ระบบไฮดรอลิกเป็นวิธีการส่งกำลังที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโลก อย่างไรก็ตาม ปัญหาต่างๆ เช่น การใช้พลังงานสูง เสียงสูง อุณหภูมิสูง และการรั่วไหลของระบบไฮดรอลิกได้ง่ายส่งผลกระทบร้ายแรงต่อความน่าเชื่อถือและความปลอดภัย เพื่อศึกษาเทคโนโลยีประหยัดพลังงานของระบบไฮดรอลิก บทความนี้จะศึกษาและวิเคราะห์หลักการ เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน และการประยุกต์ใช้ระบบไฮดรอลิก
ระบบไฮดรอลิกเป็นระบบถ่ายโอนและควบคุมพลังงานตามหลักการกลศาสตร์ของไหลของเหลว
ระบบไฮดรอลิกประกอบด้วยห้าส่วน: แหล่งพลังงาน แอคทูเอเตอร์ ส่วนประกอบไฮดรอลิก ส่วนประกอบควบคุม และวงจรน้ำมัน
ในหมู่พวกเขา แหล่งพลังงานให้พลังงานในการขับเคลื่อนปั๊มไฮดรอลิก บีบอัดของเหลวให้เป็นของเหลวที่มีแรงดันสูงและไหลสูง ส่วนประกอบไฮดรอลิก ได้แก่ กระบอกไฮดรอลิก มอเตอร์ไฮดรอลิก แรงดันไฮดรอลิก ฯลฯ ซึ่งส่งของเหลวที่ถูกบีบอัดออกมาเป็นแรงหรือทำงานเพื่อให้การเคลื่อนที่ทางกลสมบูรณ์ แอคชูเอเตอร์เป็นส่วนเอาต์พุตของระบบไฮดรอลิก ซึ่งใช้ในการเคลื่อนที่ทางกล การกระทำของแรง หรือการแปลงพลังงาน ส่วนประกอบควบคุม ได้แก่ วาล์วโซลินอยด์ไฮดรอลิก วาล์วสัดส่วนไฮดรอลิก ฯลฯ ใช้ในการควบคุมและปรับพารามิเตอร์ เช่น ความดัน การไหล ทิศทาง ความเร็ว ฯลฯ ; วงจรน้ำมันเป็นช่องทางในการส่งและควบคุมพลังงานในระบบไฮดรอลิก การเชื่อมต่อส่วนประกอบไฮดรอลิก ส่วนประกอบควบคุม และแอคชูเอเตอร์
การปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบไฮดรอลิกคือหลักประกันพื้นฐานในการประหยัดพลังงาน โดยทั่วไปแล้ว ประสิทธิภาพของระบบไฮดรอลิกประกอบด้วยสามด้าน ได้แก่ ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแรงดัน ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานไฟฟ้า และประสิทธิภาพโดยรวม ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานความดันหมายถึงความสามารถของระบบไฮดรอลิกในการแปลงพลังงานความดันให้เป็นงานระหว่างการทำงาน ซึ่งขึ้นอยู่กับการสูญเสียแรงดันของระบบ ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานไฟฟ้า หมายถึง ความสามารถของระบบไฮดรอลิกในการแปลงพลังงานที่ได้รับจากแหล่งพลังงานให้เป็นพลังงานกลในระหว่างการทำงาน ซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณการส่งน้ำมันและอัตราการไหลของระบบ ประสิทธิภาพโดยรวมหมายถึงความสามารถของระบบไฮดรอลิกในการลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการทำงาน
การปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบไฮดรอลิกสามารถทำได้ด้วยวิธีการดังต่อไปนี้:
(1) เลือกปั๊มและแอคชูเอเตอร์ที่เหมาะสม การใช้ปั๊มที่สิ้นเปลืองน้อยและแอคทูเอเตอร์ที่สิ้นเปลืองน้อยช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบและลดการรั่วไหล
(2) ออกแบบท่ออย่างสมเหตุสมผลเพื่อลดความต้านทาน การทำให้เส้นทางท่อสั้นลงและลดการโค้งงอและความหยาบสามารถลดความต้านทานของท่อและการสูญเสียแรงดันได้
(3) เพิ่มแรงดันของระบบ การเพิ่มแรงดันในระบบไฮดรอลิกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้ แต่การออกแบบระบบจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหา เช่น การรั่วไหลและเสียงรบกวนที่เพิ่มขึ้น
การใช้ส่วนประกอบประหยัดพลังงานในระบบไฮดรอลิกยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานในระบบไฮดรอลิก รวมถึงประเด็นต่อไปนี้:
(1) วาล์วไฮดรอลิกตามสัดส่วน วาล์วไฮดรอลิกตามสัดส่วนใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เพื่อควบคุมความดัน การไหล ความเร็ว และพารามิเตอร์อื่นๆ แบบเรียลไทม์ตามความต้องการ ช่วยลดการใช้พลังงานและเสียงรบกวนในระบบไฮดรอลิก
(2) ระบบกันสะเทือนของแกนกระบอกไฮดรอลิก ระบบกันสะเทือนก้านสูบไฮดรอลิกจะปรับสมดุลแรงดันของเหลวภายในกระบอกไฮดรอลิกกับภาระภายนอก (เช่น ของหนัก) โดยการปรับแรงดันของปลั๊กก้านสูบ การออกแบบนี้ช่วยลดการใช้พลังงานของระบบและปรับปรุงประสิทธิภาพ
(3) การควบคุมความเร็วของสถานีไฮดรอลิก การควบคุมความเร็วของสถานีไฮดรอลิกสามารถควบคุมการไหลและการควบคุมแรงดัน ปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำในการควบคุมของระบบไฮดรอลิก
(4) ตัวกรองไฮดรอลิก ตัวกรองไฮดรอลิกขจัดสิ่งสกปรกและความชื้นออกจากน้ำมัน ลดการกระจายตัว และลดการใช้พลังงานและเสียงรบกวน
การเพิ่มประสิทธิภาพระบบของระบบไฮดรอลิกเป็นเทคโนโลยีประหยัดพลังงานโดยมีเป้าหมายที่ชัดเจน กระบวนการใช้งานเฉพาะประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
(1) วิเคราะห์สภาพการทำงานและกระบวนการของระบบและกำหนดเป้าหมายข้อกำหนดและข้อจำกัด
(2) สร้างแบบจำลองของระบบไฮดรอลิก จำลองและวิเคราะห์ และค้นหาแหล่งที่มาหลักและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการใช้พลังงาน
(3) วิเคราะห์พารามิเตอร์สถานะของระบบไฮดรอลิก เลือกวิธีการควบคุมที่เหมาะสม และบรรลุการควบคุมที่เหมาะสมที่สุด
(4) ออกแบบและเลือกส่วนประกอบที่เหมาะสม ปรับและเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างและพารามิเตอร์ของระบบ และบรรลุเป้าหมายการประหยัดพลังงาน
(5) ใช้เทคโนโลยีการตรวจสอบและวินิจฉัยขั้นสูงเพื่อตรวจสอบและประเมินระบบไฮดรอลิกแบบเรียลไทม์เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของระบบ
การใช้งานหลักของเทคโนโลยีประหยัดพลังงานระบบไฮดรอลิก ได้แก่:
(1) การผลิตเครื่องมือกล ระบบไฮดรอลิกถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องมือกล เช่น เครื่องกัด เครื่องบด เครื่องกลึง เครื่องเจาะ เป็นต้น การใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานของระบบไฮดรอลิกสามารถลดปัญหาต่างๆ เช่น เสียง อุณหภูมิ การสั่นสะเทือนและการรั่วไหลของเครื่องมือกลได้ และ ปรับปรุงความแม่นยำในการประมวลผลและประสิทธิภาพของเครื่องมือเครื่องจักร
(2) เครื่องจักรก่อสร้าง เครื่องจักรทางวิศวกรรม เช่น รถขุด รถตัก รถปราบดิน รถบดถนน ฯลฯ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างทางวิศวกรรม การใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานระบบไฮดรอลิกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของเครื่องจักรทั้งหมด ประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิงและค่าบำรุงรักษา
(3) เรือและตู้รถไฟ ระบบไฮดรอลิกมีบทบาทสำคัญในเรือและตู้รถไฟ เช่น กลไกการยก กว้าน เบรก ฯลฯ การใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานของระบบไฮดรอลิกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานและความปลอดภัยของเรือและตู้รถไฟได้
(4) การทำเหมืองแร่และโลหะวิทยา ระบบไฮดรอลิกมักใช้ในการทำเหมืองแร่และการผลิตทางโลหะวิทยา เช่น รถยนต์ในเหมือง รถบรรทุกรถไฟ อุปกรณ์โลหะ ฯลฯ การใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานของระบบไฮดรอลิกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและเสถียรภาพของอุปกรณ์ ประหยัดพลังงานและต้นทุน
แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีประหยัดพลังงานระบบไฮดรอลิก ได้แก่
(1) ใช้เทคโนโลยีดิจิทัล การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดิจิทัลสามารถบรรลุการควบคุมที่ประณีตและการออกแบบระบบไฮดรอลิกที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
(2) การวิจัยเกี่ยวกับส่วนประกอบไฮดรอลิกประหยัดพลังงาน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี การวิจัยและออกแบบส่วนประกอบไฮดรอลิกได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เช่น ปั๊มไฮดรอลิกประหยัดพลังงาน วาล์วไฮดรอลิกประหยัดพลังงาน เป็นต้น
(3) ใช้เซ็นเซอร์อัจฉริยะและเทคโนโลยีการควบคุมแบบเครือข่าย การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์อัจฉริยะและเทคโนโลยีการควบคุมแบบเครือข่ายสามารถตรวจสอบแบบเรียลไทม์ การควบคุมระยะไกล และการจัดการระบบไฮดรอลิก
(4) ใช้วัสดุและเทคโนโลยีการเคลือบใหม่ การประยุกต์ใช้วัสดุและเทคโนโลยีการเคลือบใหม่สามารถปรับปรุงการปิดผนึก แรงเสียดทานต่ำ และความต้านทานการกัดกร่อนของระบบไฮดรอลิก ลดการรั่วไหลและการใช้พลังงาน กล่าวโดยสรุป เทคโนโลยีประหยัดพลังงานในระบบไฮดรอลิกเป็นวิธีการสำคัญในการบรรลุประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย การปกป้องสิ่งแวดล้อม และการประหยัดพลังงาน ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและการส่งเสริมการใช้งานอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีประหยัดพลังงานของระบบไฮดรอลิกจะถูกนำไปใช้และพัฒนาในสาขาที่กว้างขึ้น