Як працює гідравліка екскаватора
Дуже низька щільність і закон Паскаля – основоположні чинники функціонування гідравлічних систем. Кредо, сформульоване французьким ученим, говорить: тиск, вироблене на рідину зовнішніми силами, передається без змін за всіма напрямами, в довільну точку субстанції. Сучасний колісний або гусеничний екскаватор використовує даний постулат для управління ковшем і допоміжним навісним обладнанням. Масло всередині системи гідравліки передає енергію, генеровану двигуном, на функціональні вузли машини. Велика частина землерийної техніки використовують подібну технологію. Обсяг робіт, виконуваних агрегатами з механічним приводом, не перевищує 15%.
Структура і класифікація гідравлічних приводів
Існує два способи передачі потужності за допомогою рідкої середовища. Об'ємний привід використовує потенційну енергію (тиск) текучою субстанції, гідродинамічний варіант – кінетичну (потік).
Основні компоненти даної системи:
- насос, де обертальний момент трансформується в гідравлічну енергію;
- резервуар;
- гідродвигун, що виконує зворотне перетворення потужності в механічну;
- лінії (рукави), що передають потоки рідини;
- допоміжна арматура – клапани, розподільники, дроселі.
Внутрішнє наповнення
Робочою рідиною системи гідравліки виступає мінеральне масло. Середа виконує базову функцію з передачі енергії та допоміжні дії. Це захист від корозії, змазування тертьових поверхонь деталей. Додатковий аргумент на користь вибору масла – хімічна інертність до матеріалів всередині машини: гума, полімери, метали.
Принцип дії
Переважно, імпортний гусеничний, колісний екскаватор використовують об'ємні гідроприводи. Вони відрізняються високим внутрішнім тиском і низькою швидкістю руху рідини. Гідність об'ємної конфігурації, щодо гідродинамічної, – компактність. Функціонує система наступним чином:
- На вхідних поршень діє тиск масляного стовпа.
- Потенційна енергія передається згідно із законом Паскаля на вихідний блок.
- Співвідношення площ поршнів визначає зміна впливає сили. Створюється гідравлічний важіль. Більший діаметр на виході сприяє приросту потужності.
- Передане зусилля зміщує вихідний поршень на певну відстань.
Зробити процес циклічним дозволяє застосування клапанів. Управління рухом потоків, використання декількох гідравлічних ліній, здійснюється за допомогою розподільників і дроселів.
Переваги і недоліки
Принципова вигода використання гідравліки в екскаваторі – різке збільшення питомої потужності. Енергія, що передається на одиницю маси механізмів, значно зростає.
Це знижує габарити, загальна вага екскаватора, витрати дорогих матеріалів. Інші переваги гідравлічного привода:
- широкий діапазон регулювання гідромотора 30 – 2500 об/хв;
- ефективне управління розподілом енергії на функціональні вузли, відповідно навантажень;
- збільшення експлуатаційного ресурсу механізму, внаслідок самосмазывания тертьових вузлів;
- висока швидкість і простота реалізації всіх видів руху – поступальний, поворотне, обертальний.
