Frá hinum turnandi kranum sem byggja skýjakljúfa morgundagsins til nákvæmra vélfæravopna sem framleiða lífbjargandi lækningatæki, eru vökvakraftareiningar (HPU) hinar ósungnu hetjur sem knýja nútíma heim okkar. Þessar merkilegu vélar umbreyta einföldum vélrænni orku í óstöðvandi vökvakraft, sem gerir hið ómögulega mögulegt.
Vökvastöð - einnig þekkt sem vökvakerfi, HPU -kerfi eða vökvadælustöð - er miklu meira en bara iðnaðarbúnaður. Það er sláandi hjarta óteljandi atvinnugreina, krafturinn margfaldari sem lætur menn hreyfa fjöll og nákvæmni tólið sem mótar framtíð okkar.
Í þessari yfirgripsmiklu handbók munum við opna leyndarmálin á bak við þessar verkfræði undur. Hvort sem þú ert upprennandi verkfræðingur, forvitinn námsmaður eða fagmaður sem leitar að því að dýpka þekkingu þína, þá ertu að fara að uppgötva hvernig vökvastöðvar gjörbylta atvinnugreinum og skapa möguleika sem virtust ómögulegir fyrir aðeins áratugum.
Vökvastöð er fullkomið raforkukerfi sem dælir vökva (venjulega olíu) undir háum þrýstingi til að stjórna vökvabúnaði. Það er eins og að hafa öfluga vatnsdælu, en í stað þess að dæla vatni fyrir garðinn þinn, þá dælir það sérstaka olíu til að knýja þungar vélar.
Vökvastöðin inniheldur nokkra lykilhluta sem vinna saman:
- Dæla til að skapa þrýsting
- Mótor til að keyra dæluna
- Tankur til að geyma vökvavökva
- Lokar til að stjórna flæði og þrýstingi
- Síur til að halda vökvanum hreinum
Vökvadælustöðvar eru alls staðar í nútíma iðnaði vegna þess að þær bjóða upp á eitthvað sannarlega óvenjulegt - ótrúlegt kraft í ótrúlega samningur pakka. Hér er ástæðan fyrir því að þessi HPU -kerfi gjörbylta því hvernig við vinnum:
- Mikil afköst:Lítil vökvastöð getur myndað nægan kraft til að lyfta bíl eða hreyfa tonn af efni.
- Nákvæm stjórn:Rekstraraðilar geta stjórnað hraða og þvingað með ótrúlegri nákvæmni - fullkominn fyrir viðkvæma aðgerðir.
- Áreiðanleiki:Vel viðhaldnar vökvastöðvar geta keyrt í mörg ár án mikilla vandamála.
- Fjölhæfni:Ein vökvastöð getur knúið marga búnað á sama tíma.
Öll vökvakerfi virka vegna laga Pascal, uppgötvað af franska vísindamanninum Blaise Pascal á 1600s. Þessi lög segja að þegar þú beitir þrýstingi á lokaðan vökva (eins og olíu í lokuðu kerfi), þá dreifist sá þrýstingur jafnt í allar áttir.
Hér er einföld leið til að skilja það: Ímyndaðu þér að þú hafir vatnsbelg. Þegar þú kreistir einn hluta fer þrýstingurinn alls staðar inni í blöðru jafnt. Vökvakerfi nota þessa meginreglu til að flytja afl.
Hinn raunverulegi töfra gerist þegar vökvakerfi margfalda kraft. Hér er hvernig:
Ef þú ert með tvo tengda strokka - einn lítill og einn stóran - og þú ýtir niður á þann litla, þá mun stóri ýta upp með miklu meiri krafti. Skiptingin er sú að stóri strokkinn færir styttri fjarlægð.
Dæmi:Ef stóri strokkinn hefur 10 sinnum meira yfirborð en það litla mun það framleiða 10 sinnum meiri kraft. En það mun aðeins hreyfa sig 1/10 fjarlægðina.
Þess vegna geta vökvatakkar lyft þungum bílum með aðeins litlum handdælu!
Vökvinn sem notaður er í vökvakerfum er ekki bara neinn vökvi. Það hefur sérstaka eiginleika:
- Ósamþjöppun:Ólíkt lofti (sem þjappar auðveldlega), þjappar vökvaolía ekki mikið. Þetta þýðir að allur þrýstingur sem þú býrð til fær beint til að vinna.
- Smurning:Vökvinn smurir einnig alla hreyfanlega hluti og dregur úr slit.
- Hitaflutningur:Það hjálpar til við að bera hita frá heitum íhlutum.
- Stöðugt:Góður vökvavökvi brotnar ekki auðveldlega undir þrýstingi og hita.
Vökvadæla
Dælan er hjarta allra vökvastöðvar. Það sjúga vökvavökva úr tankinum og ýtir honum út undir háum þrýstingi. Það eru þrjár megingerðir:
- Gírdælur:Einföld, áreiðanleg og hagkvæm. Gott fyrir grunnforrit.
- Vane Pumps:Rólegri og skilvirkari. Notað í miðlungs skyldum forritum.
- Stimpladælur:Öflugasta og nákvæmasta. Notað til þungar og háþrýstingsverks.
Rafmótor eða vél
Þetta veitir vélrænni kraft til að keyra dæluna. Flestar vökvastöðvar nota rafmótora vegna þess að þær eru:
- Auðvelt að stjórna
- Hreinn (ekkert útblástur)
- Áreiðanlegt
- Fæst í mörgum stærðum
Fyrir flytjanlegar einingar eða útivist eru bensín eða dísilvélar algengar.
Vökvakerfi (lón)
Tankurinn geymir vökvavökva og þjónar nokkrum tilgangi:
- Veitir dælunni vökvaframboð
- Leyfir loftbólur að skilja frá vökvanum
- Hjálpar til við að kæla vökvann
- Lets mengunarefni setjast að
Stærð tanka jafngildir venjulega 2-3 sinnum rennslishraða dælunnar á mínútu.
Þrýstingslækkandi loki
Þetta er mikilvægur öryggisþáttur. Þegar þrýstingur verður of hár opnast þessi loki sjálfkrafa til að koma í veg fyrir skemmdir á kerfinu. Það er eins og öryggisventill á þrýstiköku.
Stefnumótunarlokar
Þessir lokar stjórna þar sem vökvavökvinn rennur. Þeir geta:
- Sendu vökva til að lengja strokka
- Öfugt flæði til að draga hólkinn til baka
- Hættu flæði til að halda stöðu
- Beint flæði til mismunandi hluta kerfisins
Rennslisstýringarlokar
Þessir stjórna því hve hratt vökvastreymi, sem stjórnar hraða vökvastýringar. Meira flæði þýðir hraðari hreyfingu.
Síur
Hreint vökvi er nauðsynlegur fyrir vökvakerfi. Síur fjarlægja:
- Óhreinindi og rusl
- Málmagnir úr sliti
- Vatnsmengun
- Efnafræðilegar sundurliðanir
Þrýstimælar
Þessir sýna kerfisþrýsting í fljótu bragði. Rekstraraðilar nota þá til:
- Fylgjast með venjulegri notkun
- Uppgötva vandamál snemma
- Stilltu afköst kerfisins
Hitastigskynjarar
Vökvavökvi verður heitt meðan á notkun stendur. Hitastigskynjarar hjálpa til við að koma í veg fyrir ofhitnun með:
- Kveikja á kælikerfi
- VIÐVÖRUN FYRIR Vandamál
- Lokast sjálfkrafa ef þörf krefur
Rafrænar stýringar
Nútíma vökvastöðvar fela oft í sér tölvustýringar sem:
- Fínstilltu árangur sjálfkrafa
- Veita fjarstýringu
- Gögn um rekstrargögn
- Virkja forspárviðhald
Að skilja hvernig vökvastöð virkar er auðveldara þegar þú fylgir vökvanum í gegnum fullkomna ferð sína:
Skref 1: Vökvainntaka
Vökvadæla býr til sog sem dregur vökva úr tankinum í gegnum sogasdíuna. Þessi sía grípur stórar agnir sem gætu skemmt dæluna.
Skref 2: þrýstingur
Dælan þjappar vökvanum og ýtir honum í kerfið við háan þrýsting. Þrýstingur getur verið á bilinu 500 psi fyrir létt vinnu allt að 10.000 psi eða meira fyrir þungarann.
Skref 3: Flæðisstýring
Þrýstingur vökvi rennur um stjórnloka sem beina honum þar sem þess er þörf. Þessir lokar virka eins og umferðarstýringar fyrir vökvavökva.
Skref 4: Árangur vinnu
Þrýstingsvökvinn nær vökvastýrðum (strokkum eða mótorum) þar sem vökvaorku breytir aftur í vélræna orku til að vinna gagnlega vinnu.
Skref 5: Returnflæði
Eftir að hafa unnið rennur vökvinn aftur í tankinn í gegnum síu aftur. Þessar síur ná allri mengun sem tekin var upp á meðan á vinnuferlinu stendur.
Skref 6: skilyrði
Aftur í tankinum, vökvinn:
- Kólnar
- Losar föst loftbólur
- Leyfir agnum að setjast
- Verður tilbúinn fyrir næstu lotu
Opið lykkjukerfi
Í opnum kerfum snýr vökvi beint í tankinn eftir notkun. Ávinningur felur í sér:
- Betri kæling
- Einfaldari hönnun
- Lægri kostnaður
- Auðveldara viðhald
Lokað lykkjukerfi
Í lokuðum kerfum dreifist vökvi beint á milli dælunnar og stýrivélanna. Ávinningur felur í sér:
- Meira samningur
- Betri skilvirkni
- Minni vökvi þarf
- Hraðari viðbrögð
Fast tilfærslukerfi
Þessar dælur hreyfa sama magn af vökva með hverri snúningi. Þeir eru:
- Einfalt og áreiðanlegt
- Lægri kostnaður
- Gott fyrir stöðugar hraða forrit
- Krefjast þrýstingsléttisloka til öryggis
Breytileg tilfærslukerfi
Þessar dælur geta breytt framleiðslurúmmáli þeirra. Þau bjóða upp á:
- Betri orkunýtni
- Sjálfvirk þrýstingsstýring
- Breytilegan hraðaaðgerð
- Flóknari en fjölhæfari
Rafmagns vökvastöðvar
- Algengast í verksmiðjum og vinnustofum
- Nákvæm hraðastýring
- Hreinn notkun (engin útblástur)
- Auðvelt að gera sjálfvirkan
- Krefjast rafmagns aflgjafa
Véldrifnar vökvastöðvar
- Notaðu bensín- eða dísilvélar
- Flytjanlegur og sjálfstæður
- Gott fyrir úti/fjartengingu
- Meira viðhald krafist
- Búa til útblástur og hávaða
Kyrrstæðar vökvastöðvar
- Varanlega sett upp
- Stærri og öflugri
- Getur þjónað mörgum vélum
- Betri kælikerfi
- Lægri rekstrarkostnað
Færanlegar vökvastöðvar
- Hjólað eða borið með höndunum
- Sjálfstætt einingar
- Fullkomið fyrir vettvangsþjónustu
- Takmarkað af stærð og þyngd
- Hærri kostnaður á hestöfl
Lágur þrýstingur (undir 1.000 psi)
- Notað fyrir grunnforrit
- Lægri kostnaðarhlutir
- Einfaldara viðhald
- Gott fyrir byrjendur
Miðlungs þrýstingur (1.000-3.000 psi)
- Algengasta svið
- Gott jafnvægi á valdi og kostnaði
- Fjölbreytt forrit
- Hefðbundin iðnaðarnotkun
Háþrýstingur (yfir 3.000 psi)
- Hámarksafl í lágmarksrými
- Dýrir íhlutir
- Krefst viðhalds sérfræðinga
- Notað til þungrar vinnu
Vökvastöðvar knýja óteljandi byggingarvélar:
Gröfur
Vökvastöðvar stjórna uppsveiflu, handlegg, fötu og lögum. Einn gröfur gæti verið með margar vökvahringrásir fyrir mismunandi aðgerðir.
Bulldozers
Lyfting, stangveiði og rekja aksturskerfi notar öll vökvakraft.
Kranar
Vökvastöðvar veita slétta, nákvæma stjórn á lyftingum og staðsetningu mikils álags.
Steypta dælur
Háþrýstingur vökvakerfi ýta steypu í gegnum langar slöngur til nákvæmra staða.
Vélarverkfæri
Vökvastöðvar Power:
- Ýttu á bremsur til að beygja málm
- Vökvakerfi pressu til að mynda hluta
- Mótunarvélar innspýtingar
- Málmskurðarbúnaður
Efnismeðferð
- Lyftara nota vökvastöðvar til að lyfta og halla
- Færiböndakerfi nota vökvakerfi til að staðsetja
- Vélfærakerfi treysta á vökvavirkjara
Dráttarvélar
Nútíma dráttarvélar nota vökvakraft fyrir:
- Þriggja stiga hitch-kerfi
- Rafstýring
- Framkvæmdu stjórn
- Framhliðarhleðslutæki
Uppskerubúnaður:Sameina, balers og aðrar búvélar nota vökvakerfi til vinnslu og meðhöndlunar uppskeru.
Ökutæki lyftur
Sérhver farartæki viðgerðarverslun fer eftir vökvalyftum sem knúnar eru af vökvastöðvum.
Sorpbílar
Vökvakerfi knýja lyftingar og samningur.
Sorphaugur
Vökvastöðvar hækka og lækka rúmið til að losa.
Skipatæki
Vökvastöðvar Power:
- Stýrikerfi
- Þilfari krana
- Anchor Windlasses
- Farmmeðferðarbúnað
Úti á ströndum:Olíubílar nota gríðarlegt vökvakerfi til að bora og meðhöndla pípu.
Flugvélakerfi
Vökvakraftur starfar:
- Lendingarbúnað
- Flugstýringarflöt
- Farmhurðir
- Bremsukerfi
Áreiðanleiki vökvakerfa gerir þau nauðsynleg fyrir flugöryggi.
Rennslishraði
Mælt í lítra á mínútu (gpm) eða lítrum á mínútu (LPM), rennslishraði ákvarðar hversu hratt stýringar hreyfast. Hærra flæði þýðir hraðari notkun en þarfnast stærri dælna og meiri afls.
Rekstrarþrýstingur
Mældur í pundum á fermetra (psi) eða bar ákvarðar þrýstingur hversu mikill kraftur kerfið getur myndað. Hærri þrýstingur þýðir meiri kraftur en þarfnast sterkari íhluta.
Kraftkröfur
Hægt er að reikna vökvakraft (HP) sem:Hp = (flæði × þrýstingur) ÷ 1714
Þetta hjálpar til við að stærð mótorsins sem þarf til að keyra dæluna.
Skilvirkni
Heildar skilvirkni kerfisins er venjulega á bilinu 70-85% og fer eftir:
- Dæluvirkni (85-95%)
- Mótor skilvirkni (90-95%)
- Kerfisstap (lokar, síur, línur)
Hátt afl-til-þyngd hlutfall
Vökvakerfi skapa meiri kraft á hvert pund en flestar aðrar orkugjafar. Þetta gerir þau tilvalin fyrir farsíma þar sem þyngd skiptir máli.
Nákvæm stjórn
Rekstraraðilar geta stjórnað krafti, hraða og staðsetningu með sérstakri nákvæmni. Þessi nákvæmni gerir vökvakerfi fullkomið fyrir viðkvæma aðgerðir.
Línuleg hreyfing
Vökvakerfi strokkar veita slétta, beina hreyfingu án flókinna vélrænna tenginga.
Augnablik afturkræfni
Hægt er að breyta stefnu samstundis án þess að stoppa, ólíkt vélrænni kerfum sem þurfa kúplingar og gíra.
