Искать на сайте:


Наши группы в социальных сетях:
twitter youtube rss
Вы нашли в статье полезные материалы?
Подписаться
Подпишитесь на нашу группу ВКонтакте
    Участники группы могут:
  • Скачивать чертежи, схемы гидроэлементов
  • Получать дополнительные справочные материалы, которые публикуются в группе
  • Влиять на тематику и содержание новых статей
  • Участвовать в голосованиях, конкурсах
Гидравлика, гидропривод / Гидродвигатели / Принцип работы и устройство гидравлического домкрата
2017-06-17

Принцип работы гидравлического домкрата

Работа гидравлического домкрата основана на принципе механического гидравлического рычага . В результате действия этих законов прикладывая небольшое усилие к ручке домкрата можно получить большую силу на его штоке.

Конструкция гидравлического домкрата

Рассмотрим конструкцию домкрата подробнее.

Наиболее важными элементами домкрата являются рычаг 1, насосный плунжер 2, поршень3, шток 4, обратные клапаны 5 и 6, перепускной вентиль 7, емкость с рабочей жидкостью 8.

Устройство гидравлического домкрата

Рассмотрим принцип работы ручного гидравлического домкрата поэтапно.

При движении вверх рычаг 1 увлекает за собой насосный плунжер 2, создавая небольшое разряжение в полости 8. За счет это разряжения клапан 5 открывается, а клапан 6 закрывается. Увеличившийся объем камеры под плунжером заполняется жидкостью из емкости 7, которая поступает через обратный клапан 5.

Движение рычага вверх

Двигаясь вниз рычаг 1 оказывает воздействие на плунжер 2, который также перемещается вниз, уменьшая объем рабочей камеры и увеличивая давление в ней. Под действием давления клапан 5 закрывается, клапан 6 открывается, а рабочая жидкость устремляется в полость под поршнем 3, вынуждая его перемещаться вверх.

Движение рычага домкрата вниз - нагнетание жидкости

После этого цикл повторяется, рычаг движется вверх, насосная полость заполняется, вниз - жидкость вытесняется под поршень.

В данных условиях жидкость несжимаема, а значит величина перемещения поршня 3 будет зависеть от объема вытесненного плунжером 2. По рисунку видно, что объем вытесняемый плунжером невелик, а значит и поршень переместится на небольшую величину. Однако усилие с которым поршень 3, с прикрепленным к нему штоком 4 будет в разы выше того, что было приложено.

Если шток домкрата необходимо переместить вниз, то открывается перепускной вентиль, и поршень под действием силы тяжести перемещается вниз, а жидкость из под него в емкость 8.

Перепускной вентиль открыт

За счет чего происходит увеличение усилия в гидравлическом домкрате

Как было отмечено ранее усилие в гидравлическом домкрате усиливается за счет механического и гидравлического рычагов, рассмотрим это на нашем примере.

Увеличение усилие за счет рычагов домкрата
Согласно правилу рычага: F2=F1*l1/l2

То есть если плечо l1 в три раза больше чем l2, то усилие, прилагаемое к плунжеру F2 будет в три раза больше, чем то, которое было приложено к ручке. Но это лишь первый этап усиления в гидравлическом домкрате.

Второй этап основан на принципе гидравлического рычага, согласно которому: F3=F2*Sпор/Sплун

Где Sпор и Sплун площади поршня и плунжера соответственно. То есть если диаметр плунжера в 4 раза меньше диаметра поршня, то усилие на поршне со штоком будет в 4^2=16 раз больше, чем то, которое приложено к плунжеру. В итоге получаем, что первоначальное усилие возросло в 16*3=48 раз. И это не предел увеличиваю разницу в длине рычага или в соотношении насосного плунжера и выходного поршня можно увеличивать соотношение усилий.

Устройство гидравлического подъемника

В рассмотренном примере в одном корпусе были объедены несколько важнейших элементов гидропривода:

  • полость с насосным плунжером и клапанами - это поршневой насос
  • расположенный в цилиндрической полости поршень со штоком - гидроцилиндр
  • емкость с жидкостью - бак

Эти элементы могут быть размещены отдельно, тогда изменятся конструктивные особенности, предназначение домкрата, но принцип его работы останется неизменным. Изменим компоновку ручного домкрата и получим подъемник для ремонтной мастерской.

Поршневой насос, можно заменить на шестеренный. Приводом для насоса послужит электродвигатель.

Рабочая жидкость по рукавам высокого давления будет поступать к гидроцилиндрам, расположенным в направляющих опорах. Для управления движением гидроцилиндров используется гидравлический распределитель. Для защиты системы от перегрузки служит предохранительный клапан.

Схема гидравлического подъемника

Принцип работы подъемника

В нейтральном положении распределителя жидкость через предохранительный клапан отправляется на слив. При переключении распределителя жидкость под давление начнет поступать под поршни гидроцилиндров, заставляя их переместиться вверх. При переключении распределителя в нейтраль полости цилиндров будут заперты, штоки цилиндров будут неподвижны (для исключения движения за счет перетечек используют гидрозамок).

При переключении распределителя в третье положение, жидкость начнет поступать в штоковую полость гидроцилиндра, заставляя его переместиться вниз.