Desain Sistem Hidraulik

Sistem transmisi hidrolik merupakan bagian integral dari mesin hidrolik. Perancangan sistem transmisi hidrolik harus dilakukan bersamaan dengan perancangan mesin induk secara keseluruhan. Saat memulai desain, kita harus melanjutkan dari situasi aktual, menggabungkan berbagai bentuk transmisi secara organik, memanfaatkan sepenuhnya keunggulan transmisi hidrolik, dan berusaha merancang sistem transmisi hidrolik dengan struktur sederhana, pengoperasian yang andal, biaya rendah, efisiensi tinggi, operasi sederhana dan perawatan yang mudah.

Langkah Desain

Tidak ada urutan yang ketat dalam langkah-langkah desain sistem hidrolik, dan setiap langkah sering kali diselingi satu sama lain. Secara umum, setelah memperjelas persyaratan desain, lanjutkan secara kasar sebagai berikut.

1) Menentukan bentuk aktuator hidrolik;

2) Melakukan analisis kondisi kerja dan menentukan parameter utama sistem;

3) Menyusun rencana dasar dan membuat diagram skema sistem hidrolik

4) Pilih komponen hidrolik

5) Perhitungan kinerja sistem hidrolik

6) Membuat gambar kerja dan menyiapkan dokumen teknis

Memperjelas persyaratan desain

Tidak ada urutan yang ketat dalam langkah-langkah desain sistem hidrolik, dan setiap langkah sering kali diselingi satu sama lain. Secara umum, setelah memperjelas persyaratan desain, lakukan kira-kira sebagai berikut.

1) Menentukan bentuk aktuator hidrolik;

2) Melakukan analisis kondisi kerja dan menentukan parameter utama sistem;

3) Menyusun rencana dasar dan membuat diagram skema sistem hidrolik

4) Pilih komponen hidrolik

5) Perhitungan kinerja sistem hidrolik

6) Membuat gambar kerja dan menyiapkan dokumen teknis

7) Persyaratan perlindungan debu, perlindungan ledakan, perlindungan dingin, kebisingan, keamanan dan keandalan

8) Persyaratan efisiensi, biaya, dll.

Kembangkan Rencana Dasar

3.1 Mengembangkan rencana penyesuaian kecepatan

Setelah aktuator hidrolik ditentukan, pengendalian arah dan kecepatan pergerakannya menjadi isu inti dalam merumuskan rangkaian hidrolik.

Kontrol arah dicapai dengan menggunakan katup arah atau unit kontrol logika. Untuk sistem hidrolik umum dengan laju aliran kecil dan menengah, tindakan yang diperlukan sebagian besar dicapai melalui kombinasi organik katup pengarah. Untuk sistem hidrolik dengan tekanan tinggi dan aliran besar, kombinasi logis dari katup kartrid dan katup kontrol pilot sering digunakan untuk mencapai hal ini.

Kontrol kecepatan dicapai dengan mengubah aliran masukan atau keluaran aktuator hidrolik atau memanfaatkan perubahan volume ruang tertutup. Metode penyesuaian yang sesuai meliputi pelambatan dan pengaturan kecepatan, pengaturan kecepatan volumetrik dan kombinasi keduanya - pelambatan volumetrik dan pengaturan kecepatan.

Pengaturan kecepatan throttle umumnya menggunakan pompa kuantitatif untuk menyuplai oli, dan katup pengatur aliran digunakan untuk mengubah laju aliran aktuator hidrolik masukan atau keluaran untuk mengatur kecepatan. Metode pengaturan kecepatan ini memiliki struktur yang sederhana. Karena sistem ini harus menggunakan katup flash, maka efisiensinya rendah dan pembangkitan panasnya tinggi. Hal ini sebagian besar digunakan dalam situasi dengan daya rendah.

Pengaturan kecepatan volumetrik mencapai tujuan pengaturan kecepatan dengan mengubah perpindahan pompa hidrolik atau motor hidrolik. Keuntungannya adalah tidak ada overflow loss dan throttling loss, serta efisiensinya tinggi. Namun untuk menghilangkan panas dan mengkompensasi kebocoran, diperlukan pompa bantu. Metode pengaturan kecepatan ini cocok untuk sistem hidrolik dengan daya tinggi dan kecepatan gerak tinggi.

Pengaturan kecepatan pelambatan volumetrik umumnya menggunakan pompa variabel untuk menyuplai oli, dan katup pengatur aliran untuk mengatur laju aliran aktuator hidrolik input atau output, dan membuat jumlah pasokan oli menyesuaikan dengan kebutuhan oli. Loop pengatur kecepatan jenis ini juga lebih efisien dan memiliki stabilitas kecepatan yang lebih baik, namun strukturnya lebih kompleks.

Pengaturan kecepatan throttle memiliki tiga bentuk: pelambatan saluran masuk oli, pelambatan oli balik, dan pelambatan bypass. Pembatasan saluran masuk memiliki dampak awal yang kecil, pembatasan balik sering digunakan dalam situasi dengan beban negatif, dan pembatasan bypass sebagian besar digunakan dalam rangkaian kontrol kecepatan kecepatan tinggi. Setelah rencana pengaturan kecepatan ditentukan, bentuk sirkulasi putaran juga akan ditentukan.

Pengaturan kecepatan throttle umumnya mengadopsi bentuk siklus terbuka. Dalam sistem terbuka, pompa hidrolik mengambil oli dari tangki, dan oli bertekanan mengalir melalui sistem untuk melepaskan energi dan kemudian dibuang kembali ke tangki. Sirkuit terbuka memiliki struktur sederhana dan pembuangan panas yang baik, tetapi tangki bahan bakarnya besar dan udara mudah tercampur.

Pengaturan kecepatan volumetrik sebagian besar mengadopsi bentuk siklus tertutup. Dalam sistem tertutup, lubang hisap pompa hidrolik terhubung langsung ke lubang pembuangan oli aktuator, membentuk lingkaran sirkulasi tertutup. Strukturnya kompak, namun kondisi pembuangan panasnya buruk.

3.2 Mengembangkan rencana pengendalian tekanan

Ketika aktuator hidrolik bekerja, sistem diharuskan untuk mempertahankan tekanan kerja tertentu atau bekerja dalam kisaran tekanan tertentu, dan beberapa memerlukan penyesuaian tekanan terus menerus multi-tahap atau tanpa langkah. Umumnya, dalam sistem pelambatan dan pengatur kecepatan, oli biasanya disuplai melalui pompa kuantitatif. Gunakan katup pelepas untuk menyesuaikan tekanan yang diperlukan dan menjaganya tetap konstan. Dalam sistem kontrol kecepatan volumetrik, pompa variabel digunakan untuk menyuplai oli, dan katup pengaman digunakan untuk perlindungan keselamatan.

Pada beberapa sistem hidrolik, terkadang diperlukan oli bertekanan tinggi dengan laju aliran kecil. Dalam hal ini, rangkaian booster dapat digunakan untuk memperoleh tekanan tinggi sebagai pengganti pompa bertekanan tinggi yang terpisah. Jika aktuator hidrolik tidak memerlukan suplai oli untuk jangka waktu tertentu selama siklus kerja, dan tidak nyaman untuk menghentikan pompa, maka perlu mempertimbangkan pemilihan sirkuit pembongkaran.

Ketika tekanan kerja di bagian tertentu dari sistem harus lebih rendah dari tekanan sumber oli utama, rangkaian pengurang tekanan harus dipertimbangkan untuk mendapatkan tekanan kerja yang diperlukan.

3.3 Mengembangkan proses tindakan berurutan

Tindakan berurutan dari setiap aktuator mesin induk berbeda-beda menurut jenis peralatannya. Beberapa beroperasi berdasarkan prosedur tetap, sementara yang lain bersifat acak atau dibuat-buat. Mekanisme kendali mesin konstruksi sebagian besar bersifat manual, dan umumnya dikendalikan oleh katup pembalik multi-arah manual. Tindakan berurutan dari setiap aktuator mesin pengolah sebagian besar dikendalikan oleh pukulan. Ketika bagian kerja bergerak ke posisi tertentu, sinyal listrik dikirim melalui saklar langkah listrik ke elektromagnet untuk mendorong katup solenoid atau langsung menekan katup langkah untuk mengontrol tindakan selanjutnya. Sakelar perjalanan lebih mudah dipasang, sedangkan katup perjalanan perlu dihubungkan ke sirkuit oli yang sesuai, sehingga hanya cocok untuk saat-saat di mana sambungan pipa lebih nyaman.

Ada juga pengatur waktu, pengatur tekanan, dll. Misalnya, pompa hidrolik hidup tanpa beban. Setelah jangka waktu tertentu, ketika pompa beroperasi normal, relai penundaan mengirimkan sinyal listrik untuk menutup katup bongkar dan menetapkan tekanan kerja normal. Kontrol tekanan banyak digunakan pada peralatan mesin dengan klem hidrolik, pengepres ekstruder, dll. Ketika aktuator menyelesaikan tindakan yang telah ditentukan, tekanan di sirkuit mencapai nilai tertentu, dan sinyal listrik dikirim melalui relai tekanan atau katup urutan. dibuka untuk memungkinkan oli bertekanan melewatinya untuk memulai tindakan selanjutnya.

3.4 Pilih sumber tenaga hidrolik

Media kerja sistem hidrolik sepenuhnya disediakan oleh sumber hidrolik, dan inti dari sumber hidrolik adalah pompa hidrolik. Sistem pelambatan dan pengatur kecepatan umumnya menggunakan pompa kuantitatif untuk menyuplai oli. Jika tidak ada sumber oli tambahan lainnya, volume suplai oli pompa hidrolik harus lebih besar dari kebutuhan oli sistem. Kelebihan oli mengalir kembali ke tangki oli melalui katup pelimpah. Katup luapan Pada saat yang sama, ia berperan mengendalikan dan menstabilkan tekanan sumber oli. Kebanyakan sistem kontrol kecepatan volumetrik menggunakan pompa variabel untuk memasok oli, dan katup pengaman untuk membatasi tekanan maksimum sistem.

Untuk menghemat energi dan meningkatkan efisiensi, volume pasokan oli pompa hidrolik harus disesuaikan dengan aliran yang dibutuhkan oleh sistem. Untuk situasi di mana jumlah oli yang dibutuhkan oleh sistem sangat bervariasi di setiap tahap siklus kerja, umumnya digunakan suplai oli multi-pompa atau suplai oli pompa variabel. Untuk situasi dimana laju aliran yang dibutuhkan kecil untuk waktu yang lama, akumulator dapat ditambahkan sebagai sumber oli tambahan.

Perangkat pemurnian oli sangat diperlukan dalam sumber hidrolik. Umumnya, filter kasar dipasang di saluran masuk pompa, dan oli yang masuk ke sistem disaring lagi melalui filter halus yang sesuai sesuai dengan persyaratan komponen yang dilindungi. Untuk mencegah kotoran dalam sistem mengalir kembali ke tangki oli, filter magnetik atau filter jenis lainnya dapat dipasang pada saluran pengembalian oli. Sesuai dengan lingkungan di mana peralatan hidrolik berada dan persyaratan kenaikan suhu, pemanasan, pendinginan, dan tindakan lainnya juga harus dipertimbangkan.

3.5. Gambarlah diagram sistem hidrolik

Diagram sistem hidrolik seluruh alat berat terdiri dari sirkuit kontrol yang direncanakan dan sumber hidrolik. Saat menggabungkan setiap rangkaian, komponen yang berlebihan harus dihilangkan dan struktur sistem harus sederhana. Perhatikan hubungan yang saling terkait antara berbagai komponen untuk menghindari kegagalan fungsi. Tautan kehilangan energi harus diminimalkan. Untuk meningkatkan efisiensi kerja sistem, guna memudahkan pemeliharaan dan pemantauan sistem hidrolik, komponen deteksi yang diperlukan (seperti pengukur tekanan, termometer, dll.) harus dipasang di bagian utama sistem.

Bagian-bagian penting dari peralatan besar harus dilengkapi dengan bagian-bagian peralatan agar dapat segera diganti ketika terjadi kecelakaan untuk memastikan pengoperasian peralatan utama secara berkelanjutan. Setiap komponen hidrolik harus menggunakan suku cadang standar domestik sebanyak mungkin, dan diagram harus digambar sesuai dengan posisi normal simbol fungsional komponen hidrolik yang ditetapkan dalam standar nasional. Untuk komponen non-standar yang dirancang sendiri, diagram skema struktural dapat digunakan untuk menggambarnya.