Достаточно ли Вы знаете о гидравлике для автомобиля?
Гидравлическое оборудование нашло широкое применение во многих производственных отраслях. Этому поспособствовала его высокая эффективность и функциональность, простота в эксплуатации, нетребовательность в обслуживании. Оно позволяет увеличивать объемы выпускаемой продукции, повысить ее качество, безопасность рабочих мест, автоматизировать работу и все это при сохранении потребления энергетических ресурсов. Наибольшее распространение гидравлические системы получили в сельском хозяйстве, машиностроении, строительных компаниях, металлургии, дорожных работах, коммунальной отрасли, лесозаготовительном хозяйстве и пр. Им комплектуются вакуумные машины, асфальтоукладчики, автобетоносмесители, снегоочистительные авто, мусоровозы, тягачи, пожарные автомобили, автоцистерны, автовышки, автогрейдеры, эвакуаторы и автовозы, крупнотоннажные фургоны и пр.
С их помощью также можно расширить функциональные возможности специализированной техники. Машины, используемые в дорожно-строительных, ремонтных, складских работах, сельском и коммунальном хозяйстве, имеют узкую специализацию. Для выполнения полного спектра задач требуется покупать разные виды машин. Но это большие материальные траты, дорогостоящее обслуживание, сложности с хранением. Избежать таких проблем помогает гидрофикация спецтранспорта. Благодаря дополнительному навесному оборудованию, экскаватор сможет выполнять работы различного назначения, начиная от общестроительных и дорожных и вплоть до переработки мусора, сноса старых строений. И это относится к разным видам спецтехники. Гидравлическое навесное оборудование устанавливается на тягачи, мини-погрузчики, трактора и пр.
Как работает эта система? Какие ключевые узлы обеспечивают ее функционирование? В чем основные преимущества и есть ли недостатки у гидрооборудования?
Как работает гидравлическая система
Конструктивно гидравлическая система состоит из таких ключевых узлов:
коробки отбора мощности (КОМ);
гидравлического насоса;
гидравлического распределителя;
масляного бака;
блока управления.
В комплект поставки также входят соединительные шланги, фитинги, переходники.
Если говорить научными терминами, то задача гидравлической системы состоит в преобразовании механической энергии двигателя авто в гидравлическую. А происходит все это следующим образом.
Гидравлическая система приводится в действие двигателем автомобиля. Его крутящий момент изначально передается на коробку переключения передач, а далее – на КОМ, которая и приводит в действие гидронасос. Он работает преимущественно на масле и создает необходимое давление в системе. Сжатая рабочая жидкость по трубопроводам поступает в гидравлические механизмы, приводя их действие. Управление системой осуществляется или кнопками, или джойстиком, установленным в кабине водителя. После совершенного действия масло снова возвращается в бак и цикл повторяется заново.
Если хотите, чтобы ваша гидросистема работала стабильно, без сбоев и проблем, особое внимание обратите на насос, который по праву можно назвать «сердцем» узла.
Полезная информация о насосах
Гидравлический насос – ключевой узел, обеспечивающий движение жидкости и работу всей системы в целом. От качества его работы зависит стабильность и надежность функционирования узла. Поэтому в процессе работы гидравлического оборудования специалисты оценивают такой критерий, как эффективность насоса. По этому показателю определяется то, насколько хорошо агрегат справляется со своими обязанностями.
Под данным параметром понимают отношение реальной подачи насоса к теоретической. Выражается данный параметр в процентах. При работе оборудования действительные показатели всегда будут ниже теоретических. Это связано с внутренним перетеканием масла сквозь рабочие элементы. В их конструкции предусмотрены дополнительные отверстия для смазки, через которые жидкость и просачивается.
Но здесь надо знать допустимые параметры. В норме, эффективность подачи шестеренчатого насоса составляет в среднем 75-85%, поршневого – выше, 85-95%. Эти коэффициенты обязательно следует учитывать при выборе гидравлического насоса. Только так вы сможете приобрести оборудование, которое обеспечит стабильную и эффективную работу узла. Так, если для вашего навесного оборудования необходим насос мощностью 100 л.с., то с учетом коэффициента эффективности 90%, требуемый показатель будет уже 110 л.с. Такой запас гарантирует стабильность работы гидрооборудования.
Если показатели вашего насоса окажутся ниже 75-95%, говорится, что эффективность насоса снизилась. Это может быть связано с повышенным износом механизма. Особенно актуально для агрегатов, изготовленных с минимальным допуском.
Механическая эффективность
Определяется как эффективность крутящего момента. Это соотношение выходящего крутящего момента к входящему. В процессе работы оборудования он снижается. И связано это с трением подвижных элементов. На них крутящий момент и теряется. В среднем такая эффективность составляет около 90%.
Полная эффективность
Так как задача гидронасоса состоит в преобразовании механической мощности в гидравлическую, то и его полная эффективность будет рассчитываться как отношение этих параметров. Разделите входящую мощность на выходящую, и получите коэффициент. Чем ближе он окажется к 1, тем более эффективным является ваш насос.
В то же время полная эффективность складывается из эффективности подачи и эффективности крутящего момента. Выходящие показатели всегда будут ниже входящих, что связано с потерями в наносе ввиду внутреннего перетекания и трения вращающихся элементов.
В цифрах эти выглядит так: полная эффективность насоса мощностью 100 л.с. с эффективностью подачи 85% и эффективностью крутящего момента 90% составит 76,5% или 76,5 л.с.
Что приводит к снижению эффективности насоса
Снижение эффективности гидронасоса негативным образом сказывается на результативности работ исполнительного механизма.
Наиболее часто проблемы с этим агрегатом случаются ввиду чрезмерной загрязненности масла. Рабочая жидкость быстро накапливает разные загрязнения, разнося их по всему контуру. Это и твердые частички грязи, и песчинки, и мельчайшие металлические элементы. Все это абразивные вещества, которые приводят к чрезмерному износу внутренних деталей, увеличивая перетекания, снижая механическую, а вслед за ней и полную эффективность насоса.
Еще одна причина проблем в работе оборудования – кавитация. Это когда масло не полностью заполняет предназначенное для него пространство. В результате в нем появляются пузырьки воздуха. Они образуются в области низкого давления и вместе с рабочей средой сжимаются, переходя в зону высокого давления, где и начинают разрываться, сопровождаясь сильной вибрацией насоса и повышенной шумностью его работы. Долго работать в режиме кавитации оборудование не сможет. Взрывы пузырьков воздуха будут повреждать мелкие металлические элементы, унося их частички вместе с рабочим потоком. А это уже грозит оборудованию серьезными механическими повреждениями.
Сильные и слабые стороны гидравлических систем
Гидравлические системы нашли широкое применение практически по всех промышленных отраслях. Они применяются в прессах, литьевых машинах, станках, больших манипуляторах, формовочных машинах, используемых при производстве пластмасс, роботах. Гидравлика задействована в горно- и нефтедобывающей промышленности, обеспечивает работу раздвижных мостов и шлюзовых ворот, спасательного оборудования.
Не менее широко она применяется и в узкоспециализированных отраслях, в частности в оборудовании технологического контроля, пилотажных и других видах тренажеров, ветровых турбинах электростанций, разнообразных испытательных центрах. Невозможно без гидравлического оборудования представить функционирования суден воздушного и морского флота. Но все же наиболее широкое применение он и нашли именно в спецтехнике: погрузчики, экскаваторы, подъемные краны, автовышки, трактора и другие виды транспорта, в которых необходимо получить максимальное усилие при минимальном приложенной мощности.
Такому широкому распространению гидравлических систем поспособствовали следующие весомые преимущества:
Жидкость способна хорошо передавать энергию, а использование гибких соединительных шлангов вместо механических элементов повышает надежность системы.
Минимально приложенное усилие трансформируется в высокую мощность.
Высокая плавность работы. Даже тяжелые грузы можно перемещать с точной регулировкой, плавно и тихо, без вибраций.
Простота конструктивного решения. Гидравлическая система – это всего несколько подвижных деталей и минимальное число соединений, самостоятельная смазка.
Компактность. Размеры блоков гидрооборудования достаточно небольшие. Они не занимают много места и не требуют сложного монтажа.
Высокая экономичность работы оборудования. Ни одна другая система не способна дать подобные результаты.
Безопасность. Оборудование комплектуется предохранительным клапаном, защищающим весь узел от перегрузки.
Но наряду с высоким количеством преимуществ есть и аспекты, о которых следует знать заблаговременно, до покупки гидравлического оборудования. Речь идет прежде всего о необходимости прохождения регулярного технического обслуживания. Только оно способно защитить узел от повышенного износа, загрязнения рабочего тела, появления ржавчины. Обязательное условие – регулярная замена масла.
