Hidraulički sustav je metoda prijenosa koja se široko koristi u svijetu. Međutim, problemi poput velike potrošnje energije, velike buke, visoke temperature i lakog curenja hidrauličkih sustava ozbiljno utječu na njihovu pouzdanost i sigurnost. U svrhu proučavanja tehnologije uštede energije hidrauličkih sustava, ovaj članak istražuje i analizira principe, tehnologije uštede energije i područja primjene hidrauličkih sustava.
Hidraulički sustav je sustav prijenosa i upravljanja energijom koji se temelji na principima mehanike tekućih fluida.
Hidraulički sustav sastoji se od pet dijelova: izvora napajanja, pokretača, hidrauličkih komponenti, upravljačkih komponenti i kruga ulja.
Među njima, izvor energije daje energiju za pogon hidrauličke pumpe, komprimirajući tekućinu u visokotlačni protok tekućine velikog protoka; hidrauličke komponente uključuju hidrauličke cilindre, hidrauličke motore, hidraulički tlak, itd., koji proizvode komprimiranu tekućinu kao silu ili rad za dovršenje mehaničkog kretanja; Aktuator je izlazni dio hidrauličkog sustava, koji se koristi za dovršenje mehaničkog kretanja, djelovanja sile ili pretvorbe energije; upravljačke komponente uključuju hidrauličke solenoidne ventile, hidrauličke proporcionalne ventile itd., koji se koriste za kontrolu i podešavanje parametara kao što su tlak, protok, smjer, brzina itd.; Uljni krug je kanal za prijenos i upravljanje energijom u hidrauličkom sustavu, povezivanje hidrauličkih komponenti, upravljačkih komponenti i aktuatora.
Poboljšanje učinkovitosti hidrauličkog sustava temeljno je jamstvo uštede energije. Općenito govoreći, učinkovitost hidrauličkog sustava uključuje tri aspekta: učinkovitost pretvorbe energije tlaka, učinkovitost pretvorbe energije energije i ukupnu učinkovitost. Učinkovitost pretvorbe energije tlaka odnosi se na sposobnost hidrauličkog sustava da tijekom rada pretvori energiju tlaka u rad, što ovisi o gubitku tlaka sustava; učinkovitost pretvorbe energije odnosi se na sposobnost hidrauličkog sustava da pretvori energiju koju daje izvor energije u mehaničku energiju tijekom rada, što ovisi o volumenu isporuke ulja i brzini protoka sustava; ukupna učinkovitost odnosi se na sposobnost hidrauličkog sustava da minimizira gubitak energije tijekom rada.
Poboljšanja učinkovitosti hidrauličkog sustava mogu se postići sljedećim metodama:
(1) Odaberite odgovarajuće pumpe i aktuatore. Korištenje pumpi niske potrošnje i aktuatora niske potrošnje poboljšava učinkovitost sustava i smanjuje curenje.
(2) Razumno dizajnirajte cjevovod kako biste smanjili otpor. Skraćivanje putanje cjevovoda i smanjenje zavoja i hrapavosti može smanjiti otpor cjevovoda i gubitak tlaka.
(3) Povećajte tlak u sustavu. Povećanje tlaka u hidrauličkom sustavu može poboljšati učinkovitost, ali dizajn sustava treba optimizirati kako bi se izbjegli problemi kao što su povećano curenje i buka.
Primjena komponenti za uštedu energije u hidrauličkim sustavima također je učinkovit način za postizanje uštede energije u hidrauličkim sustavima, uključujući sljedeće aspekte:
(1) Proporcionalni hidraulički ventil. Proporcionalni hidraulički ventili koriste računalnu tehnologiju za kontrolu tlaka, protoka, brzine i drugih parametara u stvarnom vremenu prema zahtjevu, smanjujući potrošnju energije i buku u hidrauličkom sustavu.
(2) Sustav ovjesa šipke hidrauličkog cilindra. Sustav ovjesa šipke hidrauličkog cilindra uravnotežuje tlak tekućine unutar hidrauličkog cilindra s vanjskim opterećenjima (kao što su teški predmeti) podešavanjem tlaka utikača šipke. Ovaj dizajn smanjuje potrošnju energije sustava i poboljšava učinkovitost.
(3) Kontrola brzine hidrauličke stanice. Kontrola brzine hidrauličke stanice može ostvariti kontrolu protoka i kontrolu tlaka, poboljšavajući učinkovitost i točnost upravljanja hidrauličkim sustavom.
(4) Hidraulički filtar. Hidraulički filtri uklanjaju nečistoće i vlagu iz ulja, smanjuju rasipanje i smanjuju potrošnju energije i buku.
Optimizacija sustava hidrauličkog sustava je tehnologija koja štedi energiju s jasnim ciljevima. Specifični proces implementacije uključuje sljedeće korake:
(1) Analizirati radne uvjete i procese sustava i odrediti ciljne zahtjeve i ograničenja.
(2) Izraditi model hidrauličkog sustava, simulirati ga i analizirati te utvrditi glavne izvore i utjecajne čimbenike potrošnje energije.
(3) Analizirajte statusne parametre hidrauličkog sustava, odaberite odgovarajuće metode upravljanja i postignite optimalnu kontrolu.
(4) Projektirati i odabrati odgovarajuće komponente, prilagoditi i optimizirati strukturu i parametre sustava i postići ciljeve uštede energije.
(5) Koristite naprednu tehnologiju nadzora i dijagnostike za nadzor i procjenu hidrauličkog sustava u stvarnom vremenu kako biste osigurali pouzdanost i sigurnost sustava.
Glavna područja primjene tehnologije za uštedu energije hidrauličkog sustava uključuju:
(1) Proizvodnja alatnih strojeva. Hidraulički sustavi naširoko se koriste u proizvodnji alatnih strojeva, kao što su strojevi za glodanje, brusilice, tokarilice, strojevi za bušenje itd. Upotreba tehnologije hidrauličkog sustava za uštedu energije može smanjiti probleme kao što su buka, temperatura, vibracije i curenje alatnih strojeva, i poboljšati točnost obrade i učinkovitost alatnih strojeva.
(2) Građevinski strojevi. Inženjerski strojevi kao što su bageri, utovarivači, buldožeri, cestovni valjci, itd. naširoko se koriste u inženjerskim građevinama. Korištenje tehnologije hidrauličkog sustava za uštedu energije može poboljšati učinkovitost i performanse cijelog stroja, štedeći troškove goriva i troškove održavanja.
(3) Brodovi i lokomotive. Hidraulički sustavi igraju važnu ulogu na brodovima i lokomotivama, kao što su mehanizmi za dizanje, vitla, kočnice itd. Korištenje tehnologije za uštedu energije hidrauličkog sustava može poboljšati radnu učinkovitost i sigurnost brodova i lokomotiva.
(4) Rudarstvo i metalurgija. Hidraulički sustavi se često koriste u rudarstvu i metalurškoj proizvodnji, kao što su rudnička vozila, željeznički kamioni, metalurška oprema itd. Korištenje tehnologije za uštedu energije hidrauličkog sustava može poboljšati učinkovitost i stabilnost opreme, štedeći energiju i troškove.
Trendovi razvoja tehnologije za uštedu energije hidrauličkog sustava uključuju:
(1) Primjena digitalne tehnologije. Primjenom digitalne tehnologije može se postići rafinirano upravljanje i optimiziran dizajn hidrauličkog sustava za postizanje optimalnih rezultata.
(2) Istraživanje hidrauličkih komponenti koje štede energiju. S razvojem tehnologije. Istraživanje i dizajn hidrauličkih komponenti također se stalno ažuriraju, kao što su hidrauličke pumpe koje štede energiju, hidraulični ventili koji štede energiju itd.
(3) Primjena inteligentnih senzora i umrežene tehnologije upravljanja. Primjena inteligentnih senzora i umrežene tehnologije upravljanja može realizirati nadzor u stvarnom vremenu, daljinsko upravljanje i upravljanje hidrauličkim sustavima.
(4) Primijeniti nove materijale i tehnologije premazivanja. Primjena novih materijala i tehnologija premaza može poboljšati brtvljenje, nisko trenje i otpornost na koroziju hidrauličkih sustava, smanjujući curenje i potrošnju energije. Ukratko, tehnologija za uštedu energije u hidrauličkim sustavima važan je način za postizanje visoke učinkovitosti, pouzdanosti, sigurnosti, zaštite okoliša i uštede energije. S razvojem znanosti i tehnologije i stalnim promicanjem primjene, tehnologija za uštedu energije hidrauličkog sustava primjenjivat će se i razvijati u širem rasponu područja.