Ontwerp hydraulische systemen
Het hydraulische transmissiesysteem is een integraal onderdeel van de hydraulische machines. Het ontwerp van het hydraulische transmissiesysteem moet tegelijkertijd met het algemene ontwerp van de gastmachine worden uitgevoerd. Bij het starten van het ontwerp moeten we uitgaan van de feitelijke situatie, verschillende transmissievormen organisch combineren, de voordelen van hydraulische transmissie ten volle benutten en ernaar streven een hydraulisch transmissiesysteem te ontwerpen met een eenvoudige structuur, betrouwbare werking, lage kosten, hoge efficiëntie. eenvoudige bediening en gemakkelijk onderhoud.
Ontwerpstappen
Er is geen strikte volgorde in de ontwerpstappen van het hydraulische systeem, en elke stap wordt vaak met elkaar afgewisseld. In het algemeen gaat u, na het verduidelijken van de ontwerpeisen, grofweg als volgt te werk.
1) Bepaal de vorm van de hydraulische actuator;
2) Voer een analyse van de arbeidsomstandigheden uit en bepaal de belangrijkste parameters van het systeem;
3) Ontwikkel een basisplan en maak een schematisch diagram van het hydraulische systeem
4) Selecteer hydraulische componenten
5) Prestatieberekening van hydraulisch systeem
6) Werktekeningen maken en technische documenten voorbereiden
Ontwerpvereisten verduidelijken
Er is geen strikte volgorde in de ontwerpstappen van het hydraulische systeem, en elke stap wordt vaak met elkaar afgewisseld. In het algemeen gaat u, na het verduidelijken van de ontwerpeisen, grofweg als volgt te werk.
1) Bepaal de vorm van de hydraulische actuator;
2) Voer een analyse van de arbeidsomstandigheden uit en bepaal de belangrijkste parameters van het systeem;
3) Ontwikkel een basisplan en maak een schematisch diagram van het hydraulische systeem
4) Selecteer hydraulische componenten
5) Prestatieberekening van hydraulisch systeem
6) Werktekeningen maken en technische documenten voorbereiden
7) Eisen aan stofbescherming, explosiebescherming, koudebescherming, lawaai, veiligheid en betrouwbaarheid
8) Vereisten voor efficiëntie, kosten, enz.
Ontwikkel een basisplan
3.1 Ontwikkel een snelheidsaanpassingsplan
Nadat de hydraulische actuator is bepaald, is de controle van de bewegingsrichting en snelheid de kern van het probleem bij het formuleren van het hydraulische circuit.
Directionele controle wordt bereikt met behulp van directionele kleppen of logische besturingseenheden. Voor algemene hydraulische systemen met kleine en middelgrote debieten worden de vereiste acties meestal bereikt door een organische combinatie van richtingskleppen. Voor hydraulische systemen met hoge druk en grote doorstroming wordt hiervoor vaak de logische combinatie van cartridgeklep en pilot-regelklep gebruikt.
Snelheidsregeling wordt bereikt door de invoer- of uitvoerstroom van de hydraulische actuator te veranderen of door gebruik te maken van de volumeverandering van de afgesloten ruimte. De overeenkomstige aanpassingsmethoden omvatten smoring en snelheidsregeling, volumetrische snelheidsregeling en de combinatie van de twee: volumetrische smoring en snelheidsregeling.
De gassnelheidsregeling maakt doorgaans gebruik van een kwantitatieve pomp om olie toe te voeren, en een stroomregelklep wordt gebruikt om de stroomsnelheid van de ingaande of uitgaande hydraulische actuator te wijzigen om de snelheid aan te passen. Deze snelheidsregelmethode heeft een eenvoudige structuur. Omdat dit systeem gebruik moet maken van een flashklep, heeft het een laag rendement en een hoge warmteontwikkeling. Het wordt meestal gebruikt in situaties met een laag vermogen.
Volumetrische snelheidsregeling bereikt het doel van snelheidsregeling door de verplaatsing van een hydraulische pomp of hydraulische motor te veranderen. Het voordeel is dat er geen overloopverlies en smoringsverlies is en dat het rendement hoog is. Maar om de warmte af te voeren en lekkage te compenseren, is een hulppomp vereist. Deze snelheidsregelingsmethode is geschikt voor hydraulische systemen met een hoog vermogen en een hoge bewegingssnelheid.
Volumetrische smoorsnelheidsregeling maakt over het algemeen gebruik van een variabele pomp om olie toe te voeren, en een stroomregelklep om de stroomsnelheid van de hydraulische inlaat- of uitgangsactuator aan te passen, en om de hoeveelheid olietoevoer aan te passen aan de olievraag. Dit type snelheidsregellus is ook efficiënter en heeft een betere snelheidsstabiliteit, maar de structuur is complexer.
Gasklepsnelheidsregeling kent drie vormen: olie-inlaat-smoring, retour-olie-smoring en bypass-smoring. De inlaatsmoring heeft een kleine startimpact, de retoursmoring wordt vaak gebruikt in situaties met negatieve belastingen, en de bypass-smoring wordt meestal gebruikt in hogesnelheidsregelcircuits. Nadat het snelheidsregelplan is vastgesteld, wordt tevens de circulatievorm van de lus bepaald.
De gassnelheidsregeling neemt over het algemeen een open cyclusvorm aan. In een open systeem zuigt de hydraulische pomp olie uit de tank, en de olie onder druk stroomt door het systeem om energie vrij te geven en wordt vervolgens terug naar de tank afgevoerd. Het open circuit heeft een eenvoudige structuur en een goede warmteafvoer, maar de brandstoftank is groot en er kan gemakkelijk lucht in worden gemengd.
Volumetrische snelheidsregeling neemt meestal de vorm van een gesloten cyclus aan. In een gesloten systeem is de aanzuigpoort van de hydraulische pomp rechtstreeks verbonden met de olieafvoerpoort van de actuator, waardoor een gesloten circulatielus ontstaat. De structuur is compact, maar de omstandigheden voor warmteafvoer zijn slecht.
3.2 Ontwikkel een drukcontroleplan
Wanneer de hydraulische actuator werkt, moet het systeem een bepaalde werkdruk handhaven of binnen een bepaald drukbereik werken, en sommige vereisen meertraps- of traploze continue drukaanpassing. Over het algemeen wordt olie in een smoor- en snelheidsregelsysteem gewoonlijk aangevoerd door een kwantitatieve pomp. Gebruik het ontlastventiel om de vereiste druk aan te passen en constant te houden. In het volumetrische snelheidsregelsysteem wordt een variabele pomp gebruikt om olie te leveren en wordt een veiligheidsklep gebruikt voor veiligheidsbescherming.
In sommige hydraulische systemen is soms hogedrukolie met een klein debiet vereist. In dit geval kan een boostercircuit worden gebruikt om hoge druk te verkrijgen in plaats van een afzonderlijke hogedrukpomp. Wanneer de hydraulische actuator gedurende een bepaalde periode tijdens de werkcyclus geen olietoevoer nodig heeft en het lastig is om de pomp te stoppen, moet worden overwogen om een loscircuit te selecteren.
Wanneer de werkdruk in een bepaald deel van het systeem lager moet zijn dan de druk van de hoofdoliebron, moet een drukreduceercircuit worden overwogen om de vereiste werkdruk te verkrijgen.
3.3 Ontwikkel een sequentieel actieproces
De opeenvolgende acties van elke actuator van de gastmachine variëren afhankelijk van het type apparatuur. Sommige werken volgens vaste procedures, andere zijn willekeurig of kunstmatig. De besturingsmechanismen van bouwmachines zijn meestal handmatig en worden over het algemeen bestuurd door handmatige meerwegomkeerkleppen. De opeenvolgende acties van elke actuator van verwerkingsmachines worden meestal bestuurd door middel van een beroerte. Wanneer het werkende onderdeel naar een bepaalde positie beweegt, wordt er via de elektrische slagschakelaar een elektrisch signaal naar de elektromagneet gestuurd om de magneetklep te duwen of direct op de slagklep te drukken om de daaropvolgende acties te regelen. De rijschakelaar is handiger te installeren, terwijl de rijklep moet worden aangesloten op het overeenkomstige oliecircuit, dus deze is alleen geschikt voor gelegenheden waarbij aansluiting op een pijpleiding handiger is.
Ook zijn er tijdcontrole, drukcontrole etc. Een hydraulische pomp start bijvoorbeeld onbelast. Na een bepaalde tijd, wanneer de pomp normaal werkt, verzendt het vertragingsrelais een elektrisch signaal om de losklep te sluiten en een normale werkdruk te bewerkstelligen. Drukregeling wordt meestal gebruikt in werktuigmachines met hydraulische klemmen, extruderpersen, enz. Wanneer een actuator een vooraf bepaalde actie voltooit, bereikt de druk in het circuit een bepaalde waarde en wordt er een elektrisch signaal via het drukrelais gestuurd of wordt de volgordeklep geopend om drukolie door te laten en de volgende actie te starten.
3.4 Selecteer hydraulische krachtbron
Het werkmedium van het hydraulische systeem wordt volledig geleverd door de hydraulische bron en de kern van de hydraulische bron is de hydraulische pomp. Het smoor- en snelheidsregelsysteem maakt doorgaans gebruik van een kwantitatieve pomp om olie te leveren. Bij afwezigheid van andere aanvullende oliebronnen moet het olietoevoervolume van de hydraulische pomp groter zijn dan de olievraag van het systeem. De overtollige olie stroomt via het overstortventiel terug naar de olietank. De overstroomklep Tegelijkertijd speelt het de rol van het controleren en stabiliseren van de oliebrondruk. De meeste volumetrische snelheidsregelsystemen gebruiken een variabele pomp om olie te leveren, en een veiligheidsklep om de maximale druk van het systeem te beperken.
Om energie te besparen en de efficiëntie te verbeteren, moet het olietoevoervolume van de hydraulische pomp proberen overeen te komen met het door het systeem vereiste debiet. Voor situaties waarin de hoeveelheid olie die het systeem nodig heeft in elke fase van de werkcyclus sterk varieert, wordt doorgaans olietoevoer met meerdere pompen of olietoevoer met variabele pompen gebruikt. Voor situaties waarin het vereiste debiet gedurende lange tijd klein is, kan een accumulator worden toegevoegd als aanvullende oliebron.
Het oliezuiveringsapparaat is onmisbaar in de hydraulische bron. Over het algemeen wordt een grof filter geïnstalleerd aan de inlaat van de pomp en wordt de olie die het systeem binnenkomt opnieuw gefilterd door het overeenkomstige fijne filter volgens de vereisten van de beschermde componenten. Om te voorkomen dat verontreinigingen uit het systeem terugstromen naar de olietank, kan op de olieretourleiding een magneetfilter of andersoortig filter worden gemonteerd. Afhankelijk van de omgeving waarin de hydraulische apparatuur zich bevindt en de vereisten voor temperatuurstijging, moeten ook verwarming, koeling en andere maatregelen worden overwogen.
3.5. Teken het hydraulisch systeemschema
Het hydraulische systeemdiagram van de hele machine bestaat uit het geplande regelcircuit en de hydraulische bron. Bij het combineren van elk circuit moeten overtollige componenten worden verwijderd en moet de systeemstructuur eenvoudig zijn. Besteed aandacht aan de in elkaar grijpende relatie tussen verschillende componenten om storingen te voorkomen. Energieverlieskoppelingen moeten tot een minimum worden beperkt. Om de werkefficiëntie van het systeem te verbeteren en om het onderhoud en de bewaking van het hydraulische systeem te vergemakkelijken, moeten de noodzakelijke detectiecomponenten (zoals manometers, thermometers, enz.) in de hoofdsecties van het systeem worden geïnstalleerd.
Belangrijke onderdelen van grote apparatuur moeten worden uitgerust met apparatuuronderdelen, zodat ze snel kunnen worden vervangen als zich een ongeval voordoet, om de continue werking van de hoofdapparatuur te garanderen. Elke hydraulische component moet zoveel mogelijk gebruik maken van binnenlandse standaardonderdelen en het diagram moet worden getekend volgens de normale positie van de functionele symbolen van hydraulische componenten zoals vastgelegd in nationale normen. Voor zelfontworpen niet-standaardcomponenten kunnen structurele schematische diagrammen worden gebruikt om ze te tekenen.
