруулсан эсэхийг шалгаарай.

• Илүүдэл ба Хамгаалалт : Чухал системүүдэд аврах хавхлага, хэт даралтын хамгаалалт, илүүдэл насос, алдаа илрүүлэх зэргийг багтаана.

• Нийт амьдралын мөчлөгийн зардал : Зөвхөн худалдан авалтын үнэд анхаарлаа хандуулахгүй байх; эрчим хүчний зардал, сул зогсолтын зардал, эд ангиудыг засварлах, урт наслах зэрэг нь адилхан эсвэл илүү чухал юм.

Орчин үеийн эрчим хүч хэмнэх стратегийн жишээ бол экскаваторын идэвхжүүлэгчийн хэлхээнд алдагдлыг нөхөх хяналтыг ашиглах явдал бөгөөд энэ нь уламжлалт пропорциональ хавхлагын хэлхээтэй харьцуулахад системийн эрчим хүчний үр ашгийг ойролцоогоор 8.5% сайжруулсныг харуулж байна.