Lær at forstå hydraulik systemer

Et hydraulisk system er kraftfuldt og effektivt værktøj til at overføre bevægelse / kraft. På grund af deres evne til at generere store kræfter ved hjælp af relativt små komponenter, bruges disse systemer på tværs af forskellige industrier, lige fra entreprenørudstyr og maskiner til fartøjer i den maritime industri. I denne blog vil vi udforske det grundlæggende i et hydraulisk system, og hvordan det fungerer.

 

Hydraulisk rørinstallation i rustfrit stål på nybygning

 

Forstå de grundlæggende komponenter i et hydraulisk system

Lad os gennemgå det grundlæggende i hydrauliske systemer generelt. I sin kerne er et hydraulisk system en teknologi, der bruger væsketryk til at udføre arbejde. Det fungerer efter princippet om, at en inkompressibel væske, typisk hydraulikolie, overføres gennem et netværk af rør, slanger og ventiler for at generere og kontrollere mekanisk kraft.

 

Typer af hydraulikolie

Korrekt hydraulikolie har stor betydning for komponenternes evne til at køre jævnt og stabilt. Uden det rigtige olie er dit system i risiko for dyre skader, der i sidste ende kan hindre driften eller forårsage systemfejl. Hydraulikvæsken skal have specifikke egenskaber, herunder høj viskositet og fremragende smøreegenskaber, for at sikre en effektiv funktion. Det er vigtigt, at væsken kan modstå høje tryk og temperaturer uden at nedbrydes.

 

Gylden farvet hydraulikolie strømmer fra rustfrit stålrør

 

Der er tre typer af hydrauliske væsker, der bruges til professionelt udstyr:

 

Mineral-baseret hydraulikolie

Mineralsk (petroleum) olie er den mest almindelige basis hydraulikolie. Som produktets navn siger, har de en mineralbase. Det er afledt af destillation af råolie. En af de vigtigste fordele ved konventionelle hydraulikolier er deres omkostningseffektivitet. Takket være deres termiske stabilitet og lange holdbarhed kan de tåle de mest krævende arbejdsforhold.

 

Syntetisk-baseret hydraulikolie

Syntetisk hydraulikolie er kemisk fremstillet basisolie. De består af molekyler, der er præcist arrangeret for at forbedre oliens ydeevne og tilbyde høj væskestabilitet, smøreevne og biologisk nedbrydelighed. Syntetisk-baserede hydraulikolier er et perfekt valg til maskiner, der arbejder i ekstremt høje/lave temperaturer eller høje tryk. Nogle af de største ulemper ved syntetiske hydrauliske olier er deres højere pris og at de ikke virker sammen med bestemte tætningsmaterialer.

 

Vegetabilsk hydraulikolie

Vegetabilsk hydraulikolie er en effektiv erstatning for mineralbaseret olie. De stammer fra rå planter, herunder raps, solsikkefrø og sojabønner. Deres kemiske struktur ligner den for polyolestere. Vegetabilsk-baserede hydraulikolier har avancerede smøre-, antioxidations-, anti-rust- og lang holdbarhed. De har også et højt viskositetsindeks. Som sådan bruges de i både mobile og stationære hydrauliksystemer.

Vigtigst af alt er vegetabilsk-baserede hydraulikolier naturlige. De har imponerende miljøegenskaber, såsom biologisk nedbrydelighed og bæredygtighed.

 

Hvad er en hydraulisk pumpe?

En hydraulisk pumpe omdanner mekanisk energi til væskekraft. Den trækker hydraulikolie fra olietanken og sætter den derefter under tryk, før den sendes til resten af systemet. En pumpe producerer væskebevægelse eller flow, men den genererer ikke tryk. Det frembringer det flow, der er nødvendigt for udviklingen af tryk, som er en funktion af modstanden mod væskestrømning i systemet. Der findes forskellige typer hydrauliske pumper, herunder tandhjulspumper, vingepumper og stempelpumper, hver med sine unikke funktioner og anvendelser.

 

De 3 mest almindelige pumpetyper er; variable, faste og gearpumper:

 

Pumpe med variabel slagvolumen: Flow kan varieres ved en given akselhastighed. Har typisk tendens til at være mere energieffektive, fordi flow og tryk passer bedre til belastningen. De mest almindelige typer er variable stempelpumper.

 

Danfoss variabel pumpe

 

Fast fortrængningspumpe: Flow varierer kun med akselhastigheden. Faste fortrængningspumper er gode til konstant flow og trykapplikationer. De mest almindelige typer er tandhjulspumper og vingepumper.

 

Danfoss fast fortrængningspumpe:

 

Gearpumpe: Flow flyttes gentagne gange på grund af sammenlåsende tandhjul og tandhjul, der omslutter et fast volumen og overfører det mekanisk. Der er to typer tandhjulspumper, interne og eksterne

Danfoss gear pump

 

Hydraulikslanger og rør

For at flytte hydraulikolie mellem komponenterne anvendes et netværk af slanger og rør. Disse ledninger skal være i stand til at modstå de høje tryk og potentielle temperaturvariationer i systemet. Korrekt vedligeholdelse og regelmæssig inspektion af disse komponenter er afgørende for at sikre systemets pålidelighed.

 

Hydraulikrør i rustfrit stål monteret på Fiskerfartøj Enterprice III

 

Hydraulik tank

hydrauliktanken bruges til at opbevare hydraulikolien. Dimensionering at tanken har en afgørende rolle i at opretholde det korrekte niveau af væske i systemet, forhindre kontaminering samt evnen til at bortlede varmen der genereres under drift. De fleste reservoirer har en udluftning for at opretholde atmosfærisk tryk og et skueglas eller niveauindikator til at overvåge væskeniveauer.

 

Hydraulik kontrolventiler

Hydraulikventiler styrer flowet og retningen af væsken i systemet. Disse ventiler kommer i forskellige typer, herunder retningsreguleringsventiler, trykreguleringsventiler og flowreguleringsventiler. Retningsreguleringsventiler bestemmer væskestrømmens retning, mens trykreguleringsventiler regulerer systemets tryk. Flowreguleringsventiler styrer på den anden side hastigheden af væskeflowet i systemet.

 

Se en video af, hvordan PVG-proportionalventiler fungerer:

 

Hydrauliske aktuatorer

Aktuatorer er enheder, der omdanner hydraulisk energi til mekanisk kraft. De er musklerne i det hydrauliske system, ansvarlige for at flytte belastninger, åbne og lukke ventiler og kontrollere andre mekaniske komponenter. Almindelige typer af hydrauliske aktuatorer omfatter hydrauliske cylindre og hydrauliske motorer.

• Hydrauliske cylindre: Disse lineære aktuatorer bruges til at skabe lineær bevægelse. Når tryksat væske indføres i den ene ende af cylinderen, skubber den et stempel, som derefter flytter en fastgjort belastning på en lineær måde. Hydrauliske cylindre bruges ofte i applikationer som at løfte tunge byrder, skubbe og trække og kontrollere bevægelsen af entreprenørudstyr.
• Hydraulikmotorer: Hydraulikmotorer er roterende aktuatorer, der omdanner hydraulisk tryk til rotationsbevægelse. De bruges almindeligvis i applikationer, hvor kontinuerlig rotation er påkrævet, såsom i transportsystemer, spil og drivsystemer til tunge maskiner.

 

Filtre og pakninger

For at sikre et hydraulisk systems levetid er det vigtigt at holde olien ren. Filtre placeret i systemet hjælper dette, mens tætninger opretholder det indre tryk og forhindrer lækager mellem komponenterne.

 

Holdbarhed

En af de hydrauliske systemers mest bemærkelsesværdige egenskaber er deres utrolige holdbarhed. Hydrauliske systemer har normalt færre komponenter sammenlignet med komplekse mekaniske systemer, hvilket reducerer risikoen for nedbrud. Desuden, fordi hydrauliske systemer ofte anvender materialer af høj kvalitet såsom stål kan de tåle mange års brug under krævende forhold.

 

Modstandsdygtighed i barske miljøer

Hydrauliske systemer er kendt for deres evne til at fungere pålideligt i hårde miljøer. Uanset om det er den isnende kulde i Arktis eller saltforhold i havet kan hydrauliksystemer håndtere dette uden problemer. De tætte og lukkede systemer forhindrer snavs og salte i at trænge ind, hvilket sikrer, at deres komponenter forbliver beskyttede og funktionelle.

 

Se en video af AS SCAN hydraulik under hård vejrforhold på Nordsøen:

 

Høj bæreevne

Hydrauliske systemer har en imponerende bæreevne. De kan generere en enorm kraft og kan skræddersyes til specifikke applikationer. Denne evne til at håndtere tunge belastninger uden belastning øger deres levetid, da de konsekvent kan præstere ved høje stressniveauer.

 

Vedligeholdelse og fejlfinding

Som med ethvert komplekst udstyr er korrekt vedligeholdelse afgørende for at sikre optimal ydeevne og forlænge dets levetid - dette gælder også for hydrauliske systemer. Almindelige rutinetjek og vedligeholdelsesopgaver omfatter:

 

• Inspektion af systemet for utætheder, slidte dele eller beskadigede komponenter.
• Undersøgelse og rengøring af filtre for at fjerne skidt.
• Regelmæssig kontrol af hydraulikolie niveau og efterfyldning om nødvendigt. Derudover udskiftning af hydraulikvæske med foreskrevne intervaller i henhold til producentens retningslinjer.
• Overvåg systemets ydeevne ved at kontrollere trykmålere for uoverensstemmelser, der kan indikere et problem.
• Sikre, at alle tætninger, O-ringe, slanger og fittings er i god stand, og udskift dem, når det er nødvendigt.

 

Innovation

Holdbarheden af hydrauliske systemer bliver hele tid forbedret. Innovationer inden for materialer, fremstillingsteknikker og design fortsætter med at forbedre deres driftssikkerhed og slidstyrke. AS SCAN-ingeniører arbejder løbende på at optimere vores anlæg så de yder bedst mulig. Kontakt os, hvis du er interesseret i at høre om, hvordan vi kan hjælpe dig med dit næste hydrauliske projekt.

 

Konklusion

Hydrauliske systemer findes i næste alle industrier på grund af deres evne til at give præcis kontrol og betydelig kraft. At forstå de grundlæggende komponenter i et hydraulik system er en hjælp når du skal drifte og vedligeholdelse af disse systemer. Uanset om du er ingeniør, mekaniker eller en person, der er interesseret i, hvordan maskiner fungerer, er det afgørende at forstå de grundlæggende principper for hydrauliske systemer for en vellykket og effektiv drift.