Гідравлічні насоси високого тиску, що працюють при характеристиках 42-70 МПа і більше, досить широко використовуються для приводу малогабаритного ручного інструменту, спеціального обладнання, застосовуються в випробувальних стендах і інших відповідальних виробах. При передачі однієї і тієї ж потужності від первинного двигуна до виконавчого гідромеханізму збільшення тиску тягне за собою зменшення витрат. В результаті потрібні менші типорозміри насоса, гідродвигунів, клапанно-розподільчої апаратури, трубопроводів та інших компонентів.
Класифікація
Багатий досвід створення і експлуатації різноманітних гідроприводів показав, що високий тиск можуть розвивати лише обмежені види насосів. До них відносяться поршневі і плунжерні типи. Привід гідравлічного насоса буває трьох конструкційних видів:
- ручний (мускульний);
- механічний;
- пневматичний.
Використання гідроприводів з надвисоким тиском (понад 70 МПа) дозволяє істотно зменшити габарити і масу устаткування, підвищити його питомі показники. Розвиток систем з високим тиском є одним з ключових факторів створення компактних потужних гідроприводів і міні-техніки для різних галузей економіки.
Насоси з м`язовим приводом
Ручний (важільний) гідравлічний насос приводяться в дію мускульною силою людини. Його головний компонент - поршень, який переміщається всередині циліндра. Рух поршня управляється важелем. Важіль переміщається рукою людини або ножною педаллю з поворотною пружиною. Принцип його дії заснований на всмоктуванні і нагнітанні робочої рідини при зворотно-поступальному русі поршня.
конструкція
Розглянемо, як влаштований насос гідравлічний для преса з м`язовим приводом. У циліндричної порожнини корпуса насоса встановлений поршень, жорстко пов`язаний з штоком. Шток шарнірно з`єднаний з приводним важелем. У поршні встановлено проміжний клапан, що зв`язує поршневу і штокову порожнини насоса.
Поршнева порожнина через впускний клапан з`єднана з гідробаком. У таких насосах гидробак зазвичай є складовою частиною їх конструкції. У баку перед впускним клапаном часто встановлюють всмоктуючий фільтр. Штокова порожнину через випускний клапан з`єднується з вихідним портом насоса. У кришці корпусу насоса, яка попутно служить направляє штока, встановлені спеціальні ущільнення. Гвинтовий кран, розташований в Байпасний каналі насоса, служить для повернення робочої рідини в гидробак. Для заміни масла і обслуговування в корпусі передбачена заглушка.
Принцип роботи
Насос ручний гідравлічний здатний створювати високий робочий тиск зусиллями всього одного робочого. При переміщенні приводного важеля вгору шток піднімає поршень. Впускний клапан відкривається, і робоча рідина всмоктується в поршневу порожнину насоса. Проміжний клапан запобігає надходженню рідини з штоковой порожнини в поршневу.
Після досягнення верхньої мертвої точки оператор, докладаючи м`язові зусилля, опускає приводний важіль вниз. Під тиском рідини впускний клапан закривається. Проміжний клапан навпаки піднімається, і робоча рідина під тиском надходить у штокову порожнину насоса. Вона відкриває наступний випускний клапан і надходить в гідросистему. Обсяг витісненої порції робочої рідини дорівнює добутку площі поршня на величину його ходу: Vn = Fn - L, де Fn - площа поршня насоса, L - хід поршня, Vn- робочий об`єм поршневий порожнини насоса.
При подальшому переміщенні приводного важеля вгору і, відповідно, підняття поршня, гідравлічний насос закриває проміжний клапан. Робоча рідина з штоковой порожнини продовжує під тиском надходити в гідросистему. Але одночасно робоча рідина з бака всмоктується в штокову порожнину насоса. Обсяг знову надійшла порції робочої рідини в гідросистему менше, ніж попередній. Він дорівнює добутку площі поршня в штоковой порожнини насоса на величину його ходу: Vm = (Fn - Fm) - L, де Fm - площа штока насоса, Vm - робочий об`єм штоковой порожнини насоса.
Таким чином, робочий об`єм насоса при повному циклі русі поршня (вперед-назад) дорівнює сумі робочих обсягів поршневий і штоковой порожнин: V = Vn + Vm.
Після виконання робочої операції виконавчий гидроцилиндр або домкрат необхідно повернути в початкове положення. Для цього відкривається кран, і робоча рідина з гідросистеми по байпасному (обвідному) каналу повертається в бак. Її рух відбувається за рахунок дії на виконавчий гидроцилиндр сил тяжкості або м`язових зусиль людини. Гідравлічний насос завершив повний цикл і готовий до наступного.
Характеристики
Робочий об`єм у таких насосів невеликої, приводний важіль має відносно короткий хід, тому що виробляється витрата невисокий. Проте це найбільш поширені агрегати в усьому світі, оскільки використовуються в дуже багатьох галузях промисловості. Тиск, що розвивається ручними системами, досягає 70-280 МПа. Завдяки простоті конструкції, ремонт гідравлічних насосів ручного типу труднощів не викликає.
Двоступеневі ручні насоси
Їх схема складніша. Вони містять два поршня, які шарнірно з`єднані з коромислом приводного важеля. При переміщенні приводного важеля вліво один поршень піднімається і всмоктує рідину, а другий - опускається і нагнітає її в гідросистему. При переміщенні приводного важеля вправо, навпаки, перший поршень нагнітає рідина, а другий її всмоктує. Таким чином, при почергової роботі однакових поршнів робоча рідина подається безперервно і більш рівномірно, ніж в одноступінчатих моделях.
Насос ручний гідравлічний двоступеневий здатний приводити в дію одночасно два контури гідросистеми. У промисловості широко застосовуються двоступеневі версії ручних насосів з коаксіальними поршнями різної площі. При низькому тиску обидва поршня нагнітають робочу рідину з великою витратою. При високих навантаженнях в контур нагнітає рідина тільки один поршень з малою площею, розвиваючи високий тиск при малій витраті. Моделі з м`язовим приводом використовуються в різних механізмах:
- пресах;
- домкратах;
- статичних гідроінструмента;
- підйомних платформах;
- малогабаритних вантажопідіймальних кранах;
- в лабораторному випробувальному обладнанні на тиск до 200 МПа.
Насос гідравлічний для преса, своїми руками виготовлений
Таку систему не складно зібрати самостійно. Спочатку зварюється металева рама висотою приблизно з людський зріст (можна використовувати звичайні швелера). З боків вертикальних стійок просверливаются (пропалює) отвори на певній відстані один від одного. У них будуть просовувати металеві прути (арматура), які виконують роль упору для платформи, на якій встановлюються вузли, що вимагають застосування великої сили. Наприклад, при випрессовкі / запрессовки підшипників, втулок і т.д. Ряд вертикальних отворів дозволяє регулювати висоту щодо преса.
Щоб вийшов повноцінний гідравлічний прес насос, зверху конструкції монтується будь-який потужний гидроцилиндр. Відмінно підійдуть агрегати від вітчизняних вантажівок, тракторів, дорожньої техніки. Якщо зусилля потрібні невеликі, можна застосувати вузол від домкрата. Ковзну верхню раму, яка є нижньою точкою опори гідроциліндра, підвішують на сталеві пружини однакового розміру.
Насоси з механічним приводом
Механічний привід насосів здійснюється електромоторами і двигунами внутрішнього згоряння (бензиновими і дизельними). Гідравлічні насоси високого тиску випускаються декількох видів: аксіально-поршневі, радіально-поршневі, плунжерні.
Аксіально-поршневі випускаються в малогабаритному виконанні (діаметр від 30 до 70 мм, довжина до 110 мм). Вони розвивають тиск до 70 МПа. Їх робочий об`єм постійний і в залежності від виконань становить типорозмірний ряд від 0,016 до 2,2 см3.
Радіально-поршневий гідравлічний насос може бути виготовлений в різному виконанні: однопоточном, комбінованому, Багатопортовий. Він складається з:
- корпусу;
- всмоктуючого і нагнітає портів;
- приводного ексцентрикового вала;
- всмоктуючого і запірного клапана;
- поршня;
- циліндра;
- робочої камери;
- пружини.
Плунжерні насоси здатні розвивати більш високі тиску, ніж поршневі. Плунжер - витіснювальний елемент циліндричної форми, довжина якого набагато більше діаметру. У машинобудуванні вони часто використовуються в силових агрегатах, гідравлічних пресах, формувальному, випробувальному обладнанні.
висновок
Ручні і механічні гідронасоси високого і надвисокого тиску застосовуються в багатьох галузях економіки. Чим вище створюване пристроєм тиск, тим економічніше виробництво. Вони широко застосовуються як на промислових підприємствах, так і індивідуальному господарстві, будівництві, ремонті транспортних засобів і т. Д.
