Hidrauliniai siurbliai veikia paverčiant mechaninę variklių arba varikliukų energiją naudingu hidrauliniu energijos kiekiu, naudojant gana išmanius skysčio judėjimo metodus. Kai tokie komponentai kaip pavaros besisuka, stūmokliai stumia arba mentės sukinėjasi siurblio korpuso viduje, jie iš esmės įsiurbia hidraulinį skystį į įleidimo pusę dėl sukurtos vakuumo būsenos, atsirandančios veikimo metu. Pakliuvus į vidų, judantys komponentai priverčia šį skystį ištekėti slėgiu, todėl tampa įmanoma perduoti energiją visoje įvairiose pramonės įrangos konfigūracijose. Šių verčių efektyvumas labiausiai priklauso nuo to, kiek gerai viskas suprojektuota, ir nuo naudojamo skysčio klampumo. Pavyzdžiui, dauguma pavarų siurblių normaliomis eksploatacinėmis sąlygomis pasiekia apie 85–90 procentų efektyvumą, nors tai gali skirtis priklausomai nuo techninės priežiūros lygio ir sistemos konstrukcijos ypatumų.
Tūriniai siurbliai veikia taip, kad užfiksuoja tam tikrą skysčio kiekį ir jį stumia išleidimo linija. Jie skiriasi nuo cetrifuginių siurblių, kurie priklauso nuo greičio, kad perkeliamos medžiagos. Tai, kas daro šiuos tūrinius modelius tokiais patikimais, yra jų gebėjimas tolygiai tekėti net esant sistemos pasipriešinimui. Paimkime, pavyzdžiui, stūmoklinius siurblius – jie gali atlaikyti labai aukštą slėgį, viršijantį 6000 svarų kvadratiniame coliuje dideliuose įrenginiuose, nes jie turi itin tankias sandaras, kurios neleidžia nutekėti. Visa ši konstrukcija praktiškai pašalina tai, ką inžinieriai vadina pratekėjimu, todėl šie siurbliai tampa pagrindine parinktimi tada, kai labiausiai svarbus pastovus slėgis, pavyzdžiui, hidrauliniuose presuose ar statybos aikštelėse, kur įrangai reikia tiekti galingumą be svyravimų.
Pagal Paskalio dėsnį, kai slėgis veikia skysčio, kuris negali išsilieti, jis atsiranda vienodai visose vietose. Paimkime pavyzdį su jėgos stiprinimu. Jei į cilindrą, turintį 10 į 1 santykį, paduodame 1 000 svarų kvadratiniam colyje, išeityje gauname 10 000 psi. Pramoniniai sistemos plačiai naudoja šį reiškinį, kartais pasiekiant jėgos daugintuvų santykį net 20 į 1. Kadangi Paskalio dėsnis veikia labai nuosekliai, hidraulinės sistemos tapo būtinos svarbioms mašinoms valdyti. Pagalvokite apie lėktuvų važiuoklės išleidimą arba tas tikslumo pjovimo priemones, naudojamas gamyklose visoje šalyje. Dėsnio numatoma prigimtis daro šias sistemas patikimas net ir ekstremaliomis sąlygomis.
| Pompo tipas | Efektyvumas esant pilnai apkrovai | Slėgio diapazonas (PSI) | Idealus taikymas |
|---|---|---|---|
| Pastovaus tūrio | 92–95% | 1,500–3,000 | Pastovaus greičio mašinos |
| Kintamo tūrio | 87–91% | 3,000–6,000+ | Dinaminės apkrovos sistemos |
Pastovaus tūrio siurbliai labiausiai tinka pastovių poreikių taikymui, o kintamo tūrio modeliai pritaiko išleidimą pagal apkrovos pokyčius. Pastarieji mobiliose sistemose sumažina energijos švaistymą iki 34 % (Fluid Power Institute 2023), todėl jie būtini ekskavatoriams ir žemės ūkio technikai, kurios apkrova kinta.
Hidrauliniai siurbliai iš tikrųjų nekuria slėgio patys savaime, jie tik sukuria srautą, valdomai judindami skysčius. Kai siurblys veikia, jo įsiurbimo pusėje susidaro tam tikras vakuumo efektas. Dėl to apie 14,7 svarų kvadratiniam colio (jūros lygyje) atmosferos slėgis stumia skystį iš saugojimo vietos į darbinę sistemą. Siurblio vidiniai komponentai periodiškai atsidaro ir užsidaro, kiekvieną kartą užfiksuodami skystį ir stumdamai jį toliau. Tai, ką vadiname slėgiu, iš tikrųjų atsiranda vėliau sistemoje, kai šis judantis skystis susiduria su kliūtimi, trukdančia jam judėti. Įsivaizduokite vandenį, tekantį per sodininko žarną – jei suspausite galą, už užtikos kaupiasi slėgis.
Tai, kaip veikia siurblių konstrukcijos, yra susiję su maksimaliu tūriu, kuris pasiekiamas keičiant kameros formą. Paimkime pavyzdžiui krumpliaratinius siurblius – jie turi įsikibiančius dantis, kurie iš esmės užfiksuoja skysčius ir stumia juos per tarpus tarp siurblio korpuso. Dauguma modelių gali tvarkytis su srautais nuo 0,1 iki 25 galonų per minutę, veikdami slėgiu iki 3000 svarų kvadratiniam colyje. Tada yra aksialiniai stūmokliniai siurbliai, kurie remiasi pasvirusiomis plokštėmis, kad stūmokliai judėtų pirmyn atgal cilindruose. Pramonės vartotojai dažnai nurodo apie 95 procentų efektyvumą šiose sistemose, kas daro juos gana efektyviais savo funkcijose. Abu tipai iš esmės pasiekia tai, kad sukamąjį judesį iš variklio paverčia pastoviu skysčio judėjimu, kas tampa itin svarbu dirbant su slėgio reikalavimais eksploatacijos metu.
| Komponentas | Srauto generavimo metodas | Slėgio diapazonas | Efektyvumo charakteristika |
|---|---|---|---|
| Greičiai | Danties ertmės užfiksavimas | 500–3 000 psi | 85–90 % vidutinės apkrovos režimu |
| Stumbrai | Cilindro grįžtamasis judesys | 1 000–6 000 psi | 92–97 % optimizuotose sistemose |
| Plokštelės | Besisukančios menties kamerų | 250–2 500 psi | 80–88 % su mažo klampumo skysčiais |
Krumpliatariniai siurbliai siūlo sąnaudų efektyvų našumą vidutinio slėgio užduotims, tuo tarpu stumbriniai siurbliai dominuoja aukštos galios taikymuose, tokiuose kaip hidrauliniai presai ir injekcinio formavimo mašinos, kur būtina tikslumas ir ilgaamžiškumas.
2024 metų Hidraulinių sistemų ataskaita nagrinėjo, kaip skirtingų tipų siurbliai veikia plieno kalimo presuose, veikiančiuose esant apie 5 500 psi slėgiui. Stūmoklio siurbliai pasirodė geriau – jų kiekvieno ciklo metu švaistoma apie 40 procentų mažiau energijos, palyginti su krumpliatarpių siurbliais. Be to, techninė priežiūra reikalinga tik po 2 000 valandų veikimo, kur kas ilgiau nei mentinio siurblio reikalavimas kas 800 valandų. Kodėl stūmoklio siurbliai veikia tokį gerai? Jų gamybos tikslumas užtikrina stūmoklio cilindrų tarpus, mažesnius nei 5 mikronai, dėl ko žymiai sumažėja vidaus nutekėjimai. Tiems, kurie dirba su nuolatiniu aukštu slėgiu, tai dažniausiai daro stūmoklio siurblius geriausiu pasirinkimu.
Hidrauliniai siurbliai sukuria skysčio judėjimą, tačiau faktinis slėgis susidaro tik tada, kai šis skystis sistemoje susiduria su pasipriešinimu, pavyzdžiui, vožtuvuose, cilindruose ar variklio dalyse. Čia galima pagalvoti apie Pascalio principą – jis iš esmės reiškia, kad jėga padauginama priklausomai nuo to, koks yra paviršiaus plotas. Paimkime tipišką situaciją, kai hidraulinis cilindras turi pakelti didelę masę, tarkime, apie 20 tonų svorio. Slėgis viduje padidėja dėl stūmoklio dydžio ir bet kokio sistemoje esančio pasipriešinimo. Dauguma pramoninių sistemų šiomis sąlygomis patiria slėgį nuo 2300 iki net 2500 svarų kvadratiniame coliuje. Protingi inžinieriai tai žino ir projektuodami naudoja tokias detalės kaip angos ir saugos vožtuvus. Šios dalys padeda reguliuoti pasipriešinimo lygmenį, kad operatoriai galėtų tiksliai kontroliuoti jėgą, kuri faktiškai perduodama visoje sistemoje.
Labai svarbu pasiekti tinkamą atbulinio slėgio lygį, kad būtų užtikrintas reikiamas tepimas ir išvengta nemalonių kavitacijos problemų. Tačiau jei slėgis per didelis, efektyvumas greitai mažėja. Sistema, veikianti apie 15–20 procentų didesniu nei optimalus atbuliniu slėgiu, paprastai švaisto apie 12–18 procentų energijos dėl perteklinio vidaus nutekėjimo ir nereikalingo šilumos kaupimosi. Todėl tokiose sistemose slėgio reguliavimo vožtuvų tikslus derinimas turi didžiulę reikšmę. Tinkamai sukalibruoti jie pasiekia idealų balansą tarp to, ko sistemai iš tikrųjų reikia apkrovai valdyti, ir to, ką siurblys gali realistiškai paduoti, todėl viskas veikia sklandžiai, o energija nešvaistoma veltui.
Hidraulinis siurblys pradeda veikti, kai jo įleidimo pusėje susidaro žemo slėgio zona. Kai pradeda suktis pavaros arba stūmokliai traukiasi atgal, vidinė erdvė išsiplėčia, sukuriant vakuumą, kuris yra žemesnis už normalų atmosferos slėgį, kurį patiriame Žemės paviršiuje (apie 14,7 svaro kvadratiniam colyje jūros lygyje). Šis slėgio skirtumas traukia skystį tiesiai iš talpos per įleidimo vamzdį, savaime inicijuojant tėkmę be jokios specialios siurbimo įrangos. Dauguma pramoninio lygio siurblių sugeba sukurti vakuumą iki apie 5–7 psi, kas reiškia, kad jie patikimai gali įsiurbti tirštus skysčius, kurių kitos sistemos tvarkyti būtų sunkiau.
Ašys, dinaminiai sandarikliai ir tūrio kameros visos atlieka savo vaidmenį palaikant vakuumą. Kai varomosios ašies sukasi, sandarikliai neleidžia orui prasiskverbti, o atbuliniai vožtuvai užtikrina vienakrypį srautą. Toks bendradarbiavimas leidžia šioms sistemoms tvarkytis su srautais, viršijančiais 90 galonų per minutę, net ir sunkiomis sąlygomis. Siurbliai su specialiais poliuretano sandarikliais gali išlaikyti 98 % vakuumo efektyvumą apie 5 000 valandų veikimo trukmės. Tai žymiai geriau nei įprasti gumos sandarikliai, kurių efektyvumas po panašaus laikotarpio sumažėja iki tik 82 %. Tinkamas suderinimas sumažina turbulenciją apie 40 %. Mažesnė turbulencija reiškia mažiau problemų dėl pastovaus slėgio palaikymo visą veikimo trukmę.
Hidrauliniai siurbliai mechaninę energiją iš variklių arba motorų konvertuoja į hidraulinę energiją, leidžiančią perduoti galią įvairiose pramonės įrangos konfigūracijose.
Tūriniai siurbliai tiekia pastovią srauto apimtį, užfiksuodami ir perkeliodami tam tikrą skysčio kiekį, o centrifuginiai siurbliai priklauso nuo greičio, kad perduotų skystį.
Paskalio dėsnis leidžia hidraulikos sistemoms pasiekti prognozuojamą jėgos stiprinimą, būtiną operacijoms, tokioms kaip lėktuvų važiuoklės išleidimas ir tikslus pjaustymas.
Pastovaus darbinio tūrio siurbliai tinka taikymams, kuriuose reikalingas pastovus poreikis, o kintamojo darbinio tūrio siurbliai yra idealūs sistemoms su kintamomis apkrovomis, žymiai sumažindami energijos švaistymą.
Karštos naujienos2025-10-29
2025-09-10
2025-08-13
2025-07-24
2025-06-21
2025-03-27
Su džiaugsmu turime savo gamyklą ir tyrimų bei plėtros centrą, specializuotus hidrauliniame aukštos slėgio sektoriuje. Mūsų aukštos slėgio hidrauliniai įrankiai taikomi įvairioms sritims, įskaitant elektros priežiūrą, gamybą, statybą, energiją, naftą ir dujas, laivų statybą, geležinkelių ir medžioklę.
Autorių teisės © 2025 Taizhou Ruiqi Tools Co., Ltd. Privatumo politika
EN
