Гидравлика в автомобиле это – «Что такое гидронасосы , для чего они нужны? Какие бывают виды гидравлических насосов?» – Яндекс.Знатоки

08.05.2019 alexxlab 0 Comments

Содержание

Гидравлика для спецтехники — тонкости установки от компании Гидролидер

Чтобы установить гидравлику, нужно знать, как работает сама система и что она использует. При установке гидрооборудования, гидравлическая система работает с жидкостью под давлением для привода машин или перемещения механических компонентов.

Установленная гидравлическая система состоит из гидравлической жидкости и трех основных механических компонентов. Такими компонентами являются:

генератор давления или гидравлический насос;
мотор с гидравлическим приводом, который питает соответствующий компонент;
система, которая содержит и направляет жидкость по всему аппарату по мере необходимости.

Установка гидравлического оборудования: важность гидравлической жидкости

Гидравлическая жидкость – одна из важнейших компонентов при установке гидравлического оборудования, это среда, через которую гидравлическая система передает свою энергию, и теоретически может быть использована практически любая жидкость. Однако, учитывая рабочее давление, которое генерирует большинство гидравлических систем в сочетании с условиями окружающей среды и строгими критериями безопасности, при которых система должна работать, используемая гидравлическая жидкость должна обладать следующими свойствами:

Стойкость к высокой температуре. В случае гидравлической утечки воспламенение жидкости не должно происходить при нормальной рабочей температуре окружающих компонентов. Для авиации, например, были разработаны специальные гидравлические жидкости с огнестойкими свойствами. Эти жидкости представляют собой сложные эфиры фосфатов, и, в отличие от гидравлических жидкостей на основе минеральных масел, они очень трудно воспламеняются при комнатной температуре. Однако, если жидкость нагревается до температуры, превышающей 180 градусов, она будет поддерживать горение.
Адекватная вязкость. При установке гидравлики на автомобиль, гидравлические системы должны эффективно работать в широком диапазоне температур. Используемая жидкость должна легко течь при очень низких температурах, но также должна поддерживать адекватную вязкость при высоких температурах. Идеальная гидравлическая жидкость будет иметь очень низкую температуру замерзания и очень высокую температуру кипения.
Смазочные свойства. Гидравлическая жидкость действует как смазка для насосов, приводов и двигателей в системе. Жидкость должна обладать антикоррозийными свойствами и быть термически стабильной.
Теплоемкость / Проводимость. Гидравлическая жидкость действует как охлаждающая жидкость системы. Жидкость должна легко впитывать и выделять тепло.

Установка гидравлики и гидравлические насосы

При установке гидравлики на авто также выделяют несколько типов гидравлических насосов, приводимых в действие различными источниками энергии они включают в себя:

Шестеренные насосы. В шестеренных насосах используются зацепляющие шестерни для перекачки жидкости. Шестеренные насосы – это насосы фиксированного объема, которые перемещают определенное количество жидкости за оборот. Шестеренные насосы могут использоваться в системах низкого давления, но обычно не подходят для систем высокого давления.
Поршневые насосы с фиксированным рабочим объемом. В поршневых насосах используется поршень, движущийся в цилиндре, для повышения давления жидкости. Насос с фиксированным рабочим объемом перемещает определенное количество жидкости с каждым ходом.
Поршневые насосы с переменным рабочим объемом. Конструкция с переменным рабочим объемом позволяет насосу компенсировать изменения в потребностях системы путем увеличения или уменьшения производительности жидкости. Это позволяет поддерживать почти постоянное давление в системе.

Движущая сила для этих насосов может быть получена с помощью широкого спектра вариантов, включая:

Руководство. На некоторой технике, ручной гидравлический насос обеспечивает давление для колесных тормозов или выдвижения и втягивания закрылков.
Двигатель. Насосы часто устанавливаются на коробке передач двигателя.
Переменный и постоянный ток. Оба двигателя переменного и постоянного тока используются для питания гидравлических насосов, причем трехфазные двигатели переменного тока являются наиболее распространенными при установке гидравлики.
Пневматика. Приводные воздушные двигатели используются для привода гидравлических насосов.
Гидравлика. Блок передачи мощности позволяет гидравлическому давлению одной гидравлической системы приводить насос в действие для создания давления во второй гидравлической системе без какой-либо передачи гидравлической жидкости. В зависимости от установки, блок передачи мощности может быть односторонним или двунаправленным.

Гидромоторы и гидроцилиндры: тонкости установки гидравлики на автомобиль

При установке гидравлики на авто не менее важны гидравлический двигатель и цилиндры, которые используют жидкость под давлением для выполнения механической работы.

Гидравлические моторы. Гидромотор – это механическое устройство, которое преобразует гидравлическое давление и поток в крутящий момент и угловое смещение или вращение. Доступны различные типы гидравлических двигателей, таких как зубчатые, лопастные и радиально-поршневые двигатели.
Гидравлические цилиндры. Гидравлический цилиндр, иногда называемый линейным гидравлическим двигателем или гидравлическим приводом, представляет собой механический привод, который используется для создания обратимой силы в одном направлении. Гидравлический цилиндр состоит из цилиндра, внутри которого поршень, соединенный со штоком поршня, использует гидравлическое давление для перемещения вперед и назад.

Где недорого установить гидравлику?

Компания Гидролидер может помочь вам с выбором и установкой гидравлики на вашу технику, с вами свяжутся наши менеджеры, чтобы уточнить детали установки по выгодной цене.

Наконец, если вы хотите получить помощь с выбором любого компонента гидравлики или узнать какая на установку гидравлики – вы попали по нужному адресу!

Оцените пожалуйста статью

Нажмите, чтобы оценить статью.

Поставить оценку!

Общий рейтинг / 5. Всего проголосовало:

Нет голосов. Вы будете первым!

Жаль, что статья вам не понравилась. Мы постараемся улучшить ее в соответствии с вашим отзывом.

Как сделать текст лучше?

Подскажите пожалуйста, как мы можем улучшить статью?

Отправить отзыв

Спасибо за обратную связь.

Что такое гидравлика? Определение и понятие

Гидравлические механизмы относятся к старейшим системам, применяемым в практической инженерии. Сам по себе принцип механизированного действия постепенно утрачивает актуальность, поскольку его вытесняют более технологичные приводные средства. Но в силу ограниченности возможностей интеграции новых и более дорогих решений, во многих сферах сохраняет свои позиции и традиционная механика. Что такое гидравлика в современном контексте эксплуатации? Это инфраструктура, которая задействуется в машинах, конструкциях и сооружениях, обеспечивающая достаточное усилие для приведения в действие функциональных узлов и агрегатов.

Базовое определение гидравлики

С точки зрения науки, гидравлика – это раздел знаний, освещающий законы движения и равновесия жидкостей. Водная среда в тех или иных формах является главным аспектом изучения в этом направлении. Кроме теоретических исследований ученые занимаются и экспериментальными испытаниями, результаты которых формируют основу для решения задач прикладной инженерии. Научные работы посвящаются закономерности движения воды по трубопроводным каналам, в речных руслах и гидромашинах. Но для полного понимания, что такое гидравлика в научном контексте, нельзя обойтись и без смежных дисциплин, инструментарий которых затрагивается в ходе исследования. К таким можно отнести физику, математику и механику. Также выделяется два направления изучений гидравлики – в динамическом и статичном контекстах. Гидродинамика затрагивает вопросы кинематики воды как таковой, а гидростатика больше ориентируется на законы взаимодействия жидкостей с другими средами и телами.

Гидравлика в инженерии

Все же известность гидравлики как раздела науки не так широка по сравнению с ее производными в практической сфере. На тех же прикладных знаниях базируются проекты инженерных систем – например, одним из старейших продуктов гидравлики является акведук. В наши дни законы энергии жидкостей ложатся в основу разработок канализационных систем, поршневого оборудования, водоснабжения и т. д.

В большинстве случаев работа гидравлики такого типа организуется как двигательная сила для приведения в действие обслуживаемых агрегатов. Классическим примером являются гидромашины. В целом можно вывести такое определение инженерной гидравлики – совокупность элементов механической конструкции, устройство которой предполагает использование жидкости в качестве активной природной среды. Но это не означает, что вода является источником усилия. Она лишь транслятор энергии, которая ей придается другими механизмами, которые, в свою очередь, активизируются посредством электродвигателей и силовых агрегатов на жидкостном или твердотельном горючем.

Типы гидравлических конфигураций

Рабочий цикл гидромашины зависит от схемы, по которой циркулирует вода. Этот контур как раз и обуславливает момент работы воды, в процессе которого она приобретает энергию от двигателя и передает ее другим компонентам системы. В этом контексте можно выделить два типа циркуляционных конфигураций – с открытым и закрытым центрами.

В первом случае гидрораспределитель жидкости в процессе работы поршня обеспечивает двойной выход. То есть показатели давления меняются в зависимости от текущего положения поршня, а жидкость может отправляться в рабочий цикл или обратно в клапан. Ее перемещение регулирует связка поршня и клапана.

Для понимания принципа работы закрытой системы надо вернуться к определению того, что такое гидравлика, и как она взаимодействует с силовыми агрегатами. Поскольку гидравлика является лишь инфраструктурой, которую организуют функциональные узлы, обслуживающие жидкость, то вполне логично, что энергия рабочей среды может полностью зависеть от действия технической оснастки. В данном случае эту задачу выполняют насосы и клапаны, полностью замыкающие контур циркуляции.

Классификация по видам приводов

Различаются системы, обеспеченные нерегулируемым и регулируемым приводными механизмами. Типовым считается нерегулируемый гидропривод, в котором показатель давления насоса всегда соответствует установленным значениям. Зафиксированные данные обязательно должны быть выше, чем предельный уровень нагрузочного давления. То есть создается планка показателя, на которую равняется насос.

К недостаткам данного механизма относят большие потери в мощности, так как постоянное поддержание высокого давления при незначительных нагрузках нерационально. По такой схеме, к примеру, иногда выполняется гидравлика экскаватора, управляющая опорными элементами. Поскольку на эту функцию ложится высокая ответственность с точки зрения безопасности, то производители жертвуют избытками мощностной отдачи. Однако в одном и том же экскаваторе нерегулируемый привод опор может дополняться регулируемой системой, которая будет оптимизировано отвечать за работу навесного оборудования. Данный тип гидропривода предусматривает снижение давления насоса и его балансировку за счет клапанов и компенсаторов с направленным действием.

Гидравлические аккумуляторы

Применяются механизмы извлечения энергии жидкости и в аккумулирующих устройствах. Такие системы называются гидроемкостными и генерируют энергию воды, которая в момент работы находится под давлением. При этом сам аккумулятор чаще всего является составной частью механического гидропривода.

Существуют разные типы таких устройств – в частности, пневматические и пружинные. В промышленности используется и аккумулирующая гидравлика высоких давлений, на мощностях которой осуществляются простые, но требовательные к нагрузкам манипуляции с грузами. Независимо от типа гидроаккумулятор должен поддерживать давление на определенном уровне, вместе с этим исключая утечки и сглаживая вибрации за счет демпфирующего эффекта.

Машины на гидравлических системах

Наиболее распространены такие механизмы в машинах с навесным оборудованием – в тех же экскаваторах, тракторах и уборочных автомобилях. Широко применяют гидравлику в своих моделях конструкторы Минского тракторного завода (МТЗ).

Стандартная комплектация, которая используется в этих тракторах, включает насосы, гидрораспределитель, цилиндры и трубопровод. Рабочий цикл, который обеспечивает гидравлика МТЗ, можно представить так: жидкость поступает от емкости к насосам, переправляется к распределителям, входит в поршневую группу и возвращается в бак. На этапе перехода от гидрораспределителей к цилиндрам к регуляции процесса подключается оператор оборудования, который посредством рычагов контролирует поступление жидкости в поршневые группы в зависимости от текущих задач.

Обслуживание гидравлических механизмов

Профилактическое обслуживание обычно сводится к операциям смазки отдельных деталей и компонентов гидравлической системы. В процессе осмотра ответственное лицо также выявляет признаки износа, деформации и повреждения. Как правило, ремонт гидравлики сводится к замене гильз поршней, штоков и крышек. В регулярном порядке обновляются расходники в виде уплотнительных колец.

Заключение

Гидравлика – это один из простейших способов получения механического усилия доступными средствами. Для понимания, что такое гидравлика, и какую пользу она приносит рядовому пользователю, можно привести в качестве примера насосное оборудование. Садовые станции перекачки воды действуют на принципах гидравлической инженерии, затрачивая минимум энергии. На более высоком уровне по аналогичным схемам работают компрессорные установки и пневматический инструмент.

☰ Как работает гидравлическая тормозная система автомобиля

Гидравлический тип тормозной системы используют на легковых автомобилях, внедорожниках, микроавтобусах, малогабаритных грузовиках и спецтехнике. Рабочая среда — тормозная жидкость, 93-98% которой составляют полигликоли и эфиры этих веществ. Остальные 2-7% — присадки, которые защищают жидкости от окисления, а детали и узлы от коррозии.

Схема гидравлической тормозной системы

Составные элементы гидравлической тормозной системы:

1 — педаль тормоза;
2 — центральный тормозной цилиндр;
3 — резервуар с жидкостью;
4 — вакуумный усилитель;
5, 6 — транспортный трубопровод;
7 — суппорт с рабочим гидроцилиндром;
8 — тормозной барабан;
9 — регулятор давления;
10 — рычаг ручного тормоза;
11 — центральный трос ручного тормоза;

12 — боковые тросы ручного тормоза.

Чтобы понять работу тормозов, рассмотрим подробнее функционал каждого элемента.

Педаль тормоза

Это рычаг, задача которого — передача усилия от водителя на поршни главного цилиндра. Сила нажатия влияет на давление в системе и скорость остановки автомобиля. Чтобы уменьшить требуемое усилие, на современных автомобилях есть усилители тормозов.

Главный цилиндр и резервуар с жидкостью

Центральный тормозной цилиндр — узел гидравлического типа, состоящий из корпуса и четырех камер с поршнями. Камеры заполнены тормозной жидкостью. При нажатии на педаль, поршни увеличивают давление в камерах и усилие передается по трубопроводу на суппорты.

Над главным тормозным цилиндром расположен бачок с запасом “тормозухи”. Если тормозная система протекает, уровень жидкости в цилиндре уменьшается и в него начинает поступать жидкость из резервуара. Если уровень “тормозухи” упадет ниже критической отметки, на приборной панели начнет мигать индикатор ручного тормоза. Критический уровень жидкости чреват отказом тормозов.

Вакуумный усилитель

Тормозной усилитель стал популярный благодаря внедрению гидравлики в тормозные системы. Причина — чтобы остановить автомобиль с гидравлическими тормозами нужно больше усилий, чем в случае с пневматикой.

Вакуумный усилитель создает вакуум с помощью впускного коллектора. Полученная среда давит на вспомогательный поршень и в разы увеличивает давление. Усилитель облегчает торможение, делает вождение комфортным и легким.

Трубопровод

В гидравлических тормозах четыре магистрали — по одной на каждый суппорт. По трубопроводу жидкость из главного цилиндра попадает в усилитель, увеличивающий давление, а затем по отдельным контурам поставляется в суппорты. Металлические трубки с суппортами соединяют гибкие резиновые шланги, которые нужны, чтобы связать подвижные и неподвижные узлы.

Тормозной суппорт

Узел состоит из:

корпуса;
рабочего цилиндра с одним или несколькими поршнями;
штуцера прокачки;
посадочных мест колодок;
креплений.

Если узел подвижный, то поршни расположены с одной стороны от диска, а вторую колодку прижимает подвижная скоба, которая движется на направляющих. У неподвижного тормозного суппорта поршни расположены по обе стороны диска в цельном корпусе. Суппорта крепят к ступице или к поворотному кулаку.

Задний тормозной суппорт с системой ручного тормоза

Жидкость поступает в рабочий цилиндр суппорта и выдавливает поршни, прижимая колодки к диску и останавливая колесо. Если отпустить педаль, жидкость возвращается, а так как система герметичная, подтягивает и возвращает на место поршни с колодками.

Тормозные диски с колодками

Диск — элемент тормозного узла, которые крепится между ступицей и колесом. Диск отвечает за остановку колеса. Колодки — плоские детали, которые находятся на посадочных местах в суппорте по обе стороны диска. Колодки останавливают диск и колесо с помощью силы трения.

Регулятор давления

Регулятор давления или, как его называют в народе, “колдун” — это страхующий и регулирующий элемент, который стабилизирует автомобиль во время торможения. Принцип работы — когда водитель резко нажимает на педаль тормоза, регулятор давления не дает всем колесам автомобиля тормозить одновременно. Элемент передает усилие от главного тормозного цилиндра на задние тормозные узлы с небольшим опозданием.

Такой принцип торможения обеспечивает лучшую стабилизацию автомобиля. Если все четыре колеса затормозят одновременно, автомобиль с большой долей вероятности занесет. Регулятор давления не дает уйти в неконтролируемый занос даже при резкой остановке.

Ручной или стояночный тормоз

Ручной тормоз удерживает автомобиль во время остановки на неровной поверхности, например, если водитель остановился на склоне. Механизм ручника состоит из ручки, центрального, правого и левого тросиков, правого и левого рычагов ручного тормоза. Ручной тормоз обычно соединяют с задними тормозными узлами.

Когда водитель тянет за рычаг ручника, центральный тросик натягивает правый и левый тросики, которые крепятся к тормозным узлам. Если задние тормоза барабанные, то каждый тросик крепится к рычагу внутри барабана и придавливает колодки. Если тормоза дисковые, то рычаг крепится к валу ручного тормоза внутри поршня суппорта. Когда рычаг ручника в рабочем положении, вал выдвигается, нажимает на подвижную часть поршня и прижимает колодки к диску, блокируя задние колеса.

Это основные моменты, которые стоит знать о принципе работы гидравлической тормозной системы. Остальные нюансы и особенности функционирования гидравлических тормозов зависят от марки, модели и модификации автомобиля.

Гидравлическая тормозная система автомобиля: жидкость не воздух

Гидравлическая тормозная система автомобиля – кто такая и с чем едят? Сейчас мы познакомимся с наиболее популярной схемой, встречающейся на легковушках, попытаемся разобраться с её устройством и принципом работы.

И так! Вряд ли вы будете спорить, что тормоза нужны любому транспорту, даже велосипеду, иначе он превращается из средства передвижения в неуправляемое нечто. Поэтому нам с вами нужно контролируемое движение любого транспорта, а значит иметь надёжные тормоза.

Гидравлические тормоза: хит, которому почти 100 лет

Тормоза с гидравлическим приводом (рабочим телом в данной системе является специальная жидкость, отсюда и название) без малейшей тени сомнения можно назвать классикой жанра.

Появились они на серийных моделях легковых авто в 20-х годах минувшего столетия и с тех пор плотно вошли в автопром, не оставив практически никаких шансов другим системам. Пионерами по внедрению гидротормозов стали американцы, задав на них моду на долгие десятилетия.

За почти сто лет существования, эта технология постоянно совершенствовалась, обрастая различными узлами и агрегатами, делающими её более надёжной и эффективной.

В дополнение ко всему, последние несколько десятков лет ознаменовались активным использованием электроники в автопроме, которая не обошла стороной и тормозные системы, благодаря чему они стали максимально безопасными. А ведь прогресс не остановить, то ли ещё будет…

Секреты гидравлики

Чем же так хороша конструкция гидравлической тормозной системы, если без неё не обходится ни один легковой автомобиль?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посмотрим, как она устроена. Простейший гидропривод тормозов состоит из таких элементов:

педаль, на которую мы с Вами жмём;
вакуумный усилитель;
главный гидроцилиндр;
магистрали;
гидроцилиндры передних и задних колёс;
тормозные механизмы.

Пока авто движется, и останавливать его никто не планирует, давление в системе невелико и поддерживается на уровне атмосферного, тормозные колодки разжаты, колёса крутятся без малейшего сопротивления. Но как только Вы коснулись педали тормоза, начинается самое интересное.

Механическое движение от нажатия передаётся на вакуумный усилитель, который помогает нам не потеть, давя на педаль, хотя на выходе усилителя, шток которого связан с главным гидроцилиндром, давление достаточно ощутимое.

Так, например, невзирая на то, кто сидит за рулём, хрупкая девушка или брутальный мужик, нажимается тормоз легко и податливо, хотя в гидравлических магистралях давление рабочей жидкости в этот момент достигает уже 20-25 атмосфер.

Под напором жидкости в системе начинают работать исполнительные устройства – гидравлические цилиндры передних и задних колёс, которые и приводят в движение тормозные механизмы – колодки дисковых или барабанных тормозов. Автомобиль сбрасывает скорость и останавливается.

Так вкратце выглядит алгоритм работы простейшего гидравлического привода. Но в реальных конструкциях всё чуточку сложнее.

К примеру, для обеспечения должного уровня надёжности тормозной системы применяется многоконтурная схема (как правило, двухконтурная).

Что это значит?

Нагнетаемое главным гидроцилиндром давление попадает не в одну магистраль, а в две, которые не связаны друг с другом. Одни контур обслуживает только два колеса. Комбинации могут разные, например, отдельно передние и задние, или Х-образно – переднее левое и правое заднее колесо в одном контуре, а переднее правое и левое заднее колесо в другом.

При такой компоновке обеспечивается резервирование системы – если один из контуров вышел из строя по какой-либо причине, то автомобиль не лишится полностью тормозов — остановиться можно будет без особых усилий.

Эпилог: о плюсах и минусах

Ну что ж, друзья, и в завершение несколько выводов по нашей теме.

Как мы с Вами увидели, гидравлическая тормозная система оказалась на редкость простым и понятным устройством, что, в принципе, и определило её судьбу и массовое распространение. Но у неё есть и недостатки.

Одним из них является чувствительность к герметичности системы – при малейших утечках жидкости, торможение уже ощущается не столь отчётливым, а при попадании воздуха в магистрали, гидравлика и вовсе может отказать. Но не будем о плохом, до новых встреч на страницах блога!

Изучайте автомобили и будьте внимательны на дорогах!

Гидропривод машин — это… Что такое Гидропривод машин?

совокупность источника энергии и устройства для её преобразования и транспортировки посредством жидкости к приводимой машине. Основной целью применения Г. м. является получение требуемой зависимости скорости приводимой машины от нагрузки, в ряде случаев использование гидропривода позволяет получать и др. эксплуатационные преимущества: рациональнее расположить оборудование, более полно использовать мощность двигателя, снизить ударные нагрузки в системе и т.д. В качестве источника энергии могут использоваться электрический или тепловой двигатель, жидкость под давлением и др. Соответственно Г. м. называют гидроэлектроприводом, паро- (газо-) турбогидроприводом и т.д. В зависимости от вида гидропередачи, т. е. устройства, транспортирующего и преобразующего энергию, различают гидростатический (объёмный), гидродинамический и смешанный приводы (см. Гидропередача объёмная, Гидродинамическая передача).

Объёмный Г. м. позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, осуществлять слежение — точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения, усиливая одновременно управляющее воздействие. Наиболее широко объёмный Г. м. применяется в металлорежущих станках, прессах, в системах управления летательных аппаратов, судов, тяжёлых автомобилей, в системах автоматического управления и регулирования тепловых двигателей, гидротурбин. Реже объёмный Г. м. используется в качестве главных приводов транспортных установок на автомобилях, кранах.

Динамический Г. м. позволяет осуществлять только вращательное движение. В приводах этого вида частота вращения ведущего вала автоматически меняется с изменением нагрузки, что делает их особо пригодными для транспортных установок: скорость экипажа автоматически меняется в зависимости от сопротивления движению. На судах Г. м. используют для привода винтов. Находят применение динамические Г. м. и в стационарных установках: для привода питательных насосов ТЭЦ, шахтных подъёмных машин, вентиляторов и т. и. В этих случаях на них возлагаются те же задачи, что и на объёмный Г. м. — программное изменение скорости приводимой машины.

Примером смешанного Г. м. может служить привод отдельных конструкций штамповочных прессов, в которых энергия от электродвигателя забирается центробежным насосом, подающим жидкость в гидравлический цилиндр, который приводит в движение рабочий инструмент пресса. Возможны и др. комбинации. Например, в Г. м., используемом для запуска газовых турбин, энергия сжатого газа в гидроаккумуляторе сообщается жидкости, которая подаётся к гидротурбине, раскручивающей запускаемый тепловой двигатель.

На рис. дана схема гидропривода легкового автомобиля, включающего в себя гидродинамическую передачу (гидротрансформатор) и объёмный Г. м. для управления сцеплением, ленточными тормозами, заполнением гидротрансформатора. Прямая или понижающая передача устанавливается распределителем — объёмным Г. м., соединённым с рычагом.

Объёмные Г. м. строятся на мощности до 5000 квт, однако основная масса этих устройств имеет мощность 5—15 квт; известны самолётные Г. м. с частотой вращения до 18000 об/мин, однако более распространены Г. м. с частотой вращения до 1000 об/мин. Динамические Г. м. работают с частотой вращения до 35000 об/мин (хотя известны Г. м. и на 300 об/мин), ограничений по передаваемой мощности практически нет (известны установки на 18000 квт и более, наибольшее число построенных Г. м. — автомобильные агрегаты, их мощность до 400 квт).

Схема гидропривода легкового автомобиля: 1 — гидротрансформатор; 2 — распределитель; 3 — предохранительный клапан; 4 — клапан переключения насосов; 5 — гидроаккумулятор; 6 — сцепление; 7 — цилиндры ленточных тормозов; 8 — ленточные тормоза; 9 — резервуар; 10 — насосы; 11 — клапаны; 12 — маслоохладитель; 13 — вакуумный модулятор.

Гидроусилитель руля — Википедия

Следящий гидропривод. Сверху показан золотник, переключающий гидравлические потоки в соответствии с положением штока золотника. Снизу — силовой гидроцилиндр двойного действия, осуществляющий перемещение конструкции в двух направлениях

Насос ГУР (16) с ременным приводом от двигателя и стоящий на нём бачок на грузовике ЗИЛ-131

Гидравлический усилитель руля (ГУР) — автомобильная гидравлическая система, часть рулевого механизма, предназначенная для облегчения управления направлением движения автомобиля при сохранении необходимой «обратной связи» и обеспечении устойчивости и однозначности задаваемой траектории^[1].

Гидроусилитель руля устроен так, что при отказе усилителя рулевое управление продолжает работать (хотя руль при этом становится более «тяжёлым»).

В Советском Союзе (СССР) впервые был применён в 1950 г. на карьерном самосвале МАЗ-525. Первый советский легковой автомобиль, оснащенный ГУР — автомобиль высшего класса ЗИЛ-111 (1958 г.).

Назначение и устройство гидроусилителя рулевого управления[править | править код]

Для уменьшения усилия, прикладываемого при повороте рулевого колеса, смягчения ударов, передающихся на рулевое колесо при наезде управляемых колес на неровности дороги, и повышения безопасности при разрыве шин переднего колеса в конструкцию рулевого управления некоторых автомобилей вводят специальные гидроусилители.

Гидроусилитель представляет собой замкнутую гидравлическую систему, состоящую из насоса, регулятора давления, бачка с запасом гидравлической жидкости, управляющего золотника и силового гидроцилиндра.

Насос (с приводом от двигателя автомобиля или электромотора), регулятор давления (обычно в виде перепускного клапана, сливающего избыток расхода насоса мимо золотника) и бачок с запасом гидравлической жидкости предназначены для создания рабочего перепада давлений в гидросистеме усилителя.

Силовой гидроцилиндр двойного действия (то есть умеющий создавать усилие в двух направлениях) в современных легковых автомобилях обычно интегрируется с рулевой рейкой и передает усилие на неё. Золотник устанавливается на рулевой колонке и реагирует на вращательный момент на валу колонки.

Придумано множество способов преобразовать вращательный момент рулевого колеса в работу золотника. Большинство основаны на подвижности отдельного участка вала рулевой колонки. В современных машинах роль подвижного элемента колонки обычно играет торсион — радиально пружинящий участок вала рулевой колонки. Золотник реагирует на угловой сдвиг между концами торсиона при наличии усилия на руле. Существуют конструкции с осевой подвижностью участка вала рулевой колонки: осевое перемещение задается винтовой передачей, преобразующей вращательное усилие руля в поступательное движение штока золотника. В некоторых конструкциях усилие поворота колес регистрируется не на рулевой колонке, а на других узлах передачи усилия от руля к колесу.

Пример гидроусилителя, совмещённого с рулевым механизмом — гидроусилитель, применяемый на автомобилях ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131[править | править код]

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля ЗИЛ-130:

При прямолинейном движении автомобиля золотник за счёт пружин удерживается в нейтральном положении, при этом все каналы золотника открыты.

При повороте — при вращении руля винт вращается и вкручивается в шариковую гайку. При этом он смещается вместе с золотником и подшипниками и смещает плунжеры, сжимая пружины. Как только подшипники упрутся в корпус, винт с золотником перестанет смещаться, а смещаться начнёт шариковая гайка с поршнем и рейкой, при этом как бы накручиваясь на винт. При смещении золотника центральный канал от насоса останется связанным с одним из боковых каналов, а другой боковой канал останется связанным с каналом слива. При смещении поршня усилие будет передаваться от рейки сектору, а от него через вал сошке. Так как центральный канал от масляного насоса связан с одним из боковых каналов, то масло пойдёт из него в одну из полостей гидроцилиндра и будет давить на поршень, помогая смещать его и облегчая усилие, прилагаемое на рулевое колесо.

При прекращении вращения руля винт перестаёт вкручиваться в гайку и минимальное движение поршня передаётся на винт и золотник. Золотник возвращается в нейтральное положение. Все каналы открываются, масло от насоса начинает уходить на слив, и усилитель прекращает свою работу. Кроме того, возвращению золотника в нейтральное положение способствуют пружины, давящие на плунжеры и на подшипники.

При увеличении сопротивления повороту начнёт возрастать давление в линии от насоса через золотник в одну из полостей гидроцилиндра. Эта линия связана с полостью между плунжерами, где находятся пружины. Повышенное давление будет давить на плунжеры, а они — на подшипники. Плунжеры будут стараться вернуть золотник в нейтральное положение. Часть масла начнёт уходить на слив, а водитель почувствует дополнительное сопротивление вращению руля — следящее действие за усилием.

При неработающем двигателе насос не накачивает масло и усилитель не работает. Управление автомобилем может осуществляться. При вращении руля поршень смещается и вытесняет масло из одной полости в другую через обратный клапан, и масло не мешает движению поршня.

Пример гидроусилителя, совмещённого с продольной тягой — гидроусилитель, применяемый на автомобилях МАЗ и КрАЗ-255[править | править код]

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля КрАЗ-255:

При прямолинейном движении — золотник находится в нейтральном положении, все каналы открыты и масло от насоса уходит на слив.

При повороте усилие от рулевого колеса передаётся через рулевой механизм на сошку. Сошка тянет шаровый палец, а он смещает стакан и золотник примерно на 1 мм. Как только стакан упрётся в корпус, усилие будет передаваться корпусу, а от него через другой шаровый палец продольной тяге и далее. Так как золотник сместился, канал от насоса остался связанным только с одной полостью цилиндра, а другая полость осталась связана с каналом слива. Масло, поступающее в цилиндр, смещает корпус за счёт давления в ту сторону, в которую его тянет сошка, облегчая водителю поворот руля. Масло, поступающее в цилиндр, давит на корпус за счёт давления, а опорой для него является поршень и шток, соединенные с балкой переднего моста.

При прекращении поворота руля золотник возвращается в исходное положение за счёт остаточного давления масла, которое давит на торец золотника. Торцевая полость золотника связана с основным каналом отверстием в бурте.

При увеличении сопротивления повороту растёт давление в усилителе, которое действует и на торцевую поверхность золотника и старается вернуть его в исходное положение, создавая дополнительное сопротивление на рулевом колесе. Следящее действие осуществляется по принципу остановки вращения руля.

Automatic transmission fluid (ATF) Dexron III

Для предотвращения возникновения аварийно-опасных ситуаций, связанных с отказом системы рулевого управления автомобиля, необходимо периодически производить контроль наличия масла в бачке ГУРа. При заметном снижении его уровня, не связанного с температурой, углом поворота колес, наклоном автомобиля и т. п., необходимо проверить герметичность узлов гидравлического контура: шланги, места их вводов и т. д.

Для увеличения срока службы элементов ГУРа и системы в целом, рекомендуется один раз в 1—2 года производить замену рабочей жидкости.

В инструкции по эксплуатации большинства автомобилей подчеркивается, что нельзя удерживать колеса в крайнем положении более 5 сек, так как это может привести к перегреву масла, вплоть до его закипания, и выходу системы из строя.

В качестве рабочей гидравлической жидкости (а также смазочного масла деталей гидроусилителя) применяется:

На советских грузовых автомобилях применяется веретенное (индустриальное) масло.

На современных автомобилях применяется или жидкость для гидроусилителей (Power steering fluid) или жидкость для автоматических трансмиссий (Automatic transmission fluid или ATF или Dexron III).

Перед заливкой масла в агрегат рекомендуется ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.

Сервомеханизм является разновидностью гидравлического усилителя рулевого управления. Применяются сервомеханизмы на гусеничной технике для уменьшения усилия, прилагаемого на рычаг управления при повороте.

Устройство сервомеханизма трактора Т-130:

Корпус
Толкатели
Поршни
Пружины
Рычаги с валиками
Плунжер

Принцип работы сервомеханизма трактора Т-130:

При прямолинейном движении — отверстия в поршнях открыты и масло через них уходит от насоса на слив. При повороте — усилие от рычага передаётся толкателю. Толкатель прижимается к поршню, закрывает отверстие в поршне и давит на него. Перед поршнем начинает возрастать давление, за счёт него смещается плунжер и закрывает канал ко второму поршню. Так как масло теперь поступает только к закрытому поршню, давление возрастает настолько, что начинает смещать поршень, от поршня усилие передаётся на рычаг-валик-рычаг-вилка. При отпускании рычага — отверстие в поршне открывается, масло уходит на слив, давление падает, и все детали возвращаются в исходное положение.

расчет, схема, устройство. Типы гидравлических систем. Ремонт. Гидравлические и пневматические системы

Гидравлическая система представляет собой устройство, предназначенное для преобразования небольшого усилия в значительное с использованием для передачи энергии какой-либо жидкости. Разновидностей узлов, функционирующих по этому принципу, существует множество. Популярность систем этого типа объясняется прежде всего высокой эффективностью их работы, надежностью и относительной простотой конструкции.

Сфера использования

Широкое применение системы этого типа нашли:

В промышленности. Очень часто гидравлика является элементом конструкции металлорежущих станков, оборудования, предназначенного для транспортировки продукции, ее погрузки/разгрузки и т. д.
В авиакосмической отрасли. Подобные системы используются в разного рода средствах управления и шасси.
В сельском хозяйстве. Именно через гидравлику обычно происходит управление навесным оборудованием тракторов и бульдозеров.
В сфере грузоперевозок. В автомобилях часто устанавливается гидравлическая тормозная система.
В судовом оборудовании. Гидравлика в данном случае используется в рулевом управлении, входит в конструктивную схему турбин.

Принцип действия

Работает любая гидравлическая система по принципу обычного жидкостного рычага. Подаваемая внутрь такого узла рабочая среда (в большинстве случаев масло) создает одинаковое давление во всех его точках. Это означает то, что, приложив малое усилие на маленькой площади, можно выдержать значительную нагрузку на большой.

Далее рассмотрим принцип действия подобного устройства на примере такого узла, как гидравлическая тормозная система автомобиля. Конструкция последней довольно-таки проста. Схема ее включает в себя несколько цилиндров (главный тормозной, заполненный жидкостью, и вспомогательные). Все эти элементы соединены друг с другом трубками. При нажатии водителем на педаль поршень в главном цилиндре приходит в движение. В результате жидкость начинает перемещаться по трубкам и попадает в расположенные рядом с колесами вспомогательные цилиндры. После этого и срабатывает торможение.

Устройство промышленных систем

Гидравлический тормоз автомобиля — конструкция, как видите, довольно-таки простая. В промышленных машинах и механизмах используются жидкостные устройства посложнее. Конструкция у них может быть разной (в зависимости от сферы применения). Однако принципиальная схема гидравлической системы промышленного образца всегда одинакова. Обычно в нее включаются следующие элементы:

Резервуар для жидкости с горловиной и вентилятором.
Фильтр грубой очистки. Этот элемент предназначен для удаления из поступающей в систему жидкости разного рода механических примесей.
Насос.
Система управления.
Рабочий цилиндр.
Два фильтра тонкой очистки (на подающей и обратной линиях).
Распределительный клапан. Этот элемент конструкции предназначен для направления жидкости к цилиндру или обратно в бак.
Обратный и предохранительный клапаны.

Работа гидравлической системы промышленного оборудования также основывается на принципе жидкостного рычага. Под действием силы тяжести масло в такой системе попадает в насос. Далее оно направляется к распределительному клапану, а затем — к поршню цилиндра, создавая давление. Насос в таких системах предназначен не для всасывания жидкости, а лишь для перемещения ее объема. То есть давление создается не в результате его работы, а под нагрузкой от поршня. Ниже представлена принципиальная схема гидравлической системы.

Преимущества и недостатки гидравлических систем

К достоинствам узлов, работающих по этому принципу, можно отнести:

Возможность перемещения грузов больших габаритов и веса с максимальной точностью.
Практически неограниченный диапазон скоростей.
Плавность работы.
Надежность и долгий срок службы. Все узлы такого оборудования можно легко защитить от перегрузок путем установки простых клапанов сброса давления.
Экономичность в работе и небольшие размеры.

Помимо достоинств, имеются у гидравлических промышленных систем, конечно же, и определенные недостатки. К таковым относят:

Повышенный риск возгорания при работе. Большинство жидкостей, используемых в гидравлических системах, являются горючими.
Чувствительность оборудования к загрязнениям.
Возможность протечек масла, а следовательно, и необходимость их устранения.

Расчет гидравлической системы

При проектировании подобных устройств принимается во внимание множество самых разных факторов. К таковым можно отнести, к примеру, кинематический коэффициент вязкости жидкости, ее плотность, длину трубопроводов, диаметры штоков и т. д.

Основными целями выполнения расчетов такого устройства, как гидравлическая система, чаще всего является определение:

Характеристик насоса.
Величины хода штоков.
Рабочего давления.
Гидравлических характеристик магистралей, других элементов и всей системы в целом.

Производится расчет гидравлической системы с использованием разного рода арифметических формул. К примеру, потери давления в трубопроводах определяются так:

Расчетную длину магистралей делят на их диаметр.
Произведение плотности используемой жидкости и квадрата средней скорости потока делят на два.
Перемножают полученные величины.
Умножают результат на коэффициент путевых потерь.

Сама формула при этом выглядит так:

∆p_i= λ х l_{i(p) :}d х pV²:^2.

В общем, в данном случае расчет потерь в магистралях выполняется примерно по тому же принципу, что и в таких простых конструкциях, как гидравлические системы отопления. Для определения характеристик насоса, величины хода поршня и т. д. используются другие формулы.

Типы гидравлических систем

Подразделяются все такие устройства на две основные группы: открытого и закрытого типа. Рассмотренная нами выше принципиальная схема гидравлической системы относится к первой разновидности. Открытую конструкцию имеют обычно устройства малой и средней мощности. В более сложных системах закрытого типа вместо цилиндра используется гидродвигатель. Жидкость поступает в него из насоса, а затем снова возвращается в магистраль.

Как выполняется ремонт

Поскольку гидравлическая система в машинах и механизмах играет значимую роль, ее обслуживание часто доверяют высококвалифицированным специалистам занимающихся именно этим видом деятельности компаний. Такие фирмы обычно оказывают весь комплекс услуг, связанных с ремонтом спецтехники и гидравлики.

Разумеется, в арсенале этих компаний имеется все необходимое для производства подобных работ оборудование. Ремонт гидравлических систем обычно выполняется на месте. Перед его проведением при этом в большинстве случаев должны быть произведены разного рода диагностические мероприятия. Для этого компании, занимающиеся обслуживанием гидравлики, используют специальные установки. Необходимые для устранения проблем комплектующие сотрудники таких фирм также обычно привозят с собой.

Пневматические системы

Помимо гидравлических, для приведения в движение узлов разного рода механизмов могут использоваться пневматические устройства. Работают они примерно по тому же принципу. Однако в данном случае в механическую преобразуется энергия сжатого воздуха, а не воды. И гидравлические, и пневматические системы довольно-таки эффективно справляются со своей задачей.

Плюсом устройств второй разновидности считается, прежде всего, отсутствие необходимости в возврате рабочего тела обратно к компрессору. Достоинством же гидравлических систем по сравнению с пневматическими является то, что среда в них не перегревается и не переохлаждается, а следовательно, не нужно включать в схему никаких дополнительных узлов и деталей.