Схема гидравлической стрелки: Назначение и схемы установки гидрострелки для отопления

Следует отметить: эффект экономии в сравнении с традиционной системой отопления, существенно заметен: в случае правильно спроектированной системы на основе гидрораспределителя, экономия газа составляет 25%, а электроэнергии – 50%.

Применение с твердотопливным котлом

Такой способ подсоединения любого рода нагревательного устройства способствует подбору оптимальной и индивидуальной температуры для каждого компонента в отдельности.

Сегодня все чаще стали использовать уже готовые устройства рассматриваемого типа, имеющиеся в продаже. Выбор стрелки осуществляется по каталогу, основываясь на мощности котла и максимальном ходе воды.

Гидрострелки (гидравлические разделители), коллекторы со встроенной гидрострелкой

Правильное название этого устройства — гидравлический разделитель, в современных системах отопления монтируется между котлом и отопительными контурами как горизонтально, так и вертикально. При вертикальном расположении в верхней части обычно находится автоматический воздухоотводчик, а внизу — запорный кран для удаления накопившейся грязи и шлама.

Попросту говоря, основное предназначение этого устройства — это гидравлическое разделение потоков. Она делает контуры отопления динамически независимыми при передаче движения теплоностителя, но при этом хорошо передает тепло от одного контура другому. Отсюда и другое название гидрострелки — гидравлический разделитель.

Для начала давайте определимся — а для чего вообще нужна гидрострелка?

1. Для того, чтобы получить, при малом расходе теплоносителя в котловом контуре, большой расход во втором, например — в радиаторном. Допустим имеется котел с расходом 50 литров в минуту, а система отопления получилась в два раза больше по расходу — 100 литров в минуту. Разгонять контур котла до расхода больше, чем это было предусмотрено производителем, в этом случае экономически нецелесообразно, т.к. увеличится гидравлическое сопротивление, которое либо не даст необходимый расход, либо увеличит нагрузку на циркуляционный насос и, соответственно,- к дополнительным расходам на электроэнергию.
2. Гидрострелка нужна для исключения гидродинамического влияния контуров друг на друга и на общий гидродинамический баланс всей системы отопления. Например, если у Вас имеются теплые полы, радиаторное отопление и контур горячего водоснабжения (бойлер косвенного нагрева), то имеет смысл разделить эти потоки на отдельные контура, чтобы они друг на друга не влияли.
3. Отсутствие гидродинамического влияния в гидрострелке между контурами — это когда движение (скорость и расход) теплоносителя в гидрострелке не передается от одного контура к другому.
   Гидрострелки (их еще часто называют гидравлические разделители, гидроразделители) обычно применяются в отопительных системах, состоящих из нескольких потребителей со своими особенными режимами циркуляции и температуры. Например: система состоит из бойлера косвенного нагрева, основного контура отопления, теплых полов, в системе два и более котла и т.д.
4. Основное их предназначение: снятие лишних нагрузок с циркуляционных насосов, предотвращение тепловых ударов, в конечном итоге — экономия средств.

Преимущества использования гидрострелок

Существенно упрощается подбор циркуляционных насосов. Правильный подбор насосов для сложной системы отопления является непростой задачей: насосы первичного (котлового контура) могут не обеспечить необходимую производительность, например: циркуляционный насос первичного контура имеет меньшую производительность, чем насосы вторичного контура (отопительного).
Гидрострелка обеспечит вам экономию средств. В системах без гидравлического разделителя маломощные насосы будут расходовать много энергии для преодоления влияния насосов большей мощности, влияние дополнительных контуров может заставить насосы работать в неоптимальном или нештатном режиме. В итоге — насосы могут выйти из строя.
В связи с исключением взаимного влияния насосов улучшается режим работы и долговечность котельного оборудования.
Система отопления работает большую часть времени в условиях далеких от расчетных, которые использовались при проектировании. Например, использование устройств регулирования расхода в зональных системах отопления приводит к разбалансировке. Применение гидрострелок обеспечивает гидравлической системе устойчивость и сбалансированность.
Гидрострелки помогают избежать паразитных течений, создаваемых другими работающими насосами, из-за которых радиаторы отопления могут нагреваться даже при остановленных насосах.
Защищают теплообменник от тепловых ударов: при отключении каких-либо контуров от системы отопления возникает маленький расход теплоносителя в котле, что ведет к  резкому повышению температуры в котле и к последующему приходу сильно остывшего теплоносителя.
Гидрострелка помогает поддерживать постоянный расход котла, что уменьшает разницу температуры между подающим и обратным трубопроводом.
Готовые гидравлические разделители, имеющиеся в продаже, можно использовать в качестве эффективных удалителей шлама и воздуха из системы.

Нужна ли гидрострелка или нет в конкретном случае?

Система без гидравлического разделителя

Чтобы определиться нужна ли гидрострелка для вашей системы отопления придется ответить на несколько вопросов.

• Если Ваша система отопления построена на нескольких котлах, например напольного газового котла и настенного, завязанных на общую ситему отопления — то да, гидравлический разделитель нужен.
• 
  Еще пример: Вы решили установить два котла газовый и электрический (или твердотопливный и электрический), чтобы они работали в паре на одну отопительную систему. Электрический котел выбран в качестве «страхующего» на случай нехватки мощности основного. Ответ: нужна. Каждый котёл имеет свой насос и чтобы они не конфликтовали между собой их надо гидравлически разделить.
• Если у вас сложная отопительная система, например одновременно используется бойлер косвенного нагрева, теплый пол, контур из радиаторов отопления со своими циркуляционными насосами, то — да, гидрострелка нужна.
• Можно сказать проще: если у вас один котёл, а потребителей больше одного (радиаторы, тёплый пол и ещё, допустим, бойлер косвенного нагрева), гидрострелка придется установить: она обеспечит минимальное сопротивление циркуляции через котёл при разном или минимальном разборе тепла на коллекторе.
• Нужна ли гидрострелка (гидроразделитель) для настенного двухконтурного котла, если он просто греет одни радиаторы, а горячая вода берется от второго контура? Ответ: не нужна.
• Нужна ли гидрострелка при использовании твердотопливного котла? Ответ: да, нужна. И чем большего объема — тем лучше. А для чего? Чтобы уровнять температурные скачки для системы отопления! Твердотопливный котел может выдавать очень неприятные температурные скачки для системы.

Система с использованием гидравлического разделителя

Принцип работы гидрострелки (гидравлического разделителя)

рисунок 1

Циркуляционный насос Н1 создает циркуляцию теплоносителя через гидрострелку по первому контуру, а насос Н2 — по второму контуру. Т.е. в гидрострелке происходит перемешивание теплоносителя. Но если расход Q1=Q2, то происходит взаимное проникновение теплоносителя из контура в контур, тем самым как бы создается один общий контур. В этом случае вертикальное движение в гидрострелке не происходит.
В случаях, когда Q1>Q2, движение теплоносителя в гидрострелке происходит сверху вниз и наоборот, в случаях, когда Q1 < Q2,  движение теплоносителя в гидрострелке происходит снизу вверх.

Вообще, если у Вас система работает на больших температурах (свыше 70 градусов цельсия), то следует циркуляционные насосы ставить на обратный трубопровод. Если у Вас низкотемпературное отопление 40-50 °C, то лучше их ставить на подачу, так как горячий теплоноситель обладает меньшим гидравлическим сопротивлением, и насос будет потреблять меньше энергии.

Расчет гидрострелки

Чтобы вычислить диаметр гидрострелки, необходимо знать:

1. Расход первого контура (котлового, на рис. 1 обозначен как Контур 1)
2. Расход второго контура (контур отопительной развязки, на рис. 1 обозначен как Контур 2)
3. Максимальную вертикальную скорость теплоносителя в гидрострелке.

При расчете гидрострелки важно получить медленное вертикальное движение в гидрострелке: не более 0,1 — 0,2 метра в секунду.
Низкая скорость теплоносителя в гидравлическом разделителе нужна для того чтобы:

• дать возможность осесть взвешенным частицам песка, шлама и др.
• чтобы дать возможность холодному теплоносителю уходить вниз, а горячему устремляться вверх для получения необходимого температурного напора. Например, для теплого пола можно получить второстепенный контур отопления с пониженной температурой теплоносителя, а для бойлера косвенного нагрева можно получить более высокую температуру теплоносителя, способного перехватить максимальный температурный напор.
• уменьшить гидравлическое сопротивление в гидрострелке.
• выделить из теплоносителя пузырьки воздуха и удалить их через автоматический воздухоудалитель.

Чтобы самому рассчитать параметры гидрострелки необходимо вычислить её диаметр и собрать её, согласно одному из методов на рисунке.

Диаметр гидрострелки вычисляется по одной из формул (соблюдайте размерность!)

Например рассчитаем диаметр гидрострелки по первой формуле:
На рис. 1 расходом первого контура будет являться максимальный расход насоса Н1. Примем за 40 литров в минуту.
Расходом второго контура будет являться максимальный расход насоса Н2. Примем за 120 литров в минуту.
Тогда расход в гидрострелке равен: Q = Q2 — Q1 = 120 — 40 = 80 литров/мин (или 80 : 1000 : 60 = 0,001333 м³/сек)
п — константа.  п = 3,14
Максимальную вертикальная скорость теплоносителя в гидрострелке обычно принимают равной 0,1 — 0,2 м/сек. Примем V = 0,1 м/сек
Подставив значения в формулу получим: D = √(4х0,001333):3,14:0,1 = 0,130 метра
Если воспользоваться второй формулой, то расход надо пересчитать в м³/час: 80 : 1000 : 60 = 0,001333 м³/сек = 0,00133 х 3600 м³/час = 4,7988 м³/час
D = 18,811 х √(4,7988:0,1) = 130 мм.

Как изготовить гидрострелку самому?

А Вы подумайте — стоит ли этим заниматься?
Ведь если Вы нашли средства на сложную систему отопления, монтаж которой и оборудование стоят весьма приличных денег, то стоит ли с ней (в смысле изготовления) возиться? Не проще ли купить готовую?
К тому же готовые гидрострелки имеют качественное заводское антикоррозионное покрытие, оборудованы такими полезными устройствами как отделители шлама, имеют утеплитель и т.д.

Гидравлические коллекторы (котловые коллекторы)

Одним из способов качественного устройства системы отопления или системы горячего водоснабжения, является коллекторная разводка. Простота, скорость и удобство монтажа такой системы, а также комфортность дальнейшей эксплуатации, приводят ко все более более частому ее применению. Использование коллекторов CALEFFI, коллекторных шкафов в сборе и дополнительных аксессуаров, позволяет собрать систему большой надежности и высокой степени комфортности.

Для чего нужен котловой коллектор?

Коллекторы котловые (гребенки, гидравлические коллекторы) применяются для равномерного распределения потоков теплоносителя по контурам отопительной системы или по «ниткам», а также для упрощения монтажа трубопроводных систем котельных. Для грамотного проектирования именно Вашей гребенки проектировщик делает гидравлический расчет.
К примеру в вашем доме 2 этажа, есть баня, тёплые полы, система горячего водоснабжения (ГВС). Каждый из этих потребителей тепла нуждается в своей температурной регулировке. Как быть если у котла только один вход (обратная линия), и один выход (подача). В этом случае мы устанавливаем котловой коллектор (главный разделитель контуров отопления), в нашем примере ставим коллектор на 4 выхода + котел.
В зависимости от выбранной проектировщиком системы отопления подбирается один из  основных элементов в котельной — распределительная гребенка или другими словами котловой коллектор. Сегодня в магазинах и на рынке можно найти много вариантов котловых коллекторов, но часто их типоразмер не совпадает с конкретным проектом вашей котельной. В таких случаях можно рассмотреть различные варианты с совмещением нескольких коллекторов в один большой, обрезка или заглушка не нужных ниток и т.д.
Система отопления должна быть не запутанной, а логичной и простой для понимания любому человеку, и именно котловой коллектор в экстренной ситуации поможет сориентироваться хозяину дома (неопытной хозяйке, инженеру аварийной службы и т.д.) что и как быстро отключить, а не разбираться в схеме ваших трубопроводов часами.

Наши специалисты помогут Вам подобрать, а также смонтировать гидрострелку, найдут приемлемое решение по цене.
Вы останетесь довольны, сотрудничая с нами!

Гидравлический сепаратор | Гидравлическая стрелка | SpiroCrossГидравлический сепаратор SpiraCross | Компоненты системы отопления | Системы отопления

Для отопительных и охладительных систем с большим количеством компонентов требуется сбалансированное гидравлическое равновесие. Этому способствует эффективное удаление воздушных пузырьков и частиц шлама в большом количестве для бесперебойного функционирования всей системы и что самое главное-гидравлическое разделение систем отопления или подогрева воды (теплоносителя). Примером могут служить ситуации гидравлического разделения отопления квартиры, бассейна, дома, системы вентиляции, наружной трассы теплоснабжения или приготовления горячего водоснабжения. 

Как правило, для этого требуются 3 различных компонента. Гидравлический сепаратор SpiroCross наоборот объединяет эти 3 функции в одном компактном конструктивном элементе. Вы экономите не только на монтаже и при приобретении отопительного оборудования, а также в расходах на техническое обслуживание. 

Уникальная трубка Spiro обеспечивает хорошее распределение жидкости при помощи компактной конструкции аппарата Spirocross. Так как спускной кран находится со стороны, то сепаратор может монтироваться очень близко к полу. 

В итоге происходит снижение стоимости монтажа и на приобретение оборудования, а также уменьшаются расходы по техническому обслуживанию.

Схема работы гидравлической стрелки с возможностью удаления воздуха и шлама

Гидравлическая стрелка предусматривается в системе для удаления различий основного потока между первым контуром (Предложение/Qp) и вторым (Спрос/Qs). В системе со встроенной гидравлической стрелкой становятся возможными 3 различные ситуации. T3 при этом является регулирующей величиной.

Сепаратор воздуха

Благодаря уникальной трубке Spiro часть жидкости в системе приводится в состояние покоя. Благодаря этому даже микроскопические пузырьки находящегося в системе воздуха могут всплыть вверх. Собранный воздух выдавливается через автоматический вентиль. Продолжительное удаление воздуха из системы имеет много преимуществ: отсутствие лишних шумов, улучшенный перенос тепла и уменьшенное образование шлама в системе и меньшее количество помех, обусловленный эксплуатационными требованиями. При всем этом увеличивается срок службы системы в целом.

Сепаратор шлама

Благодаря уникальной трубке Spiro часть жидкости в системе приводится в состояние покоя. Имеющиеся частицы шлама (≥5 μm) благодаря этому могут упасть вниз. Скапливающий шлам в низу сепаратора периодически требуется сливать. Удаление шлама возможно во время работы системы. Таким образом, система освобождается от частиц шлама, который постоянно образуется в системе. Если система остается без шлама, то увеличивается ее производительность, а число неполадок минимизируется. Разумеется, это так же увеличивает срок службы системы в целом.

Сепаратор Spirocross разработан для воды и водных растворов этиленгликоля (макс. 40%) и может устанавливаться в комбинации с допускаемыми химическими растворами/добавками по местным предписаниям, которые подходят для применяемых в системе субстанций. Данное оборудование не подходит для питьевой воды. Сепаратор Spirocross подходит для температурной зоны от 0 до 100 оС и рабочего давления от 0 до 10 бар с фланцевым подсоединением PN 16 (цельносварные фланцы в соответствии с DIN 2633). Различные материалы, зоны давления и температуры возможны при запросе.

Технические данные гидравлического сепаратора 

Сепаратор SpiroCross был разработан компанией Spirotech при участии компании Computational Fluid Dynamics, и был протестирован на запатентованном оборудовании TÜV – Союз работников технического надзора Германии.

Понимание базовой схемы гидродинамики

Джош Косфорд, редактор

Из любой темы, находящейся под зонтиком гидравлической энергии размером с патио, гидравлическая символика привлекает больше всего запросов от тех, кто хочет узнать больше о гидравлической энергии. Чтение любой схемы с более чем тремя символами может быть сложной задачей, если ваш опыт ограничен. Но научиться этому не невозможно. Фактически, требуется лишь базовое понимание того, как работают символы и как они расположены на диаграмме.Одна из проблем — даже если вы запомнили каждый символ в библиотеке — это понять, почему тот или иной символ используется в схеме; Этой части трудно научить, и она приходит только с опытом.

В этом месяце я дам вам основы, чтобы вы знали, как нарисованы и структурированы стандартизированные линии и формы для универсальной интерпретации. Если вы уже знакомы со схемами, обратите внимание на простоту. В некоторых случаях я также попытаюсь привести примеры старых символов, поскольку на многих заводах есть старые машины со старыми схемами.

Базовыми элементами любой схемы являются линии разного типа. Чаще всего используется сплошная черная линия, которую я называю базовой линией. Это многофункциональная линия, которая используется для всех распространенных форм (например, квадратов, кругов и ромбов) в дополнение к отображению проводников жидкости, таких как линии всасывания, давления и возврата.

Другой широко используемый стиль линий — это пунктирная граница или линия ограждения. Он представляет собой группу гидравлических компонентов как часть составного компонента (такого как направляющий клапан с пилотным управлением, вместе с пилотным и главным клапаном ступени), вспомогательного контура (например, контура безопасности для гидравлического пресса) или подставки. один гидравлический коллектор с патронными клапанами.Как правило, пограничное ограждение представляет собой четырехсторонний многоугольник, использующий пунктирную линию с различными символами клапана, содержащимися внутри, как представление реальной гидравлической системы.

Третья наиболее часто встречающаяся линия — это простая пунктирная линия. Это линия с двойной функцией, представляющая как пилотную, так и дренажную линии. Пилотная линия как в представлении, так и в функциях использует гидравлическую энергию для подачи сигналов или управления другими клапанами. Умение понимать пилотные линии является ключом к пониманию передовых гидравлических схем.В качестве дренажной линии пунктирная линия просто представляет любой компонент с текучей средой утечки, требующий пути, представленного на чертеже.

Когда линии на схеме представляют шланги, трубы или трубы на машине, часто требуется, чтобы они пересекались или соединялись с другими трубопроводами. В случае соединенных гидравлических трубопроводов точка или узел добавляется к соединению на чертеже, чтобы показать, как они соединяются на машине. Линия, пересекающаяся на чертеже, не обязательно должна пересекаться на машине, но требуется пояснение к чертежу, чтобы отличать пересекающиеся линии от линий, которые соединяются.Линии пересечения раньше показывались как прыжок или мост, но сейчас стандарт таков, что они просто пересекаются без драматизма.

Если мы станем немного более продвинутыми, чем ваша базовая линия, у нас есть три другие общие формы, используемые в гидравлических схемах. Это круг, квадрат и ромб. Девяносто девять процентов гидравлических символов используют один из этих трех в качестве основы. Насосы и двигатели любого типа изображены в круге, как и измерительные приборы. Клапаны любого типа используют в качестве начала основной квадрат.Некоторые из них представляют собой просто один квадрат, например, напорные клапаны, но другие используют три соединенных квадрата, например, с трехпозиционным клапаном. Ромбы используются для обозначения устройств для кондиционирования жидкости, таких как фильтры и теплообменники.

Квадрат применяется в основном для клапанов разного типа; Клапаны давления и направляющие клапаны являются наиболее распространенным применением. Один квадрат используется для каждого упрощенного клапана давления, который я могу придумать; предохранительные клапаны, редукционные клапаны, уравновешивающие клапаны, клапаны последовательности и т. д.Каждый напорный клапан, за исключением редукционного клапана, мы называем нормально закрытыми, через которые жидкость не проходит в нейтральном состоянии. Клапаны должны открываться прямым или пилотным давлением, которое может возникать в любом месте в пределах настройки пружины.

Если мы сломаем символ предохранительного клапана, мы сможем увидеть еще несколько форм, которые ранее не обсуждались. Первый — это стрелка. В большинстве случаев стрелки не используются, и мы предполагаем, что жидкость может течь в любом направлении. В случае с нашим предохранительным клапаном жидкость протекает через него только в одном направлении, как мы можем видеть по вертикальной смещенной стрелке.Вторая стрелка предохранительного клапана нарисована по диагонали, что означает возможность регулировки. В этом случае пружина, на которую он накладывается, означает, что этот предохранительный клапан имеет пружину с регулируемыми параметрами давления.

Предположим, что предохранительный клапан установлен на 2000 фунтов на квадратный дюйм. Вы заметите пунктирную линию, идущую снизу символа, закругляющую угол и прикрепленную к левой стороне. Эта пунктирная линия указывает на то, что клапан напрямую управляется давлением на его входном отверстии, и что управляющая жидкость может воздействовать на клапан, нажимая стрелку вправо.На самом клапане, конечно, нет стрелки, но, как и в символах гидравлики, он просто представляет собой визуальную модель того, что происходит. Когда давление в пилотной линии приближается к 2000 фунтов на квадратный дюйм, стрелка нажимается, пока клапан не достигнет центра, позволяя жидкости проходить, что, в свою очередь, снижает давление до 2000 фунтов на квадратный дюйм.

Редукционный клапан — единственный нормально открытый клапан давления в гидравлике. Как видите, он очень похож на предохранительный клапан, за исключением двух изменений символа.Во-первых, стрелка показывает, что поток течет в нейтральном положении, в то время как предохранительный клапан заблокирован. Во-вторых, он получает свой пилотный сигнал от клапана. Когда давление ниже по потоку поднимается выше значения настройки пружины, клапан закрывается, предотвращая попадание входящего давления в канал ниже по потоку, что позволяет давлению снова снизиться до значения ниже настройки давления.

В гидрораспределителях по-прежнему используются квадратные размеры, что видно по показанным тарельчатым клапанам 2/2 и соленоидным клапанам 4/3.Каждый конверт — или квадрат — представляет одно из возможных положений клапана. Тарельчатый клапан 2/2 не определяет, как перемещается клапан, но указывает, что он блокирует поток в одном положении и разрешает поток в другом. Клапан 4/3 показывает, что он блокирует весь поток в среднем (нейтральном) положении. Затем его можно сдвинуть влево или вправо, по существу, обратное течение потока из рабочих портов. Символы пружины расположены над каждым из символов соленоидов и представляют собой сдвоенные соленоиды с функцией центрирования пружины.

Круги обозначают насосы и двигатели в 90% используемых символов, а также могут использоваться в обратных клапанах или манометрах. Треугольные стрелки обозначают направление движения жидкости; у насосов он обращен наружу, а у двигателей — внутрь. Двигатели часто бывают двухоборотными, и внизу также будет треугольник, позволяющий жидкости поступать в любой порт. Некоторые насосы также могут быть двигателями одновременно и, кроме того, могут быть двухоборотными, как показано на следующем символе.Обозначение насоса переменной производительности с компенсацией давления варьируется в широких пределах и иногда просто отображается стрелкой внутри круга. Этот конкретный пример — мой любимый, он несколько простой, хотя он может быть довольно сложным, показывая отдельные символы для различных компенсаторов, отверстий и / или пропорциональных клапанов.

Последняя основная форма, обычно используемая в гидравлической символике, — это ромб. Ромбы обозначают устройства кондиционирования, такие как фильтры, нагреватели или охладители.Вы можете представить, что пунктирная линия, разделяющая символ фильтра пополам, улавливает частицы, когда они проходят. Для кулера две направленные наружу стрелки представляют тепло, излучаемое кулером. Наконец, показан теплообменник типа жидкость-жидкость, показывающий путь входящей и исходящей текучей среды, которая отводит тепло из системы.

Основы гидравлической символики довольно просты, но я коснулся только поверхности. Есть много специальных символов, обозначающих такие вещи, как электроника, аккумуляторы, различные цилиндры и шаровые краны, которые у меня нет возможности показать.Более того, каждый показанный мною символ представляет небольшую часть возможных модификаций каждого из них; существует, вероятно, сотня или больше способов изобразить гидравлический насос схематическим обозначением.

Наконец, способы комбинирования гидравлических символов для создания полной схемы, представляющей реальную машину, бесконечны. Я рекомендую вам потратить время на чтение гидравлических схем, чтобы интерпретировать символы, когда у вас есть время. Вы не только откроете для себя уникальные символы, но и найдете уникальные способы использования старых символов и компонентов в гидравлической цепи.

Базовая гидравлика — понимание схем

ГЛАВА 12 — Понимание схем

Обозначения

Символы важны для технической коммуникации. Они не зависят от какого-либо конкретного языка, являются международными по своему охвату и характеру. Гидравлические графические символы подчеркивают функции и методы работы компонентов.Эти символы можно довольно просто нарисовать, если понимать логику и элементарные формы, используемые в дизайне символов. Элементарные формы символов — круги, квадраты, треугольники, дуги, стрелки, точки и кресты.

Строки

Понимание графических линейных символов имеет решающее значение для правильной интерпретации схем.Непрерывные линии обозначают рабочую линию, питающую, обратную или электрическую линию. Пунктирная линия обозначает пилотную линию, линию слива, продувки или слива. Гибкие или изогнутые линии обозначают шланг, обычно соединенный с движущейся частью. Пересечение линий может иметь петли на пересечении или прямое пересечение. Соединение линий может иметь точку на стыке или может располагаться под прямым углом.

Резервуары

Резервуары с вентиляцией показаны в виде прямоугольника без верхней линии.Резервуары под давлением показаны в виде капсул. В резервуарах могут быть линии для жидкости, заканчивающиеся выше или ниже уровня жидкости. Возвратная линия выше уровня заканчивается на вертикальных ножках бака или немного ниже них. Линия возврата ниже уровня касается нижней части символа резервуара. Упрощенный символ для обозначения резервуара сводит к минимуму необходимость рисования ряда линий, возвращающихся в резервуар. Некоторые из них в одном контуре представляют собой общий резервуар. Эти символы имеют ту же функцию, что и символ заземления в электрических цепях.

Управление потоком

Символ клапана управления потоком начинается с верхней и нижней дуги. Это будет символизировать фиксированное отверстие. Стрелка, проходящая через дуги, указывает на то, что отверстие регулируется. Это будет графический символ игольчатого клапана. Когда мы добавляем стрелку к линии потока внутри блока управления, мы указываем, что клапан имеет компенсацию давления или истинное управление потоком.Клапан управления потоком с обратным клапаном указывает обратный поток вокруг клапана.

Направляющие регулирующие клапаны

Символ гидрораспределителя имеет несколько огибающих, показывающих количество положений клапана. Трехпозиционный гидрораспределитель показан с тремя огибающими.Стрелки в каждом конверте указывают возможное направление потока, когда клапан находится в этом положении. Центральное положение в трехпозиционном гидрораспределителе определяется в зависимости от типа контура или применения. Это центральное положение указывает путь потока жидкости, когда клапан находится в центре. Хотя существует множество типов конфигураций центра, четыре наиболее распространенных — это тандемная, закрытая, плавающая и открытая. Чтобы сдвинуть клапан или активировать его, используются такие устройства, как механическая ручка или рычаг, электрический соленоид или гидравлическое управляющее давление.Пружины с обеих сторон символа указывают на то, что клапан центрирован, когда он не активирован. В положении один или по центру жидкость течет из насоса через клапан в резервуар. Это тандемный центр. Когда клапан переводится в положение два, жидкость течет из P в A, расширяя цилиндр. Переключение в положение три позволяет потоку из P в B и из A в T, втягивая цилиндр.

Клапаны давления

Символ клапана давления начинается с одного конверта. Стрелка на конверте показывает направление потока через клапан. Порты обозначены как 1 и 2 или как первичный и вторичный. Поток через клапан идет от первичного к вторичному порту. Обратите внимание, что в нормальном положении стрелка не совмещена с портом. Это указывает на то, что клапан нормально закрыт. Все клапаны давления обычно закрыты, за исключением редукционного клапана, который обычно открыт. Пружина, расположенная перпендикулярно стрелке, указывает на то, что сила пружины удерживает клапан в закрытом состоянии.Стрелка, проходящая через пружину по диагонали, указывает на то, что усилие пружины можно регулировать. Управляющее давление противодействует силе пружины. На это указывает пунктирная линия, идущая от первичного порта перпендикулярно стрелке напротив пружины. Когда гидравлическое давление, управляемое из первичного порта, превышает силу пружины, клапан перемещается в открытое положение, выравнивая первичный и вторичный порты.

Обратные клапаны

Символы обратного клапана нарисованы маленьким кружком внутри открытого треугольника.Свободный поток противоположен направлению, указанном треугольником. Когда круг переходит в треугольник, поток блокируется или останавливается. Обратные клапаны могут открываться или закрываться с помощью пилота. Пилот для открытия обозначен пилотной линией, направленной к показанному треугольнику, чтобы отодвинуть круг от уплотнения. Пилот должен замкнуться, указывая направление пилотной линии к задней части круга или к сиденью.

Двигатели

Графические символы гидравлического двигателя противоположны гидравлическим насосам, с той разницей, что энергетический треугольник указывает на круг, указывая на поступление энергии жидкости. Два энергетических треугольника указывают на двунаправленный или реверсивный двигатель. Как и насосы, многие конструкции гидравлических двигателей имеют внутреннюю утечку. Пунктирная линия, выходящая из круга, указывает линию слива в бак.

Цилиндры

Гидравлические силовые цилиндры без каких-либо необычных соотношений между диаметром отверстия и штоком показаны на Рисунке 12.10: одинарного действия, двойного действия и двойного стержня. Внутренний прямоугольник рядом с символом поршня указывает на амортизирующее устройство в конце хода. Если диаметр стержня больше обычного для диаметра отверстия, это должно отражаться в символе.

Фильтры

Графический символ устройства кондиционирования гидравлической жидкости изображен квадратом, стоящим на конце.Пунктирная линия в противоположных углах указывает на то, что это фильтр или сетчатый фильтр. Добавление обратного клапана параллельно портам указывает на то, что фильтр имеет байпас.

Теплообменник

Гидравлические теплообменники можно рассматривать как охладители или нагреватели. Их графические символы часто путают. Как и в случае с фильтром, базовый символ отображается в виде квадрата на конце.Внутренние стрелки указывают на ввод тепла или нагревателя. Стрелки указывают на рассеивание тепла или охлаждение. Стрелки, указывающие внутрь и наружу, будут указывать на регулятор температуры или температуру, которая поддерживается между двумя заданными пределами.

Схема чтения

Контур № 1

Схема — это набор взаимосвязанных графических символов, показывающих последовательность операций. Короче говоря, они объясняют, как работает схема.Правильное прочтение схемы — самый важный элемент поиска и устранения неисправностей гидравлики. Хотя поначалу большинство схем может показаться сложным, распознавание стандартных символов и систематического отслеживания потоков упрощает процесс.

В схеме на рис. 12.13 используются два клапана последовательности. Это нормально закрытые клапаны, которые открываются при заданной настройке. Отслеживая поток в контуре, можно определить, как контур спроектирован для работы. Этот процесс называется чтением схемы.Начнем с насоса.

Следуйте за потоком мимо предохранительного клапана к гидрораспределителю, который перемещается в верхнее положение, как показано. Направленный регулирующий клапан направляет поток в линии верхнего контура. Здесь поток может идти в трех направлениях. Верхний обратный клапан перекрывает один проход. Клапан закрытой последовательности блокирует другой, но поток к порту A привода открыт.Когда шток цилиндра втягивается, поток из порта B блокируется обратным клапаном, поэтому он выходит в резервуар через распределительный клапан.

Когда цилиндр полностью втянут, давление будет расти в пилотном канале клапана последовательности. Он открывается и подает управляющее давление на гидрораспределитель. Управляющее давление на верхней стороне гидрораспределителя сдвигает клапан вниз. Теперь поток насоса направляется в нижний контур, а поток здесь направляется в три места.Он заблокирован на обратном клапане и заблокирован на клапане закрытой последовательности, но поток к порту B привода открыт. Поток в порту будет оказывать давление на поршень и расширять цилиндр. Поток из порта A блокируется верхним обратным клапаном, поэтому он проходит через распределительный клапан в резервуар. Когда цилиндр полностью выдвинут, давление продолжает расти. Управляющее давление открывает клапан последовательности внизу. Это посылает управляющее давление в нижнюю часть гидрораспределителя, переводя его обратно в верхнее положение.Теперь поток насоса снова направляется на сторону штока привода для втягивания цилиндра, и цикл начинается снова. Отслеживание потока в этом контуре показывает, что он предназначен для автоматического втягивания и выдвижения. Теперь, когда схема понятна, правильное функционирование системы будет зависеть от правильной настройки и работы клапанов последовательности, а также от правильной работы гидрораспределителя с гидроуправлением.

Контур № 2

Рисунок 12.14 — цепь высокого-низкого уровня. Такой контур может использоваться для достижения высокой скорости или быстрого продвижения при низком давлении, за которым следует медленная скорость и большое усилие. Хорошим примером системы высокого-низкого давления может быть пресс, в котором плунжер быстро приближается к заготовке. В это время давление начинает нарастать. Поток от насоса большого объема отводится в резервуар. Насос малого объема будет производить небольшой поток, необходимый для продолжения движения плунжера в обрабатываемой детали. Давление будет продолжать расти, пока не достигнет настройки предохранительного клапана.При реверсировании гидрораспределителя давление падает и разгрузочный клапан закрывается. Цилиндр втягивался с большой скоростью. Теперь мы более подробно рассмотрим компоненты, составляющие эту систему. Во-первых, разгрузочный клапан. Этот клапан был установлен на 500 фунтов на квадратный дюйм. Когда давление в системе достигнет 500 фунтов на квадратный дюйм, этот клапан откроется и позволит потоку из насоса большого объема вернуться в резервуар при минимальном давлении.

Рисунок 12. 14 — принципиальная электрическая схема высокого-низкого уровня цепи №2

Далее мы рассмотрим функцию обратного клапана. Когда давление в системе меньше, чем уставка разгрузочного клапана, поток из насоса большого объема проходит через обратный клапан, чтобы объединиться с потоком из насоса малого объема. После открытия разгрузочного клапана этот обратный клапан закрывается, так что поток от насоса малого объема не течет к разгрузочному клапану.

Теперь мы рассмотрим группу насосов высокого-низкого уровня.Это двойной насос. Эти насосы имеют общий вход и отдельные выходы. Во время быстрого продвижения низкого давления оба потока насоса объединяются. Когда разгрузочный клапан открывается, поток большого насоса возвращается в резервуар, а поток малого насоса используется для выполнения работы.

Наконец, мы рассмотрим предохранительный клапан системы. Этот клапан ограничивает максимальное давление в системе. Обратите внимание, что на схеме показано давление, на которое должен быть установлен клапан.

Контур № 3

На рисунке 12.15, цилиндр имеет вес, который может вызвать его свободное падение или падение с неконтролируемой скоростью. Уравновешивающий клапан помещается в порт на конце штока цилиндра для создания противодавления. Противодавление является результатом нагрузки, которая пытается вытеснить жидкость из цилиндра через уравновешивающий клапан, который закрыт. Уравновешивающий клапан должен быть установлен немного выше давления, создаваемого нагрузкой. При переключении гидрораспределитель оказывает давление на поршень цилиндра. Это, в свою очередь, увеличивает противодавление, вызывая открытие уравновешивающего клапана, позволяя цилиндру опускать нагрузку с контролируемой скоростью.

Теперь мы более подробно рассмотрим компоненты, составляющие эту систему. Сначала мы рассмотрим схему автономного или петлевого фильтра почек. Этот контур состоит из группы электродвигателей насоса, фильтра и теплообменника воздух-жидкость. Насос забирает гидравлическую жидкость из резервуара, пропуская жидкость через фильтр и теплообменник воздух-жидкость. Этот контур обычно работает постоянно, чтобы гидравлическая жидкость оставалась чистой и прохладной. Далее идет насос с компенсацией давления. Насос с компенсацией давления прекращает ход, когда гидрораспределитель находится в центре.В это время между насосом и гидрораспределителем поддерживается давление, но нет потока. При смещении гидрораспределителя насос продолжает ход, обеспечивая поток для контура.

Далее мы рассмотрим гидрораспределитель. Это трехпозиционный четырехходовой клапан с поплавковым центром. Этот клапан, когда он отцентрован, будет блокировать поток из насоса, так что давление будет расти и выключать насос.Оба рабочих отверстия возвращаются обратно в резервуар, поэтому в линиях рабочего отверстия нет давления, за исключением между штоком цилиндра и уравновешивающим клапаном.

Наконец, мы рассмотрим уравновешивающий клапан. Уравновешивающий клапан поддерживает противодавление на стороне штока цилиндра, так что цилиндр снижает нагрузку с контролируемой скоростью. Обратный клапан используется для блокировки и удержания нагрузки на цилиндр, когда гидрораспределитель находится в центре.Теперь давайте снова посмотрим, как работает система, и посмотрим, как работает каждый компонент.

СВОДКА

Схема — это линейный чертеж, состоящий из ряда символов и соединений, которые представляют фактические компоненты гидравлической системы.

Гидравлический графический символ Символ подчеркивает функции и методы работы компонентов.

Символы не зависят от какого-либо конкретного языка и являются международными по своему охвату и характеру.

Подробнее:

Блог. Teknisi

2.9 Гидравлические схемы — Гидравлика и электрическое управление гидравлическими системами

Обсудите преимущества и недостатки представления гидравлических компонентов с помощью графических, вырезанных и схематических символов.

Проведите различие между рабочими, пилотными и дренажными линиями и покажите их схематическое изображение

Различение схематически подключенных и неподключенных проводников жидкости

Опишите корпус и схематическое его изображение.

Опишите, какую жидкость (жидкости) эти цвета представляют на гидравлической схеме.

Красный

Синий

Желтый

Оранжевый (2)

Зеленый (2)

фиолетовый

Определите назначение этих общих форм на гидравлической схеме:

Круг

Площадь

Алмаз

Косая стрела

Определите первичный двигатель. Нарисуйте схематический символ двигателя и двигателя внутреннего сгорания.

Определите насос. Нарисуйте схематический символ для насоса постоянного рабочего объема, насоса переменного рабочего объема, насоса переменного рабочего объема с компенсацией давления и ручного насоса. Различайте эти типы насосов.

Определите назначение слива корпуса и начертите условное обозначение.

Определите муфту. Нарисуйте схематический символ вала, соединяющего первичный двигатель и насос.

Определите резервуар.Нарисуйте схематический символ резервуара с атмосферным / вентилируемым резервуаром и резервуара под давлением.

Определите гидравлический двигатель. Нарисуйте схематический символ.

Определите гидроцилиндр. Нарисуйте схематический символ гидроцилиндра двустороннего действия, цилиндра одностороннего действия с выдвижной пружиной, втягиваемого с помощью пружины, цилиндра одностороннего действия с выдвижной пружиной и втягивающейся пружиной, и гидроцилиндра одностороннего действия. Обсудите, как эти цилиндры выдвигаются и втягиваются. Опишите назначение вентиляционного отверстия на цилиндре одностороннего действия.

Нарисуйте схематический символ для двухстержневого цилиндра, тандемного / дуплексного цилиндра, телескопического цилиндра и усилителя.

Нарисуйте схематический символ цилиндров двустороннего действия с фиксированной подушкой на выдвижении, фиксированной подушкой при втягивании и фиксированной подушкой при выдвижении и втягивании. Сделайте то же самое для различных подушек.

Определите назначение клапана сброса давления и нарисуйте схематический символ.

Определите назначение разрывной мембраны и нарисуйте схематический символ.(см. лекцию по предохранительному клапану)

Определите назначение гидрораспределителя. Нарисуйте схематический символ следующих гидрораспределителей и обсудите использование этих клапанов:

2-позиционный, 2-ходовой, пружина гидрораспределителя с электромагнитным приводом, смещение пружины в положение NC с ручным дублированием

2-позиционный, 3-ходовой, с ручным приводом пружина гидрораспределителя смещена в положение, при котором от A до T

2-позиционный 4-ходовой гидрораспределитель с электромагнитным приводом и фиксаторами с перекрестным соединением и прямым проходом

3-х позиционный 4-ходовой гидрораспределитель с ручным приводом, пружина центрирована в закрытом центральном положении с прямым сквозным соединением и положением перекрестного соединения

Различия между закрытым, тандемным, плавающим и открытым центральным положениями.Нарисуйте условные обозначения.

Определить назначение обратного клапана, чтобы пилот открытой обратный клапан, пилот-сигнала, чтобы закрыть обратный клапан, ограничение / отверстие запорного клапана типа, и ручной запорный клапан. Нарисуйте схематический символ этих устройств и обсудите, как работают эти клапаны.

Определите назначение клапана управления потоком и нарисуйте схематический символ для следующих устройств: клапан управления постоянным потоком, клапан управления переменным потоком, клапан управления переменным потоком с байпасом обратного клапана, клапан управления переменным потоком с компенсацией давления с байпасом обратного клапана, давление и регулирующий клапан с регулируемой температурной компенсацией и байпасом обратного клапана. Для регулирующих клапанов с байпасом обратного клапана укажите направление свободного и регулируемого потока.

Определите назначение клапана регулирования давления и нарисуйте схематический символ для следующих устройств: предохранительный клапан, клапан последовательности, редукционный клапан, уравновешивающий клапан, разгрузочный клапан.

Обсудите, как следующие характеристики помогают в идентификации клапанов регулирования давления:

Пилотная линия

Деактивировано

Обратный клапан перепускной

Внутренний и внешний сток

Местоположение и воспринимаемая функция

Определите назначение и общий принцип работы аккумулятора и нарисуйте схематический символ заряженного газом аккумулятора, подпружиненного аккумулятора и взвешенного аккумулятора.Обсудите все меры безопасности, касающиеся аккумуляторов.

Определите назначение и нарисуйте схематический символ для следующих устройств: манометр / манометр, быстроразъемные контрольные отверстия, реле давления (гидравлическое и электрическое), датчик давления, расходомер, концевой выключатель, магнитный датчик приближения (гидравлический и электрический)

Определите назначение и начертите схематический символ для следующих устройств: фильтр, фильтр с байпасом обратного клапана, нагреватель, охладитель, охладитель с жидким теплоносителем, охладитель с газовым теплоносителем.Обсудите назначение противотока в теплообменниках.

Определите гидроагрегат (HPU). Определите устройства, которые обычно встречаются в HPU.
Определите назначение и нарисуйте схематический символ поворотной гидравлической муфты.

Гидравлические символы 205 — гидравлические насосы

Базовое обозначение гидравлического насоса (Рис. 1) на самом деле довольно простое. Он начинается со стандартного круга и стрелки, указывающей на один конец внутри этого круга.Треугольник, закрашенный сплошным цветом, указывает на то, что это гидравлический насос, в то время как пневматические насосы (и большинство пневматических символов) представляют собой только контуры. Других вариантов для этого символа насоса, который можно точно описать как однонаправленный гидравлический насос с фиксированным рабочим объемом, не существует.

Редко можно увидеть насос в любой ориентации, кроме севера, при чтении схем, и они часто соединены внизу с линией, заканчивающейся символом резервуара, который я показываю только один раз. Если используется несколько компонентов, таких как фильтры, шаровые краны, аксессуары или даже другие насосы, линия резервуара может быть расширена по мере необходимости.Другие дизайнеры предпочитают показывать, что каждая линия резервуаров оканчивается одним и тем же маленьким символом, в то время как другие помещают символ резервуара прямо на каждый компонент, для которого это требуется, это делается в электрике с помощью символа заземления.

Рис. 1. Символика гидравлического насоса

К сожалению, за исключением редких случаев, различий в символике между типами насосов нет. Символы шестеренчатого насоса, лопастного насоса, поршневого насоса или любого другого типа физической конфигурации не несут в себе никакой символической разницы и не имеют значения, как вы узнаете к концу.

Второй насос не сильно отличается от первого, за исключением второго черного треугольника направления, который сообщает нам, что этот насос может вытеснять жидкость из того, что в противном случае было бы всасывающим отверстием. Это символ двухоборотного насоса, который редко встречается за пределами современной мобильной техники, особенно в версии с фиксированным рабочим объемом, как показано. Хотя серия обратных клапанов может позволить обоим портам стать либо резервуаром, либо напорным трубопроводом, в зависимости от направления вращения, это все еще редкость.

Третий символ на рис. 1 показывает очень упрощенную версию однонаправленного гидравлического насоса переменного рабочего объема с компенсацией давления. Он включает переменную стрелку по всему символу, поясняющую, что объем насоса можно изменить. Слева находится меньшая стрелка, и, как вы, возможно, уловили из предыдущих статей с символами, она говорит нам, что рабочий объем насоса изменяется автоматически с компенсацией давления. Как поклонник символики ISO 1219, я не считаю этот символ визуально приятным и лаконичным.

Мой любимый символ для обозначения насоса с компенсацией давления — это меньший из двух символов на Рисунке 2. Это немного более подробный пример символа, который я изобразил в Гидравлической символике 101, и я добавил цвет, чтобы помочь с объяснением. Не беспокойтесь о страшно выглядящем объекте справа, мы скоро к этому вернемся.

Рисунок 2. Гидравлический насос с компенсацией давления

Для этого конкретного символа насоса с компенсацией давления вал выступает вправо, что может быть присоединено к квадрату символа первичного двигателя двигателя внутреннего сгорания или круглому символу электродвигателя.Полукруглая стрелка показывает нам, что вал вращается по часовой стрелке или вправо, поскольку направление вращения всегда наблюдается с точки обзора конца вала.

Переменная стрелка делит символ насоса пополам и, конечно же, сообщает нам, что объем насоса регулируется. Метод управления рабочим объемом определяется составным символом, прикрепленным слева от насоса. Под длинным прямоугольником находится пружина со стрелкой изменчивости, которая представляет пружину компенсатора давления, которая сама по себе полузакрыта и прикреплена к нижней части стрелки изменения давления насоса.Напротив пружины находится треугольный вход для управляющего давления, и это совпадение сделано намеренно.

Оранжевый пилотный сигнал берется непосредственно из красной линии давления системы, выходящей из насоса, а оранжевая пунктирная линия подтверждает, что это действительно пилотная энергия. Настройка пружины борется с давлением пилота, чтобы плавно и плавно регулировать расход, чтобы соответствовать падению давления на выходе, равному настройке компенсатора. Например, если настройка составляет 3000 фунтов на квадратный дюйм, любая комбинация нагрузки ниже по потоку и связанного с потоком давления ниже 3000 фунтов на квадратный дюйм приведет к тому, что пружина будет поддерживать полное смещение наклонной шайбы, создавая полный поток насоса.

Когда давление на выходе увеличивается, энергия пилота воздействует на (не показан) регулирующий поршень, уменьшая поток до тех пор, пока нагрузка на выходе и давление, связанное с потоком, не сравняются до 3000 фунтов на квадратный дюйм. Если давление ниже по потоку продолжает расти, управляющий поршень, нажимаемый оранжевой пилотной энергией, может уменьшить угол наклонной шайбы почти до нуля, когда единственный поток — это поток, который поглощается за счет смазки и утечки. Утечка теряется через синюю пунктирную линию, идущую в резервуар, которая может или не может быть проведена вместе с зеленой линией всасывания, которая, очевидно, начинается в резервуаре.

Переходя к пугающе выглядящей штуке справа, мы видим подробную разбивку однонаправленного гидравлического насоса с регулируемым рабочим объемом, компенсацией давления, измерением нагрузки и функцией определения нагрузки. Вы, вероятно, видели этот символ раньше, потому что производители предпочитают показывать этот уровень детализации, особенно для различения дополнительных параметров управления, таких как удаленная компенсация или управление мощностью. Этот «насос с измерением нагрузки» вскоре станет вам понятен. Предупреждаю, что вам понадобится время и усилия, чтобы понять этот символ, пока вы будете методично работать над остальной частью этой статьи.

Начиная с насоса (а), он имеет диагональную стрелку изменчивости, пересекающую окружность пополам, и прикреплен к концам штоков двух цилиндров. Цилиндр (b) — это поршень смещения, предназначенный для приведения насоса к полному рабочему объему, когда это возможно. Эта задача упрощается, если пружина толкает поршень вперед. Некоторые насосы обходятся только сильной пружиной, но в этом примере уравновешивается энергия пилота. Справа прикреплен крошечный объект с переменной стрелкой, которую можно отрегулировать для перемещения влево или вправо внутри цилиндра.Не все насосы имеют этот дополнительный компонент, который представляет собой ограничитель минимального объема, предотвращающий полное втягивание поршня смещения, что впоследствии предотвращает полный режим ожидания насоса.

Если вы знакомы с обозначениями цилиндров, вы увидите, что (c) также выглядит как цилиндр одностороннего действия с регулятором хода на стороне крышки. Это управляющий поршень, диаметр отверстия которого всегда будет больше диаметра поршня смещения. Регулировка хода управляющего поршня называется ограничителем максимального объема и используется для изменения максимального рабочего объема насоса, что удобно, когда вам необходимо установить рабочий объем между двумя размерами, доступными для выбранного насоса.Два «цилиндра» прикреплены стержнями друг к другу, и когда один выдвигается, другой должен втягиваться, и наоборот, и я вскоре объясню, почему и как развивается их битва.

Поскольку все насосы с измерением нагрузки должны иметь компенсацию давления, я начну с (d), который представляет собой компенсатор давления. Хотя он выглядит иначе, по сути, это предохранительный клапан, управляющий поршнем управления (c). Он показан в нейтральном состоянии, когда он стравливает воздух из камеры управляющего поршня (c) через отверстие (e), отверстие (f), а также через другой компенсатор (g), где он может выбрать любой путь потока непосредственно в резервуар.Независимо от его пути потока, энергия пилота внутри управляющего поршня (c) равна нулю, поэтому он проигрывает битву смещающему поршню (b), и насос работает с полным рабочим объемом с максимальной скоростью.

Компенсатор измерения нагрузки (g) выглядит почти так же, как компенсатор давления (d), и аналогичен по функциям, за исключением того, где он забирает энергию пилота и что он делает с ней впоследствии. Как и символ компенсатора давления (d), это 3-ходовой 2-позиционный клапан с пружинным смещением и регулируемыми настройками давления для обоих.Каждая из них дополнена параллельными линиями над и под обоими позиционными огибающими, и эти линии говорят нам, что клапан бесступенчато регулируется между двумя положениями.

Переменная отверстия в (J) может быть любое управление потоком, рычаг клапана или пропорциональный клапан, используемый для регулировки потока (который создает противодавление, когда снижение) в красной линии давления в системе, начиная с насоса. Вы можете увидеть узел сразу после выхода насоса, который объединяет давление в системе с пилотными линиями, питающими поршень смещения и оба компенсатора.Давайте сначала возьмем компенсатор измерения нагрузки (g) с рисунка и опишем компенсатор давления (d) и то, что происходит во время работы.

Когда насос запускается и при условии, что все расположенные ниже по потоку распределители закрыты, пружина внутри поршня смещения (b) полностью перемещает насос до максимального рабочего объема. Это немедленно создает давление в рабочей и пилотной линиях, поскольку жидкость заполняет водопровод без стратегии выхода, и это повышение давления в пилотной линии в точке (d) заставляет компенсатор давления смещаться вправо.Вторая пилотная линия, прикрепленная к верхней части компенсатора (d), позволяет пилотной энергии поступать через линию (i), где она быстро заполняет управляющий поршень (c). Поскольку регулирующий поршень имеет больший диаметр, чем поршень смещения, он побеждает в борьбе и перемещает регулируемую стрелку насоса для уменьшения рабочего объема до тех пор, пока единственный поток не станет тем, что требуется для преодоления утечки. Насос находится в режиме ожидания.

Теперь, когда открывается направленный клапан ниже по потоку, создается путь потока, который снижает давление в системе до уровня ниже настройки компенсатора (d), и он немедленно уступает давлению пружины и возвращается в положение, близкое к нейтральному, открывая дренажные линии. еще раз на танк.Отверстия (e) и (f) гасят движение компенсатора, предотвращая быстрые колебания, но отверстие также предотвращает скачки давления в корпусе насоса. Они также гарантируют, что давление в управляющем поршне (c) не падает, когда давление в системе быстро падает за доли секунды. Поток из насоса будет уравновешиваться противоположным смещением и регулирующими поршнями, чтобы соответствовать падению давления на выходе точно при настройке компенсатора давления.

Наконец, мы рассмотрим работу компенсатора измерения нагрузки (g), показанного вверху. Он также получает пилотный сигнал непосредственно от выхода насоса, но вы увидите, что он также получает конкурирующий сигнал от рабочей линии после дозирующего отверстия. Сигнал давления в (g) сравнивает объединенное усилие пружины и пилотный сигнал измерения нагрузки непосредственно перед (h). Настройка компенсатора давления (d) намного выше, чем настройка компенсатора измерения нагрузки (g), который настроен на создание разумного перепада давления на (j). Если компенсатор (d) установлен на 3000 фунтов на квадратный дюйм, он будет видеть это давление только в режиме ожидания или при максимальном давлении нагрузки, в то время как компенсатор (g) может быть установлен на 300 фунтов на квадратный дюйм, где он измеряет перепад давления на клапане (j).

Обычно схема измерения нагрузки имеет несколько отверстий в сети измерения нагрузки, все они возвращают пилотный сигнал в компенсатор измерения нагрузки (g), где он выбирает сигнал наивысшего давления и измеряет поток насоса, чтобы соответствовать этому перепаду давления и обеспечивает только достаточный поток, чтобы удовлетворить желаемый расход при желаемом рабочем давлении плюс давление пружины компенсатора измерения нагрузки. Например, если давление нагрузки составляет 1000 фунтов на квадратный дюйм, насос будет поддерживать давление на уровне 1300 фунтов на квадратный дюйм, обеспечивая дополнительные 300 фунтов на квадратный дюйм только для создания потока через дозирующий клапан (j).

Этот символ показывает вам, что, независимо от первоначального ощущения сложности, вдумчивое разбиение любой схемы раскрывает ее цель дизайна. Я влюбился в гидравлику, когда узнал о концепции измерения нагрузки. Это просто использование столбов давления жидкости для создания эффективного сценария спроса и предложения, чтобы удовлетворить многие приводы, расположенные ниже по потоку, по существу с точным расходом и давлением, которые им нужны для работы, и немного больше, что меня воодушевило.

Лучший способ прочитать гидравлическую схему — опытный инженер

Первое чтение гидравлической схемы — это пугающая и запутанная вещь. Есть так много символов, которые нужно идентифицировать, и линий, которые нужно отслеживать. Я надеюсь научить вас системному подходу к чтению гидравлической схемы.

Основные шаги для Чтение гидравлической схемы:

1. Определение типов линий
2. Определите, пересекаются ли линии с подключением или без него
3. Идентифицируйте компоненты
4. Определите путь потока в обесточенном состоянии
5. Определите, что происходит с каждым клапаном перемещен
6. Активируйте несколько клапанов одновременно, чтобы увидеть непреднамеренные последствия.

Итак, плюс в том, что, хотя мы используем гидравлику, многое из этого напрямую связано с пневматикой. Пневматика будет иметь несколько дополнительных компонентов, которые мы не используем в гидравлике, такие как масленки, осушители воздуха и пылесосы Вентури, но они похожи.

Приступим.

В гидравлической схеме каждый тип линии имеет уникальное значение. Кроме того, можно добавить цвета, чтобы указать назначение линии.На рисунке ниже показаны все основные типы линий. Базовая линия — сплошная линия, представляющая шланг или трубку рабочего давления. Красная линия указывает на давление, а синяя линия указывает на возвратную линию низкого давления. В данном случае это всасывающая линия для насоса. Бирюзовые и зеленые пунктирные линии называются пилотными линиями или линиями слива в зависимости от их назначения. Обе показанные здесь линии являются пилотными. Пилотная линия — это линия высокого давления с низким расходом (1/4 галлона в минуту). Дренажная линия — это противоположная линия низкого давления с более высоким расходом.Наконец, желтая центральная линия вокруг некоторых символов является линией вложения или ограничивающей рамкой. Цель этой строки — показать, что все компоненты внутри находятся в одном клапанном блоке или коллекторе. Это сделано для упрощения идентификации в реальном мире.

Есть небольшое противоречие с этим. Раньше, если две линии пересекались, они были соединены. Если бы вы не хотели, чтобы линии соединялись, вы бы нарисовали горб на одной линии, добавив драматичности схеме.Что ж, по мере того, как все больше и больше людей прислушивались к совету Black Eyed Peas, говоря: «Вам не нужны драмы, драмы, нет, никакие драмы, драмы», стандарты были изменены. Теперь вам понадобится точка, чтобы обозначить пересекающиеся линии, которые соединяются. Если точки нет, значит, нет связи. Кто знал, что Black Eyed Peas на самом деле пели о гидравлических схемах? Итак, песня явно не имеет ничего общего с гидравликой. Честно говоря, изменение произошло потому, что было намного проще добавить точку, чем стереть линии и сделать горб.Лично мне нравится добавлять горбинки и использовать точку. При этом нетрудно догадаться, каковы были мои намерения. Точка означает, что они связаны, а горбинка — нет. Совершенно ясно для всех, кто читает схему. На рисунке ниже представлена ​​эта концепция.

Определение компонентов — ключ ко всему процессу. Если вы поймете, что делает каждый компонент, вы сможете более четко увидеть, как они будут работать вместе.Другие списки гидравлических компонентов обычно просто говорят вам, что это такое. Этот список будет отличаться тем, что я расскажу о функциях, плюсах и минусах использования каждого из них. Поймите, что это ни в коем случае не исчерпывающий список, и новые компоненты разрабатываются постоянно.

В каждой гидравлической системе у вас будет одна функция, которая требует полного потока, а другая требует гораздо меньшего потока. Здесь на помощь приходят редукторы потока.Самый простой тип — это отверстие, которое представляет собой отверстие, просверленное в заглушке. Как вы понимаете, через отверстие можно протолкнуть фиксированное количество масла.

Игольчатый клапан — это то, что вам нужно, если вам нужно отрегулировать поток. (Обратите внимание на стрелку для регулировки.) Эти компоненты хороши, если вам просто нужно ограничить поток, но на самом деле все равно, если у вас двунаправленный поток или перегрузка. Позволь мне объяснить. Если вы используете игольчатый клапан для ограничения скорости гидравлического двигателя, теоретически вы можете установить клапан только на один порт.Однако вы заметите, что вращая двигатель в одну сторону, вы получите значительно лучшую производительность. Если пойти другим путем, вы увидите рывки по очереди. Причина этого — трение в двигателе и системе, которой он управляет. Конечно, средняя скорость была желаемой, но производительность — нет. Теперь я хотел бы описать два новых термина: измерение входа и выхода. Дозирование — это метод измерения жидкости, выходящей из клапана и поступающей в двигатель.Это приведет к снижению производительности, потому что мы полностью зависим от двигателя, чтобы справиться с трением. Иногда мы можем повернуть двигатель на 500 фунтов на квадратный дюйм, иногда на 1200 фунтов на квадратный дюйм. Что сказать? Учет — лучшее решение. Дозирование в (то есть в клапан) заставляет выходное отверстие двигателя поддерживать постоянное давление. Давление на входе все еще может сильно колебаться, но скорость двигателя останется постоянной. Чтобы выполнить дозирование с обеих сторон двигателя, мы больше не можем использовать игольчатый клапан, потому что поток будет измеряться дважды.

Клапаны регулирования потока были разработаны для обеспечения неограниченного потока из клапана и дозированного обратного потока в клапан. Обратный клапан — это то, что обеспечивает неограниченный или «свободный поток». (Свободный поток снизу вверх). Они бывают как в регулируемой, так и в нерегулируемой конфигурации. Последняя мысль заключается в том, что эти клапаны будут выделять много тепла, особенно с поршневыми насосами прямого вытеснения. Вы можете свести к минимуму это, установив компенсированный клапан регулирования потока, который будет направлять обходную жидкость в резервуар вместо того, чтобы повышать давление до тех пор, пока предохранительный клапан не сработает.

Существует два типа схем резервуара: герметичный и негерметичный. Безнапорные, безусловно, наиболее распространены на рынке. Можно сделать вывод, что бак под давлением является закрытым.

С помощью резервуара вы также можете указать, хотите ли вы, чтобы масло возвращалось выше (вверху) или ниже (внизу) уровня масла в резервуаре. Честно говоря, я не знаю, зачем вам возвращать масло выше уровня масла.Это приводит к добавлению воздуха в жидкость (подумайте о аквариуме). Если в линию всасывания попадет слишком много воздуха, вы можете сделать вашу несжимаемую жидкость немного более сжимаемой, что приведет к снижению производительности. Ирония заключается в том, что я почти всегда вижу схему, указывающую на возврат масла выше уровня масла.

Все масло должно поддерживаться системой, и фильтрация является обязательной.Это ромб с пунктирной линией, указывающий на то, что жидкость должна проходить через какой-то экран. Многие фильтры также имеют подпружиненный обратный клапан, включенный параллельно, так что, если фильтр забит, масло будет проходить через обратный клапан.

Также важно поддерживать температуру масла. Если система предназначена для использования в холодном климате , необходимы нагреватели масла (справа). Стрелки указывают на символ, указывающий направление теплового потока.

Теплообменник (вверху слева) используется для отвода тепла от системы; стрелки указывают.Существуют также системы контроля температуры , которые могут либо отклонять, либо добавлять тепло. Это представлено одной стрелкой, указывающей внутрь, и другой, указывающей. Важно отметить, что их можно включать и выключать по мере необходимости, так что активен только один или ни один.

Насосы и двигатели, вероятно, являются наиболее легко идентифицируемыми компонентами на схеме. Это всегда первый компонент, который я ищу, потому что именно здесь начинается волшебство.У насосов будут стрелки, указывающие на то, что энергия жидкости вытекает из насоса. На гидравлических двигателях стрелки указывают внутрь.

Если насос приводится в действие электродвигателем, он может быть показан подключенным к нему. Направление вращения может быть показано. Помните, что направление вращения, показанное здесь, — по часовой стрелке, если смотреть на вал насоса, а не на вал двигателя. И насосы, и двигатели могут быть фиксированного или переменного рабочего объема.

Одна замечательная вещь заключается в том, что у вас действительно могут быть двухсторонние насосы и двигатели.Мы можем понять, почему вам нужен двунаправленный двигатель, но почему насос? Двунаправленные насосы обычно соединяются напрямую с двигателем в замкнутой гидравлической системе. Вместо того, чтобы возвращать отработанное масло в резервуар, оно возвращается непосредственно в насос. Есть много применений лебедок, которые используют этот тип системы.

Аккумуляторы — это устройства для хранения масла под давлением.Это заметно в системах с очень высокой пиковой мощностью, но с низким рабочим циклом. Хорошим примером этого являются американские горки Top Thrill Dragster в Сидар-Пойнт. (изображение любезно предоставлено daveynin на Flickr). За несколько секунд требуется большая мощность, чтобы запустить эту машину через холм. Однако автомобили запускаются только каждые 60–120 секунд, так что все время между ними можно использовать для производства энергии и хранения ее в аккумуляторах до тех пор, пока она не понадобится. Аккумуляторы бывают двух типов: подпружиненные (обозначены пружиной) и газовые.

Цилиндры — это линейные приводы, которые могут создавать большие силы в небольших объемах.

Обычно на схеме представлены три типа. Цилиндр одностороннего действия — это цилиндр, в котором гидравлическое масло подается только с одной стороны (обычно через канал), а его возврат осуществляется под действием силы тяжести или пружины. Разъем для бутылок — хороший тому пример.

Цилиндры двустороннего действия являются наиболее распространенными, и давление может быть приложено к любой стороне, чтобы заставить цилиндр выдвигаться или втягиваться.Поскольку площадь выдвижения и область втягивания у цилиндра двойного действия различаются, вы можете получить нежелательную производительность. Цилиндры с двойным штоком являются ответом на этот вопрос, потому что площадь одинакова с каждой стороны поршня.

Контроль давления необходим во всех гидравлических системах. Каждая система должна иметь предохранительный клапан для защиты гидравлических и механических компонентов.На этом схематическом изображении жидкость под давлением находится на верхней стороне клапана. Если давление достаточно велико, чтобы преодолеть пружину, стрелка сместится, и в этом случае масло потечет в резервуар.

Однако мы можем немного изменить порты и получить другую производительность. Вместо того, чтобы направлять выходной поток в резервуар, мы можем заставить его приводить в действие что-то еще, например двигатель. Это клапан последовательности . Если у меня есть гидравлический сверлильный станок, когда поток включается в верхнюю часть, возможно, у меня есть зажим, который я хочу задействовать в первую очередь.Я мог подсоединить цилиндр к верхней боковой линии, и цилиндр зажал бы, чтобы создать давление. Двигатель может вращаться только после того, как будет создано достаточное давление.

Редукционный клапан также является важным гидравлическим элементом. В недавно разработанной мной системе одна сторона работала под давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм, а другая — под давлением 400 фунтов на квадратный дюйм. Я включил редукционный / сбросной клапан там, где левый порт имел полное давление в системе 3000 фунтов на квадратный дюйм.Правый порт был настроен на пониженное давление 400 фунтов на квадратный дюйм. Если давление в этой линии повысится, это сбросит это давление в резервуар через нижний порт.

Любой клапан удержания нагрузки будет основан на некоторой форме обратного клапана . Обратный клапан позволит потоку легко двигаться в одном направлении, но не в другом. Это здорово… если мы хотим удерживать груз вечно. Часто это не так, поэтому нам нужен способ обхода потока.

Пилот для открытия обратного клапана , обычно называемый PO Check , используется для смещения тарельчатого клапана. (Предупреждение о спойлере: в обратных клапанах не используются шары, потому что их очень сложно сделать и они плохо герметизируются. Тарельчатый клапан — это сегмент конической формы, который уплотняется намного лучше.) Как правило, если в направляющем клапане используется рабочий порт A Для подъема груза рабочее отверстие B используется для опускания груза и снятия обратного клапана PO.

Если необходимо заблокировать оба направления, можно использовать двойной обратный клапан PO.Это коллектор, который объединяет два обратных клапана PO и упрощает необходимые внешние трубопроводы за счет включения поперечных пилотных линий.

Уравновешивающие клапаны

Есть один серьезный недостаток использования обратного клапана PO: температура. Если вам необходимо удерживать нагрузку в обоих направлениях, проверка PO может действительно создать чрезвычайно большое давление. Представьте себе ситуацию, когда рано утром настраиваете устройство под нагрузку. Нагрузка и положение не меняются весь день, но температура становится на 30-40 ° выше.Масло будет расширяться, создавая давление, которое может превышать возможности двигателя или цилиндра. Это плохая ситуация. К счастью, нам на помощь приходит уравновешивающий клапан . Уравновешивающий клапан обеспечивает свободный поток в двигатель или цилиндр через обратный клапан, но на выходе есть специальный предохранительный клапан. Если давление в цилиндре слишком высокое, он будет сбрасывать давление (порт 2–1) до тех пор, пока клапан не закроется. Также имеется пилотный порт (порт 3), открывающий путь для обратного потока масла.

Крутая вещь и вещь, которая вызовет много головной боли, — это то, что вы можете настроить производительность системы, воспользовавшись доступными функциями измерения. Это контролируется двумя вещами: пилотным коэффициентом и пропускной способностью. У меня сейчас нет времени, чтобы вдаваться в подробности, поэтому мы оставим это для другой статьи. Уравновешивающие клапаны доступны в одинарной или сдвоенной конфигурации .

Челночные клапаны — это логические элементы, которые позволяют двум (или более) вещам сигнализировать о другом.Челночный клапан — это, по сути, два обратных клапана с одним шаром (да, тарельчатый, я знаю). Более высокое давление заставит тарелку закрывать сторону с более низким давлением и направить давление и / или поток по перпендикулярному пути. Компенсированные клапаны являются хорошим примером этого, где каждая секция клапана отправляет давление компенсатора обратно в насос, чтобы определить, какое давление необходимо. Давления сравниваются друг с другом с помощью челночных клапанов, и побеждает самое высокое давление.

Гидрораспределители — это основа гидравлики.Это позволяет жидкостям изменять направление и пути потока. Эти клапаны отличаются своим положением и способами. Позиции — это количество дискретных конфигураций клапана. Пути — это количество портов клапана. Двухпозиционный двухходовой клапан будет использоваться для включения и выключения потока.

Трехпозиционный трехходовой клапан может использоваться для заполнения и разгрузки аккумулятора. Вы хотите, чтобы масло высокого давления заливало, а затем подключалось к каналу низкого давления для выпуска.

Двухпозиционный четырехходовой клапан может изменять направление жидкости, где вы можете изменить направление на двигателе или цилиндре. Эти клапаны могут иметь опцию плавного переключения (слева), где фантомное третье положение допускает плавный переход , как показано пунктирными линиями между положениями. Это дополнительное положение связывает все порты вместе, чтобы нейтрализовать давление и минимизировать влияние импульса при реверсировании потока.

Трехпозиционный четырехходовой клапан обеспечивает положение выключения, чтобы система могла отдыхать.Это центральное положение может иметь множество конфигураций, которые могут удовлетворить практически любые требования. Пожалуйста, прочтите мою статью о гидрораспределителях для получения дополнительной информации.

Все позиционные клапаны должны быть задействованы для выполнения определенной функции. Начнем с механических приводов. Слева направо: кнопка , механическое действие, рычаг, ножной переключатель и механический переключатель . За исключением рычага и кнопки, их становится все труднее и труднее найти.За последние двадцать лет электроника настолько улучшилась, что прокладывать провода к электрическим датчикам намного проще и дешевле, чем шланги к гидравлическим компонентам.

Управляющее давление и электрическое срабатывание являются доминирующими силами на рынке и будут в течение некоторого времени. Электронные системы управления позволяют точно применять для срабатывания пилота (слева), где низкое давление сдвигает клапан, и для электропропорционального срабатывания .Правый схематический символ означает работу соленоида. Соленоид — это непропорциональный сигнал, который полностью перемещает клапан. Для пропорционального управления используются другие методы, и через символ будет нарисована стрелка.

Многие клапаны смещены в одном направлении или в центральное положение . Пружины — способ добиться этого. При всех этих элементах управления вам не нужно иметь срабатывание с обеих сторон.

Если вы не хотите, чтобы клапан двигался при отключении, вы можете добавить фиксаторов (в центре и справа), чтобы клапан оставался в том же месте. Детенты обычно представляют собой подпружиненный шар (да, настоящий шар), который фиксируется в канавке на золотнике клапана.

Есть несколько компонентов, которые не попадают ни в одну из категорий, которыми я хотел бы поделиться сейчас.Манометры давления P являются наиболее распространенными. Они будут давать давление линии, в которой они установлены. Помните о влиянии потока в системе. Недавно мне пришлось перенести манометр, потому что падение давления из-за потока давало мне ложные показания. Я переместил датчик на интересующий меня компонент, и ложные показания прекратились.

Индикаторы температуры похожи на термометры. Их можно размещать по всей системе, как манометры, но многие конструкции просто контролируют температуру резервуара с помощью смотрового указателя.Смотровой указатель (не показан) покажет уровень масла и, как правило, температуру в резервуаре.

Реле давления — это переключатели, которые изменяют состояние при достижении определенного давления. Обратите внимание, что гистерезис является проблемой для них, поэтому, если переключатель установлен на 400 фунтов на квадратный дюйм при подъеме, он может не отключиться до 350 фунтов на квадратный дюйм при падении. Они могут иметь нормально открытые и нормально закрытые конфигурации, а также фиксированные и переменные настройки давления.

Последний символ — ручной запорный клапан .Обычно это устройства низкого давления, которые используются на всасывающей и обратной линиях рядом с резервуаром, чтобы облегчить замену масла и фильтра. Обязательно держите их открытыми. В противном случае может случиться плохое.

Ух ты, там наверняка много символов, и, как я уже сказал, этот список не исчерпывающий. Надеюсь, вы уже можете начать видеть, как некоторые из этих компонентов будут работать вместе, например, как гидрораспределитель будет управлять цилиндром.

Как я уже упоминал, я начинаю с поиска насоса (ов) на схеме. Проследите линии наружу от насоса, пока не дойдете до закрытого клапана. Повторяйте, пока не вернетесь к резервуару или не закончите путь. Затем я проверяю, есть ли в системе три других важных компонента. Убедившись, что все четыре компонента присутствуют и они исправлены, я начинаю смотреть на обесточенное состояние. Когда все компоненты деэгризованы, может ли поток вернуться в резервуар, или он создает давление в системе, или это где-то посередине? Я обычно прорисовываю это маркером.Если у меня есть насос с фиксированным рабочим объемом, я хочу, чтобы масло возвращалось в бак при почти нулевом давлении. Если у меня насос с переменным рабочим объемом, все пути потока должны быть заблокированы, а давление в нашем компенсаторе должно быть как минимум на 200 фунтов на квадратный дюйм ниже, чем в предохранительном клапане.

В Примере 1 (ниже) жидкость, протекающая через первую рабочую секцию, выходит через рабочий порт A и попадает в коллектор справа. В этот момент остановлены все семь клапанов. Он также проходит через ограничитель давления и останавливается на гидрораспределителе.Эта система позволяет полностью нарастить давление и указывает на то, что нам нужен насос с регулируемым рабочим объемом и компенсацией давления, который у нас есть.

Теперь, когда мы идентифицировали наше обесточенное состояние, мы должны активировать компоненты один за другим. (Иногда может присутствовать активатор, который также необходимо активировать. Это относится к примеру 2). В каждом разделе отслеживайте, что происходит с давлением и потоком и каков желаемый результат.

Пример 1

Секция 1 коллектора уменьшит расход (расходомер) путем активации верхнего клапана для пилотного открытия большего клапана под ним. Затем он отправит поток через порт B, но не раньше, чем он будет отправлен через клапан управления потоком.

Если мы активируем Секцию 2 для создания давления в порту A, мы должны увидеть, как верхний клапан активирует больший клапан под ним. Этот поток выйдет из порта А и создаст давление в пилотном порте уравновешивающего клапана. За пределами коллектора есть два клапана управления потоком, которые будут управлять движением двигателя путем дозирования жидкости внутрь.Также имеется реле давления, которое укажет, остановился ли двигатель (мы ищем сигнал только тогда, когда порт B находится под напряжением). Остальные три порта клапана аналогичны, поэтому я не буду здесь вдаваться в подробности.

Два клапана справа за редукционным клапаном управляют цилиндром. Если правая катушка активирована на крайнем левом клапане, цилиндр будет медленно втягиваться под действием силы тяжести, измеряемой игольчатым клапаном. Однако, если клапан справа активирован, игольчатый клапан обходится, и цилиндр опускается намного быстрее.

Пример 2

Как уже упоминалось, на этой схеме показан поршневой насос прямого вытеснения, и для того, чтобы могло произойти какое-либо движение, необходимо закрыть разгрузочный клапан. Это делается путем подачи питания на S7, что должно происходить с любым другим соленоидом.

Если мы включим S1 и / или S3, мы сможем втянуть левый и / или правый цилиндр выдвижения. Однако, когда мы активируем S2 и / или S4, мы не хотим выдвигаться до того, как все цилиндры внизу будут втянуты, чтобы избежать столкновения.Для этого мы используем челночный клапан, чтобы потоки из S2 и S4 не загрязняли друг друга. Затем поток продолжает оказывать давление на уравновешивающий клапан и втягивать все цилиндры. Обратите внимание на центральное положение гидрораспределителя (3-х позиционный / 4-ходовой), активируемого S5 и S6. Порты P и A заблокированы, но порты B и T подключены. Это сделано специально для того, чтобы у нас был путь для вывода масла из цилиндров. После того, как все эти цилиндры втянуты, только тогда будет достаточно давления, чтобы преодолеть клапан последовательности и выдвинуть цилиндр (ы) выдвижения.

При подаче питания на S5 все цилиндры втянуты, как это делают S2 и S4, но цилиндры выдвижения не выдвигаются из-за челночного клапана.

Когда S6 находится под напряжением, мы начнем выдвигать цилиндры предписанным способом. (Обратите внимание, что нас не волновало, как втягиваются цилиндры.) Поток будет выходить из рабочего порта B через клапан управления потоком. Поскольку у нас есть поршневой насос прямого вытеснения, мы не хотели, чтобы оставшееся масло проходило через предохранительный клапан.Мы сделали это, используя компенсированный контроль потока, чтобы наш дополнительный поток шел прямо в резервуар (порт 2) при значительно пониженном давлении. Дозируемая жидкость (порт 3) затем поступает на уравновешивающий клапан, где она свободно протекает через обратный клапан. На этом этапе активируется Группа 1. Группа 1 состоит из двух горизонтальных зажимных цилиндров и может увеличиваться до 300 фунтов на квадратный дюйм. В этот момент активируется Группа 2, в которой задействованы четыре вертикальных и два горизонтальных зажима. При 400 psi активируется Группа 3 и так далее, пока мы не перейдем к Группе 6.Когда группа 6 активирована, если соленоид S8 не активен, он выдвигает цилиндр. Если S8 активен, секция не нажимается, и это не позволяет потоку достигать других секций. S8 запускается бесконтактным переключателем, который определяет длину заготовки. Если там есть материал, S8 отключится, и секция нажмет.

Непредвиденные последствия очень трудно увидеть и предсказать.Настоящая задача здесь — извлечь уроки из них, чтобы не повторить их дважды. Распространенным явлением является подача питания на обе стороны распределителя. Обычно повреждений не происходит, но ваша система управления должна быть настроена таким образом, чтобы исключить эту опасность. При использовании релейной логики у вас может быть одно реле для включения питания клапана, а другое — для выбора направления.

В примере 1 произошли непредвиденные последствия, когда я активировал Раздел 1 и порт B Раздела 2.Сейчас он смотрит на меня, но раньше было очень трудно увидеть, пока система не была построена. На двигателе у меня есть регулирующие клапаны для управления скоростью двигателя. Однако я хочу ограничить скорость двигателя перед его остановкой (важно место остановки). Я делаю это, активируя Раздел 1 примерно в футе до точки остановки, таким образом уменьшая скорость. Однако уменьшенный расход ниже, чем у расходомера при регулировании расхода. Результатом является состояние низкого дозированного расхода, и мой двигатель переходит в положение остановки.Мы предпринимаем шаги, чтобы исправить это.

В примере 2 двухпозиционные трехходовые клапаны должны быть сконфигурированы так, чтобы их положения были противоположны друг другу. Причина в том, чтобы предотвратить повреждение машины. Если обрыв провода к одному из соленоидов, дополнительные секции будут давить и могут вызвать потенциальное повреждение машины. Чтобы свести к минимуму этот риск, мы добавили дополнительную защиту к проводам, проложили провода большего сечения, чем необходимо, и добавили проверку проводов в ежемесячный контрольный список профилактического обслуживания.

Пример 1

Пример 2

Чтение схем — очень страшная вещь, но не забудьте расслабиться, вы умны, а мама и папа вас очень любят. Ты получил это! Просто работайте над этим медленно и не спешите задавать вопрос. Выполняя подобную работу, я часто жду, пока у меня не возникнет хорошая серия вопросов, прежде чем обратиться за помощью. Таким образом, я потрачу больше времени на проработку схемы, чтобы мои вопросы были подробными и не тратили время коллеги напрасно.

Когда вы овладеете навыком чтения отпечатков, вы сможете критиковать и создавать свои собственные системы. Не забывайте использовать системный подход и всегда проверять свою работу перед покупкой компонентов. Итак, возьмите свои маркеры и найдите схемы для анализа!

понимание базовой схемы гидродинамики

Джош Косфорд, ответственный редактор

Еще в августе 2017 года вы видели мою статью «Гидравлическая символика 101: понимание основных схем гидравлической энергии» (сначала прочтите ее здесь, если вы еще этого не сделали).Я рассмотрел основные составляющие линии, формы и соответствующие им символы. Из-за нехватки места я пропустил некоторые из основных компонентов, представленных символами в гидравлике, поэтому здесь я продолжаю гидравлическую символику 102.

Я ранее обсуждал линии, квадраты, круги и ромбы, но не упомянул прямоугольники, овалы и странности. Помимо ограничивающих линий, в гидравлической символике мало прямоугольников, особенно если вы рассматриваете символ клапана 4/3 как три квадрата (что я и делаю).Оказывается, в цилиндрах используются прямоугольники трех форм.

Основной цилиндр дифференциала представляет собой широкий прямоугольник, частично разделенный пополам линией, являющейся штоком, который одним концом прикреплен к поршню. Хотя это не всегда необходимо, порты назначаются короткими линиями. Этот первый пример представляет собой дифференциальный цилиндр, что означает, что его одностержневая конструкция имеет дифференциал площади и объема с обеих сторон поршня. Он будет выдвигаться с большей силой, чем втягиваться, но втягиваться с большей скоростью, чем расширяться.

Ползун дополняет символ цилиндра дополнительным прямоугольником, который изображает большой прямоугольный «стержень» вместо простой линии. Плунжер по определению одностороннего действия, поэтому боковой порт штока отсутствует. Замена второго, но добавление третьего прямоугольника в смесь — это выбор подушек для головы и шапочки. На показанном символе диагональная стрелка регулировки включена, чтобы указать какой-либо тип игольчатого клапана для управления скоростью амортизации в головке и колпачке. Регулировка осуществляется за пределами поршня, как видно из символа.Гидравлические символы — это функциональные обозначения в их простейших формах, поэтому привыкайте их читать, помня об этом.

После прямоугольников идут овалы, которые часто путают с эллипсом. Овал продолговатый с двумя прямыми линиями, где эллипсы — это вытянутые круги. В символике гидравлической энергии овал представляет аккумулятор или резервуар для хранения энергии. Большинство аккумуляторов питаются инертным газом, например азотом, а символ показывает перегородку, разделяющую верхнюю и нижнюю части овала.В этом случае на верхней стороне также изображена полая стрелка — она ​​говорит нам о вовлечении воздуха, а в гидравлике это также может иногда появляться как пневматический пилотный сигнал для оператора гидрораспределителя.

Аккумуляторы, конечно же, не нуждаются в газе для снабжения накопленной энергией, поэтому мы можем добавлять потенциальную энергию и механически. Пружина на другой стороне масла в поршневом аккумуляторе сжимается, чтобы накапливать энергию, как воздух, хотя пружина не может сжиматься так же бесконечно, как газ. Обозначение зубчатой ​​пружины точно такое же, как в направляющем или обратном клапане.Превращение пружины в квадрат означает, что теперь у нас есть взвешенный аккумулятор, который является моим любимым типом. Весовой аккумулятор — единственный, способный обеспечивать непрерывное и стабильное давление по мере его истощения, в отличие от ограниченного и переменного давления и расхода, доступного от двух других.

Маленький кружок является следующим в иерархии и обозначает вспомогательные компоненты, важные для завершения гидравлической системы. В обратном клапане используется маленький круг, вставленный в клин, чтобы очень точно представить хромированный шар, вставленный в коническое седло.На нашем изображении легко представить, что поток из нижнего порта может поднять шар с седла и продолжить обтекание шара. Любой поток из верхнего порта не будет делать ничего, кроме как прижать шар к седлу, полностью ограничивая поток.

Далее следуют два распространенных способа определения давления в системе; манометр и индикатор давления. Манометр логичен, показывает стрелку в круге, поэтому нетрудно представить себе устройство с нижним креплением, наиболее распространенное в нашей отрасли.Менее интуитивно понятен простой индикатор давления с таким же маленьким кружком, но с крестом в центре. Индикаторы давления — это простые устройства, используемые для сигнализации о достижении выбранного давления, например, с помощью индикатора байпаса в узле гидравлического фильтра.

По большей части сейчас говорят об общих формах. Здесь символы принимают уникальные изображения, которые невозможно выразить с помощью геометрии начальной школы. Запорный клапан представлен двумя смежными треугольниками.Простая буква T, добавленная к форме, выделяет вашу ручку, но этот символ не может сказать нам, открыта она или закрыта.

Отверстие — это общий термин, обозначающий зону движения жидкости, ограниченную для ограничения потока. Отверстие может быть тупым или с острым краем, фиксированным или переменным, и, честно говоря, оно может существовать как шаровой клапан по моему вышеупомянутому определению. Символ отверстия представляет собой линию с двумя зеркальными дугами по бокам, которые, кажется, подталкивают к траектории потока, ограничивая его. Диагональная стрелка, добавленная к смеси, завершает символ и теперь показывает то, что мы называем игольчатым клапаном.Обратите внимание, что клапан регулирования потока требует дополнительной проверки обратного потока, которой этот символ не имеет.

Наконец, последние два символа обозначают вставные картриджные клапаны, также известные как клапаны DIN или логические элементы. Это удивительные клапаны, способные на многое… регулирование направления, регулирование потока, регулирование давления, они могут все. Это 2/2 клапана, используемые в больших коллекторах и управляемые отдельными пилотными клапанами, установленными наверху. Возможная сложность логических элементов головокружительна, но в основном для управления цилиндром требуется четыре таких клапана.Я показываю здесь как DIN, так и ISO версии символа, но более глубокое объяснение может занять целый учебник, достойный многословия. Что мои друзья придут в Hydraulic Symbology 501.

В чем разница между символами гидравлического контура?

Загрузите эту статью в формате PDF.

Гидравлические контуры состоят из цилиндров, клапанов, насосов и соединены гидравлическими трубами и трубками. Сложность этих компонентов трудно представить полностью, поэтому вместо них используются гидравлические схемы символов.Гидравлические символы дают четкое представление о функциях каждого гидравлического компонента. Многие конструкции гидравлических символов основаны на отраслевых стандартах, таких как DIN24300, ISO1219-1 или -2, ANSI Y32.10 или ISO5599. Хотя в идеале все гидравлические схемы должны использовать универсальные условные обозначения, на чертежах гидравлических схем можно найти различия в зависимости от компании и / или поставщика. Это связано с тем, что каждый хочет, чтобы его чертежи отличались от других чертежей, встречающихся в отрасли.

Символы, обозначающие гидравлические компоненты, обычно отображают следующие характеристики: функция, методы срабатывания и возврата, количество соединений и положений переключения, общий принцип работы и упрощенное представление пути гидравлического потока.Характеристики, которые не включены для упрощения схемы, — это размер или размеры компонента, производитель деталей, работа портов, физические детали элементов, а также любые соединения или соединения, кроме соединений. Цель этого обновления — помочь определить некоторые из общепринятых основных символов, которые вы можете использовать для создания собственных рисунков и чтения рисунков из других источников.

На изображении выше показаны некоторые из наиболее распространенных символов, используемых для гидравлических контуров.

Гидравлические трубы

Гидравлические трубопроводы изображены в виде отдельных прямых для обоих давления и обратных линий. Пилотные линии разнесения показаны пунктирными или пунктирными линиями. Они передают только подачу давления или небольшие пилотные потоки. Границы коллектора и сборки — это чередующиеся пунктирные линии. Они используются для определения физического предела групповых клапанов или оборудования. Линии шлангов нарисованы в виде дуги с точкой на каждом конце, чтобы указать точки их соединения.Точка также используется, чтобы показать, где пересекающиеся линии физически пересекаются друг с другом. Если линии пересекаются без точки, они не соединяются. Наконец, резервуар или открытая атмосферная точка отображается в виде символа чашки.

Шаровые краны и изоляторы

Двойные треугольники используются для обозначения шаровых кранов и запорных клапанов. Когда треугольники нарисованы черным цветом, клапан обычно закрыт, а прозрачный треугольник указывает на то, что клапан открыт. Круглый символ с двумя линиями под углом 90 градусов — это трехходовой шаровой кран.Символ показывает три соединения порта, а две соединенные линии показаны в нормальном положении. В середине круга могут быть показаны различные схемы подключения, чтобы обозначить варианты расположения и подключения.

Челночный клапан

В системах измерения нагрузки обычно используются челночные клапаны. Их конструкция гарантирует, что самое высокое давление всегда подается на верхнее соединение. На символе изображен шаровой клапан, и когда он сталкивается с двумя разными давлениями, шар будет двигаться в любом направлении, позволяя максимальному давлению течь к верхнему соединению.

Обратные клапаны и запорные клапаны

Обратные клапаны пропускают поток только в одном направлении. Пример символа здесь показывает, что поток идет сверху вниз только тогда, когда давление превышает номинальное значение пружины. Обычная хорошая практика — записывать давление пружины рядом с обратным клапаном.

Обратные клапаны с пилотным управлением

В приведенном здесь примере символа пунктирная линия используется для обозначения пилотной линии.Пилотная линия используется для открытия обратного клапана и пропускания потока обратно через клапан. Нижний символ на изображении выше — это общий формат для обратного клапана с сэндвич-пластиной с двойным пилотным управлением. Они часто используются под гидрораспределителями CETOP. Когда давление прикладывается к одной стороне, свободное течение допускается в обоих направлениях. Но когда направляющий клапан закрыт и на него не подается давление, оба обратных клапана закрываются и удерживают нагрузку на месте.

Направляющие клапаны

Согласно ISO5599, порты на клапанах маркируются в буквенной или цифровой системе.Вот список распространенных портов и их обозначения:

Для 4/2-позиционного клапана имеется четыре трубных соединения: порт нагнетания, возвратный порт, порт A и порт B. «Положение 2» в 4/2-ходовом клапане означает, что клапан имеет два переключаемых положения, что означает что он может сидеть как в позиции A, так и в позиции B. Для 4/3 позиционного клапана имеется четыре трубных соединения, но имеется три различных возможных положения переключения.

Типы активации клапана

Есть несколько способов активировать гидравлический клапан.Приведенные выше символы представляют собой различные способы активации клапана: электрический соленоид, пружина, электрический с гидравлическим пилотом, ручной аварийный, пропорциональный соленоид, ручной рычаг и ножное управление.

На изображении выше показан пример гидрораспределителя с пилотным управлением. Это большой нижний клапан с гидравлическим приводом и большим расходом. Он имеет небольшой пилотный клапан с электроприводом. Электромагнитные клапаны показывают гидравлический пилот, внешнее управляющее давление (X) и внешний сброс управляющего давления (Y).Символ указывает на открытое центральное давление (P) на возвратный (T) золотниковый клапан.

Гидравлические фильтры, охладители воды и аккумуляторы

Гидравлический фильтр выше показывает, что поток будет идти сверху из-за перепускного обратного клапана, показанного сбоку. Обратный клапан защищает контур от избыточного давления в случае засорения фильтра. Охладитель гидравлической воды пересекает гидравлическую трубу выше. Пути потока воды не показаны на символе, но могут быть указаны.

Изображения аккумуляторов на изображении выше указывают на разные этапы. Первый — это гидроаккумулятор и диафрагма для разделения сред. Второй — это газовый аккумулятор с баллоном для отделения сред. Третий — напорный газовый аккумулятор с поршнем. Наконец, четвертый аккумулятор — это запасной баллон.

Логические операторы

Логические клапаны доступны в нескольких различных вариантах.На изображении выше показаны четыре типичных случая. Все символы выше относятся к тарельчатому клапану с картриджем с направленным регулированием. Левое верхнее изображение имеет соотношение 1: 1.