Гидравлические контуры, открытые и закрытые

Гидравлические контуры, открытые и закрытые

Простой открытый по центру гидравлический контур.

Для осуществления передачи, гидравлическая жидкость должна поступить в привод и / или двигатель, а затем вернуться к резервуару. Затем жидкость фильтруется и повторно закачивается. Путь размещения гидравлической жидкости называется гидравлическим контуром, который существует в нескольких типах. Для открытого по центру контура используются насосы, которые поставляют непрерывный поток. Поток возвращается в резервуар через регулирующий клапан в открытый центр, который предоставляет собой открытый обратный путь в резервуар и жидкость под высоким давлением не перекачивается. В противном случае, если регулирующий клапан приводится в действи, он направляет жидкость из привода и бака. Давление жидкости будет расти, чтобы оказать всяческое сопротивление, так как насос имеет постоянный выход. Если давление поднимается слишком высоко, жидкость возвращается в бак через клапан сброса давления . Несколько клапанов управления могут быть уложены в сери и Этот тип цепи может использовать недорогие насосы для  постоянного перемещения.

Системы с закрытым центром поставляют полное давление на регулирующие клапан  или другие приведенные в действие клапаны. Насосы регулируют расход, так как они потребляют очень мало гидравлической жидкости, в то время как оператор не привел клапан в действие. Поэтому золотник не нуждается в открытом центре обратного пути к баку. Несколько клапанов могут быть соединены в параллельном расположении и давление в системе уравняется для всех клапанов.

Системы постоянного давления и система определения нагрузки.

Существуют схемы с закрытым центром в двух основных конфигурациях, как правило, связанных с регулятором для регулируемого насоса, который подает масло:

Стандартные системы постоянного давления (CP-система). Давление насоса всегда соответствует настройкам для регулятора давления в насосе. Эта установка должна охватывать максимальное необходимое давление нагрузки. Насос качает поток в соответствии с требуемой суммой потока к потребителям. CP-система генерирует большие потери мощности, если машина работает с большими колебаниями давления нагрузки и среднее давление в системе намного ниже, чем установка давления для регулятора насоса. СР имеет простую конструкцию. Работает как пневматическая система. Могут с легкостью испольнять  новые гидравлические функции без торможения.

Постоянные системы давления (CP-система), выгруженные . Та же базовая конфигурация, как у стандартной CP-системы, но насос выгружается до ожидания низкого давления, когда все клапаны находятся в нейтральном положении. Система реагирует не так быстро как стандартная CP, но срок эксплуатации дольше.

Системы определения нагрузки (LS-система) генерируют меньше потери мощности, так как насос может снизить расход давления, чтобы соответствовать требованиям нагрузки, но требует более точной настройки, чем CP-системы относительно стабильности системы.LS-система также требует дополнительных логических вентилей и компенсатора клапанов с распределителями, что определяет систему технически более сложной и более дорогой, чем CP-системы. Система LS-система генерирует постоянные потери мощности, связанные с падением регулируемого давления для регулятора насоса:

Среднее рабочее давление составляет около 2 МПа (290 фунтов на квадратный дюйм), даже если насос передает поток с дополнительными потерями, которые могут быть существенными. Потери мощности также возрастают, если давление нагрузки очень сильно варьируется. Области цилиндров, двигатель перемещения и механические руки крутящего момента должны быть разработаны, чтобы соответствовать давление нагрузки в целях приведения вниз потери мощности. Давление насоса всегда равно максимальному давлению нагрузки, когда осуществляется несколько функций одновременно и потребляемая мощность с насосом равна: (давление макс. нагрузка + Δ р LS ) х Сумма потока.

Пять основных типов систем измерения нагрузки.

•          Проведите зондирование без компенсаторов в распределители. Гидравлическим управлением LS-насоса.

•          Система измерения нагрузки вверх по течению компенсатора для каждого подключенного распределителя. Гидравлическим управлением LS-насоса.

•          Система измерения нагрузки вниз по течению компенсатора для каждого подключенного распределителя. Гидравлическим управлением LS-насоса.

•          Load Sensing с комбинацией вверх по течению и вниз по течению компенсаторов . Гидравлическим управлением LS-насоса.

•          Синхронизированная система определения нагрузки;  электрический контроль поршневого насоса и площади потока в клапане для более быстрой реакции, повышенная стабильность и меньше потери в системе. Это новый тип LS-системы, который еще не полностью разработан.

Третий тип системы устанавливается в компенсаторе запорного клапана. Второй тип системы может быть установлен по технике первой ("вверх по течению"), но функционировать она будет по принципу « вниз по течению компенсатора».

Третий тип системы эффективен в активированной функции синхронизации, зависящей от пропускной способности насоса.Отношение потока между 2 или более функций активированных остается независимым от давления нагрузки, даже если насос достигает максимального угла поворота. Это особенно важно для машин, которые часто работают с насосом при максимальном угле поворота и с несколькими активированными функций, которые должны быть синхронизированы в скорости, например, с экскаваторами.

 Система четвертого типа с функцией «вверх по течению компенсаторов»  приоритна. Пример: Рулевая функция для колесного погрузчика. Тип системы «вниз по течению компенсаторов» обычно имеет уникальную торговую марку в зависимости от производителя клапанов, например \"LSC\" (Linde гидравлические), \"LUDV\" ( Bosch Rexroth гидравлические) и \"Flowsharing\" (Parker гидравлика) и т.д. Так как официальное стандартизированное название этого типа системы отсутствует, то общепринятым стало именование «Flowsharing», т.е. распределитель потока.

Открытые и закрытые схемы.

Без обратной связи и закрытые контуры петли

Разомкнутый контур работает по схеме: насос-вход и мотор-возвращение (через распределитель) подключены к гидравлическим бакам. Термин «цикл» определяется как обратная связь, так же используется термин «цепь». Открыть центр схемы можно, используя насосы, которые поставляют непрерывный поток. Поток возвращается в резервуар через открытый центр регулирующего клапана, т. е. когда клапан находится в центре, который обеспечивает открытый обратный путь к резервуару и жидкость под высоким давлением  не перекачивается. В противном случае, если регулирующий клапан приводится в действие он направляет жидкость и из привода и бака. Давление жидкости будет расти, чтобы компенсировать всякое сопротивление, так как насос имеет постоянный выход. Если давление поднимается слишком высоко, жидкость возвращается в бак через клапан сброса давления. Возможна укладка вряд нескольких клапанов управления. Этот тип цепи может использовать недорогие насосы постоянного перемещения.

Замкнутый контур работает по схеме: «мотор-возвращение», подключается непосредственно к насосному входу.Чтобы не отставать от низкого давления, схемы имеют заряд насоса (небольшой насос), который охлаждает и фильтрует поставки масла в сторону низкого давления. Схемы с обратной связью, как правило, используется для гидростатических трансмиссий мобильного оборудования. Преимущества: распределитель лучшего реагирования, схема может работать с более высоким давлением. Поворотный угол насоса охватывает положительные и отрицательные направление потока. Недостатки: Насос не может быть использована для любого другого гидравлического функции, а из-за ограниченного обмена потока масла может возникнуть охлаждение. Высоко мощные системы с закрытым контурном в целом должны иметь «флеш-клапан», встроенный в цепь, с целью обмена гораздо большего потока, чем основной поток утечки из насоса и двигателя, для увеличения охлаждения и фильтрации. Сливной клапан, как правило, встроен в корпус двигателя, чтобы получить эффект охлаждения для масла, который вращается в самом корпусе двигателя. Потери в корпусе двигателя от вращающихся эффектов и потери в подшипниках могут быть значительными, если двигатель достигнет скорости  4000-5000 об / мин или даже больше при максимальной скорости движения автомобиля. Поток утечки, а также дополнительное флеш поток должны быть поставлены заряда насоса. Большая подкачка заряда, таким образом, очень важно, если передача предназначена для высоких давлений при высоких скоростях двигателя. Высокая температура масла, как правило, является основной проблемой при использовании гидроприводов на высоких скоростях транспортируемых веществ в течение более длительных периодов времени, например при транспортировке машины с одного рабочего места к другому. Высокие температуры масла для длительных периодов резко сокращают срок службы трансмиссии. Чтобы не увеличивать температуру масла, давление в системе во время транспортировки должно быть сниженым, а это означает, что минимальный объем для двигателя не должен превышать разумного значения. Рекомендуемое давление в цепи во время транспортировки составляет около 200-250 бар.

Закрытые петлеобразные системы в отношении подвижного оборудования, как правило, используется для преобразования, в качестве альтернативы,  механических и гидродинамических передач. Преимуществом является сочетание бесступенчатой коробки передач (бесступенчатая скорость / крутящий момент) и более гибкого управления передачей в зависимости от нагрузки и условий эксплуатации. Гидростатическая трансмиссия как правило, ограничивается примерно 200 кВт максимальной мощности, а общая стоимость становится слишком высокой по сравнению с гидродинамической трансмиссией с более высокой мощностью. Большие фронтальные погрузовые инстанции и тяжелые машины, как правило, оснащены преобразователем передач. Последние технические достижения для преобразователя передач улучшили эффективность и разработки в программном обеспечении, а также улучшили характеристики, например выбор переключения передач программы во время работы, давая им характеристики, близкие к гидростатической трансмиссии.

Гидростатические передачи для землеройной машины, например, для гусеничных погрузчиков, часто оснащены отдельной дюймовой педалью, которая используется для временного увеличения оборотов дизельного двигателя при одновременном снижении скорости автомобиля для того, чтобы увеличить объем доступной гидравлической мощности для работы гидравлики на малых скоростях и увеличить тяговое усилие. Аналогична функция срыва конвертерной коробки передач на высоких оборотах двигателя. Функция дюймовой педали влияет на предустановленные характеристики гидростатической передачи отношением количества оборотов в минуту.