Hydrauliksystemplanung
April 10, 2024
1. Einleitung
Grundsätzlich ist der hydraulische Druck die Übertragung von Kraft und Energie durch den statischen Druck von Flüssigkeiten. Auf dem Markt sind hydraulische Systeme parallel zu mechanischen Systemen, elektrischen Systemen und pneumatischen Systemen und es gibt einige Konkurrenz. Hydrauliksysteme haben viele vergleichende Vorteile sowie einige Nachteile.
Vorteile des Hydrauliksystems:
- kann große Kräfte in einem kleinen Raum übertragen;
- hohe Energiedichte;
- Energiespeicherkapazität;
- unendliche Veränderungen in der Auseinandersetzung wie Geschwindigkeit, Kraft und Drehmoment;
- Einfach zu implementierende Gewaltüberwachung;
- schnelle Kommutierung aufgrund kleiner Komponentenmasse (Trägheit);
- schnelle operative Antwort;
- glatte Bewegung (niedrige Schwingung und Rauschen);
- breites Übertragungsverhältnis;
- Einfache Umwandlung von Rotation zu linearer Bewegung und umgekehrt;
- große Designfreiheit im Layout -Raum;
- Der Antriebseingang und die Ausgabe können physikalisch durch eine Linie oder einen Schlauch isoliert werden.
- Die automatische Steuerung verschiedener Bewegungsformen kann durch Pilotventile und elektrische Signale erreicht werden.
- einfach zu verwendende Standardkomponenten und Submodules;
- Überspannungschutz;
- Hydraulische Komponenten können den Verschleiß zwischen Teilen mit Hilfe von Betriebsmedien minimieren.
- langes Lebensdauer;
- Fähigkeit zur Energiewiederherstellung;
Nachteile des Hydrauliksystems:
- Druck- und Flussverlust zwischen Linien und Kontrollkomponenten aufgrund von flüssiger Reibung;
- Fluidviskosität ist empfindlich gegenüber Änderungen der Temperatur und des Drucks;
- Es besteht das Risiko einer Offenlegung;
- Hydraulikflüssigkeiten sind komprimierbar
Die Grundstruktur des Hydrauliksystems und des Energieflusss ist nachstehend dargestellt.
Hydrostatische Geräte, die von Elektromotoren oder Verbrennungsmotoren angetrieben werden können. Somit wird die mechanische Energie (Drehmoment, Geschwindigkeit) in hydraulische Energie (Durchfluss, Druckdifferenz) umgewandelt. Die hydraulische Steuereinheit kann den Druck, die Richtung und die Durchflussrate an jeden hydraulischen Aktuator einstellen. Hydraulische Aktuatoren wandeln hydraulische Energie wieder in mechanische Energie um.
Abhängig von den Ausgangsanforderungen des Antriebsgeräts kann es rotierende Bewegung, lineare Bewegung oder Schwung sein. Darüber hinaus verfügt das System über Rohre, Filter, Wärmetauscher, Akkumulatoren usw.
2. Planungsverfahren
Um ein perfektes hydraulisches System aufzubauen, besteht die wichtigste Voraussetzung darin, systematische Verfahren im Planungs- und Ausführungsprozess des Hydrauliksystems anzuwenden. Das in der vorherige Abbildung gezeigte Flussdiagramm zeigt die grundlegenden Schritte des Planungsprozesses.
Bild
3. Beschreibung des Flussdiagramms
Gemäß dem obigen Hydrauliksystemplanungsablaufdiagramm, bevor es nach einer praktischen Lösung für das Problem sucht . Dies erfordert eine sorgfältige Organisation, ansonsten können sowohl die Funktionalität der installierten Geräte als auch die Ökonomie des Projekts abgezinst werden.
Die Motivation für die Planung und Gestaltung von Hydrauliksystemen kann aus den folgenden Quellen beginnen:
- Umsatznachfrage
- Kundenfragen und Anfragen
- Die fortgeschrittene Natur der Konkurrenten
- Marktanalyse
- Trendstudie
- Meine eigene Idee
- Patente
3.1 Aufgaben und Formen
Ein wichtiger Ausgangspunkt für eine erfolgreiche Hydrauliksystemplanung besteht darin, die Aufgabe klar und gründlich zu definieren und zu beschreiben.
Der erste Schritt im Planungsprozess besteht darin, alle Daten zu sammeln und sie auf klare und benutzerfreundliche Weise neu zu organisieren. Es ist eine gute Praxis, eine standardisierte Liste von Fragen zu erstellen, die projektspezifisch sind und bei Bedarf zusätzliche Elemente hinzufügen können.
Diese Liste der Fragen bezeichnet den Planungsprozess. Kann Folgendes enthalten:
Bewegungszeitpunkt, einschließlich der für jede Bewegung erforderlichen Kraft oder Drehmoment sowie die erforderliche dynamische Reaktion und Eigenfrequenz.
Lastzeitpunkt, z. B. wenn ein Lastintervall vorliegt (wenn kein Durchfluss oder Druck erforderlich ist, oder nur Druck und keine Durchflussanforderung). Diese Praxis ist besonders vorteilhaft für die Optimierung von Designs, z. B. die Berücksichtigung der Akkumulatoren für hydraulische Systeme.
Für den Bewegungszeitpunkt ist es normalerweise schwierig, in einfachen Worten zu beschreiben, oder die Beschreibung ist unvollständig und unklar. Insbesondere in komplexen Systemen, in denen es viele Aktuatoren und mehrere Bewegungen überlappen, wird es schwieriger zu beschreiben.
Diagramme können jedoch Benutzern und Herstellern ein gemeinsames, einfaches und klares Kommunikationsmittel bieten. Um das Verständnis zu erleichtern, können auch Anmerkungen in das Diagramm eingefügt werden.
Die folgende Abbildung nimmt die Injektionsformmaschine als Beispiel ein, wobei ein Bewegungszeitsymbol angegeben ist und jede Bewegungswirkung darstellt. Der RAM bewegt sich schnell in die Position des Injektionshöhlens, verlangsamt sich und steigt den Injektionsteil mit einer bestimmten Kraft aus, und der Druck steigt gemäß der eingestellten Sequenz an. Nach dem Erreichen des Satzes stoppt die Vorwärtsbewegung, aber der Druck sollte für eine bestimmte Zeit aufbewahrt werden. Nach der Heilung wird der RAM zur Druckentlastung auf den Anfangspunkt zurückgezogen. Danach ist eine feste Zeit für die Entbindung erforderlich, und dann wird ein neuer Injektionszyklus eingegeben.