Jak działają pompy hydrauliczne w układach zamkniętych?

Układy hydrauliczne są powszechnie wykorzystywane w maszynach i urządzeniach przemysłowych, a także stosowane w wielu pojazdach, jednostkach pływających oraz statkach powietrznych. Ich sprawne działanie wymaga dobrego dopasowania elementów systemu do potrzeb, a więc koniecznego wydatku oraz pojawiających się obciążeń, a także prawidłowego serwisu hydrauliki siłowej. W zależności od warunków pracy wykorzystuje się zarówno układy hydrauliczne zamknięte, jak i otwarte. Przekonajmy się, jakie są między nimi różnice.

Czym wyróżnia się hydrauliczny układ zamknięty?

Działanie układu hydraulicznego jest możliwe w wyniku przepływu cieczy, a więc tzw. czynnika hydraulicznego, który trafia do odbiornika zamieniającego zgromadzoną w nim energię potencjalną na energię mechaniczną oraz ruch liniowy, obrotowy albo wahadłowy. Odbiornikami mogą być siłowniki albo silniki hydrauliczne, a kluczowymi elementami układu poza nimi będą także przewody doprowadzające czynnik oraz zawory nim sterujące tj. rozdzielacze. W przypadku hydraulicznego układu zamkniętego czynnik jest przekazywany przez pompę za pośrednictwem przewodów do odbiornika, w którym oddaje swoją energię, umożliwiając jego działanie. Następnie powraca do pompy, która ponownie zwiększa jego ciśnienie i wymusza przepływ. W układzie zamkniętym konieczne będzie jeszcze zastosowanie zaworu bezpieczeństwa chroniącego przed uszkodzeniem w wyniku przeciążenia. Potrzebna będzie również możliwość uzupełniania strat czynnika występujących w wyniku wycieków, a także system filtracji przedłużający żywotność całości. Przy dużych obciążeniach i powstawaniu znacznych ilości ciepła nieodzowne może okazać się chłodzenie czynnika hydraulicznego. Zmiana działania odbiornika następuje dzięki zwiększaniu lub zmniejszaniu wydatku pompy, o ile ma ona taką możliwość, a także za sprawą zmiany kierunku przepływu.

Czym charakteryzuje się układ hydrauliczny otwarty?

W układzie otwartym dodatkowym elementem jest większa ilość obiegów czynnika oraz obecność zbiornika i rozdzielacza sterującego przepływem. Czynnik może być kierowany albo do odbiornika, albo przez odpowiednie przewody do zbiornika, co następuje wówczas, gdy układ ma nie wykonywać żadnej pracy.

FAQ

Co oznacza, że układ hydrauliczny jest zamknięty?

Zamknięty układ hydrauliczny to taki, w którym ciecz krąży w zamkniętej pętli pomiędzy pompą a odbiornikiem. Po oddaniu energii przez czynnik hydrauliczny w odbiorniku wraca on bezpośrednio do pompy, gdzie zostaje ponownie sprężony i wysłany w dalszy obieg. W takim systemie nie ma klasycznego zbiornika powrotnego, jak w układach otwartych.

Jaką rolę pełni pompa hydrauliczna w układzie zamkniętym?

Pompa w układzie zamkniętym odpowiada za wytworzenie przepływu czynnika i nadanie mu odpowiedniego ciśnienia, które umożliwia wykonanie pracy przez odbiornik. W wielu przypadkach są to pompy o zmiennym wydatku, które pozwalają na dostosowanie parametrów przepływu do bieżących potrzeb układu i kierunku działania odbiornika.

Dlaczego w układzie zamkniętym potrzebny jest zawór bezpieczeństwa?

Zawór bezpieczeństwa zabezpiecza system przed przekroczeniem dopuszczalnego ciśnienia. W przypadku zablokowania przepływu lub przeciążenia odbiornika zawór umożliwia odprowadzenie nadmiaru ciśnienia i chroni pozostałe elementy przed uszkodzeniem.

Czy układ zamknięty wymaga dodatkowych komponentów?

Tak, pomimo że nie posiada klasycznego zbiornika, konieczne jest zastosowanie układu uzupełniającego straty czynnika powstałe w wyniku mikrowycieków. Wymagane jest także chłodzenie i filtracja cieczy hydraulicznej, ponieważ zamknięty obieg nie pozwala na naturalną wymianę medium, a zanieczyszczenia mogą szybciej się kumulować.

Czym różni się układ otwarty od zamkniętego?

W układzie otwartym ciecz po wykonaniu pracy trafia do zbiornika, z którego pompa zasysa ją na nowo. Przepływ czynnika jest sterowany rozdzielaczem, który kieruje ciecz albo do odbiornika, albo do zbiornika. W układzie zamkniętym obieg jest bezpośredni pomiędzy pompą a odbiornikiem, co umożliwia większą precyzję i szybszą reakcję na zmiany obciążenia.

Oceń artykuł