Гидравлика

Только в начале XX века произошло несколько крупных инноваций в области гидравлики. В 2012 году компании-первопроходцы, производители гидротехнического оборудования — Eaton Corp., Viking Pump и Gates Corp. – празднуют 101 юбилей со дня своего основания.

Насосы серии Viking стали реальностью, когда датский иммигрант Енс Нильсен начал решать проблему просачивания воды на известняковом карьере в Сидар Фолс (штат Айова). Нильсен подготовил деревянную модель и попросил Джорджа Мата по прозвищу «Коротышка» сконструировать первый насос серии Викинг, который выпустили в 1904 году. Изделие было выполнено из чугуна и весило 408 кг. Насос мог прокачивать до 900 галлонов в минуту.

Новая разработка компании Flamco (Нидерланды)– гидравлические стрелки серий Flexbalance и Flexbalance Plus.

Данное решение используется для гидравлической развязки первичного и вторичного контуров, для независимой их работы, из-за этого исключается влияние потоков теплоносителя указанных контуров друг на друга, кроме того во все контуры поступает заданный объем теплоносителя.

На протяжении нескольких десятков лет для охлаждения гидравлических жидкостей широко используют кожухотрубные теплообменники. Они отлично справляются со своей задачей в приложениях с повышенными требованиями, будь то загрязненная окружающая среда, флуктуирующее давление или значительные колебания температуры. Также подобные агрегаты используют в условиях, где присутствуют агрессивные жидкости или может иметь место механическая вибрация.

Тем не менее, постепенно растет спрос на теплообменники пластинчатого типа, особенно в приложениях охлаждения рабочей жидкости гидравлических систем. В подобных системах используют более компактный, блочный дизайн, который позволяет экономить до 50% занимаемого пространства по сравнению с кожухотрубными агрегатами. Теплообменники пластинчатого типа характеризуются хорошей охлаждающей способностью, простотой обслуживания и большой гибкостью для широкого круга приложений.

Коэффициент вязкости и его значение для некоторых жидкостей

Как известно, вязкость жидкости представляет собой физиче­ское свойство сопротивления деформациям сдвига.
При движении вязкой жидкости скорость ее слоев различна. Между слоями жидкости возникает сила трения, которая опре­деляется из следующего уравнения, выражающего закон жидко­стного трения Ньютона:

В рассмотренных вы­ше схемах исполнитель­ный механизм не воспро­изводил закона движения управляющего органа: по­ступательное движение штока гидроцилиндра (или вращение вала гидромотора) не пере­давалось на управляющий потоком жидкости распределитель, и, таким образом, его открытие было независимым от перемещения штока.

Ниже рассмотрены системы, в которых перемещение исполни­тельного механизма (так называемый выходной сигнал) автома­тически устраняет заданное (командное) перемещение управляю­щего органа (так называемый входной сигнал), благодаря чему исполнительный механизм воспроизводит, отслеживает, закон движения управляющего органа.

Тормозная гидросистема, показанная на рисунке, имеет специ­альный тормозной аккумулятор 1, который питается от основной системы через обратный клапан 2, так что в случае аварии основ­ной системы в тормозной системе будет достаточ­ный запас жидкости для торможения. Тормозные клапаны 3, приводимые в движение от педалей, соз­дают в тормозных ци­линдрах давление, про­порциональное ходу пе­далей (редукционные клапаны переменного, давления).

В некоторых машинах, как, например, в самолетах, необходи­мо иметь, кроме основной системы, еще и дублирующую, которая должна включаться в случае аварии основной.

Общее требование к авиационным гидравлическим системам заключается в том, что система в аварийном случае должна ра­ботать от дублирующего источника энергии. Дополнительная ава­рийная система подключается к гидроцилиндру через челночный клапан.

На рис. 149 показана основная цепь с подключенной через челночный клапан аварийной цепью. Челночный клапан 1 гидро­цилиндра отключает аварийную цепь на все время, пока не вклю­чится аварийный золотник 2, сообщающийся с ручным насосом или каким-либо другим источником энергии.

Синхронная работа гидроцилиндров при различных нагрузках на них может обеспечиваться:

жесткой механической связью штоков гидроцилиндров. Оче­видно, что этот способ может быть применен только при близком взаимном расположении гидроцилиндров;

применением сидящих на общем валу гидромоторов в качестве дозаторов. Такая схема показана на рисунке. Недостатком схемы является ее сравнительно высокая стоимость.

Двухпозиционные схемы.

На рисунке показаны наиболее простые и широко распростра­ненные схемы включения гидроцилиндров.

Гидроцилиндр простого действия управляется трехходовым (нагнетание — слив — полость гидроцилиндра) двухпозиционным распределительным краном. Обратный (влево) ход осуществляется пружиной или, при ее отсутствии, действием нагрузки на шток.

На рис. показана схема гидроцилиндра двойного дейст­вия, управляемого четырехходовым распределительным краном. Расход жидкости в линии слива отличается от расхода в напор­ной линии из-за разницы активных площадей поршня (если ци­линдр не имеет проходного штока).

Возникающее в межлопаточных каналах радиальных турбо-машин относительное циркуляционное движение накладывается на поле скоростей, связанное с движением в неподвижном колесе.
При малых расходах жидкости составляющая скорости цир­куляционного относительного движения может оказаться настолько большой, что в рабочем канале вблизи передней его стен­ки могут возникать обратные движения, с которыми связан отрыв потока.