Afzonderlijk hydraulisch systeem (apparaat, beschrijving en werkingsprincipe)

Het hydraulische systeem dient om de energie van de tractormotor om te zetten en over te dragen naar verschillende uitvoerende schakels om:

• gemonteerde machinebesturing
• bediening van de getrokken machine door middel van de daarop gemonteerde hydraulische cilinders
• het aandrijven van de werklichamen van gedragen of getrokken machines via het hydraulische aftakassysteem van de trekker
• uitvoeren van automatische koppeling met gedragen en getrokken machines
• verandering en automatische ondersteuning van de geselecteerde grondbewerkingsdiepte
• het corrigeren van de verticale reactie van de grond op de verhuizer van de tractor het uitvoeren van hulpwerkzaamheden voor het onderhoud van de tractor (verwisselen van de basis, verwisselen van de rupsband, omhoog brengen van het frame, enz.)

Momenteel wordt veel gebruik gemaakt van een hydraulisch systeem van een afzonderlijk aggregaattype.

Uniform, afzonderlijk geaggregeerd hydraulisch gemonteerd systeem van tractoren(Afb. 10.3) bevat:

• pomp met aandrijving en bedieningsmechanisme
• olie tank
• filter
• stalen pijpleidingen
• plunjerventiel met bedieningsmechanisme
• elastische mouwen
• vergrendeling en snelkoppelingen
• belangrijkste hydraulische cilinder

• evenals - door middel van fittingen, vertragingsklep en afdichtingen

De hydraulische systemen van sommige tractoren hebben een hydraulische koppelingsgewichtsverhoger met een hydraulische accumulator, een vermogensregelaar of een automatisch besturingssysteem voor de dieptebewerking (SARG), een hydraulisch aftakassysteem (GPS).

Het hydraulisch systeem is zo gebouwd dat het een zo breed mogelijke werking van de uitvoerende schakel verzekert - een dubbelwerkende hydraulische cilinder (of meerdere hydraulische cilinders met onafhankelijke bediening).

De hydraulische cilinder kan vier hoofdtoestanden hebben: zuigerbeweging in de ene richting, zuigerbeweging in de andere richting, zuigerfixatie door de olie-inlaat en -uitlaat van de hydraulische cilinder te blokkeren, de mogelijkheid van vrije beweging van de zuiger in beide richtingen door externe kracht door de verbinding van beide holten van de hydraulische cilinder met elkaar en met afvoerleiding. De verdeler, die een oliestroom onder druk van de pomp ontvangt, biedt een van de vier opties voor de werking van de hydraulische cilinder. In dit geval heeft de verdeler één spoel met axiale beweging in een van de vier posities.

Om het hydraulisch systeem te beschermen tegen overmatige drukverhoging, is de verdeler uitgerust met een veiligheidsklep die is afgesteld op een druk van maximaal 20,5 MPa.

De hydraulische pomp is het meest kritieke onderdeel van het hydraulische systeem. De efficiëntie van de hydraulische aandrijving hangt er grotendeels van af. De tandwielpompen van het type NSh, een- of tweedelig, worden het meest gebruikt. In zware landbouw- en industriële tractoren worden ook axiale zuigerpompen van zowel verstelbare als niet-gereguleerde typen gebruikt.

De pomp zuigt via de aanzuigleiding olie aan uit de tank, waarvan de capaciteit 0,5 - 0,8 minuut pompopbrengst moet zijn. Oliereiniging wordt uitgevoerd door een zeef of een filter met een vervangbaar filterelement, waardoor vreemde deeltjes worden verwijderd met een grootte van 25 micron voor vloeistof die wordt aangevoerd door tandwielpompen en mechanisch gestuurde verdelers, en vanaf 10 micron voor zuigerpompen en elektro- hydraulische verdelers /

Overweeg specifieke typische ontwerpen van hydraulische systeemeenheden.

Hydraulische pompen (nsh-pompen)

Elk pompmodel heeft een specifieke alfanumerieke aanduiding die de technische gegevens kenmerkt.

De aanduiding wordt dus als volgt ontcijferd:

NS- tandwielpomp

32 het volume werkvloeistoffen in cm3 dat door de pomp wordt verplaatst in één omwenteling van de as (theoretische toevoer);

Bij- uniform ontwerp;

3 - prestatiegroep die de nominale persdruk van de pomp kenmerkt: 2 - 14 MPa; 3 - 16 MPa; 4 - 20 MPa;

L- linker draairichting van de pompaandrijving. Als de pomp de juiste draairichting heeft, is er geen overeenkomstige letter in de aanduiding.

Overweeg het ontwerp van een hydraulische tandwielpomp en zijn aandrijving.

Op tractoren MTZ 100, MTZ 102 wordt de pomp NSh 32-3 met rechtse rotatie gebruikt (Fig. 10.4) een enkele steun voor rondsels. Drukken van clip 5 onder oliedruk in de holte van de manchet (niet weergegeven in de afbeelding, gelegen in het gebied van het injectiegat) wordt tegen het buitenoppervlak van de tandwieltanden gedrukt, waardoor de vereiste opening tussen de tanden en de afdichtingsoppervlak van de clip.

De platen 4 worden onder oliedruk in de holte van de eindhulzen 16 en 14 tegen de tandwielen 2 en 3 gedrukt, waardoor deze aan de zijvlakken in het hogedrukgebied worden afgedicht. De rondselas 2 in de behuizing is afgedicht met twee manchetten 19. De uitlijning van de rondselaandrijfas 2 ten opzichte van de montageschouder van de behuizing wordt verzorgd door een huls 20. De connector van de behuizing met het deksel is afgedicht met een rubberen O-ring.

Rijst. 10.4 Oliepomp NSh-32-3

1 - lagerrace; 2 - aandrijftandwiel; 3 - aangedreven versnelling; 4 - kunststof; 5 - klemklem; 6.10 - kogellagers; 7 - schacht; 8 - versnelling; 9 - lichaam; 11 - vork; 12 - stuurrol; 13 - tussenversnelling; 14 - manchet; 15 - sluitring; 16 - manchet; 17 - dragend glas; 18 - haarspeld; 19 - manchet; 20 - centreerhuls

De pomp is met vier tapeinden 18 op het lichaam 9 van de hydraulische eenheden bevestigd door de kom 17, waarin hij gecentreerd is door de veiligheidsgordel van het lichaam. De gegroefde schacht van het aandrijftandwiel 2 van de pomp gaat de interne spiebanen van de as 7 binnen, gemonteerd op lagers 6 en 10.

Bij draaiende motor wordt de rotatie via de tandwielen van de aandrijving van de onafhankelijke aftakas en de tussenversnelling 13 overgebracht op versnelling 8 (in de aan-stand), die via de spiebanen de rotatie overbrengt op de as 7 en de aandrijving versnelling 2.

Het tandwiel 8 wordt door een handmatig bedieningsmechanisme door de rol 12 bewogen met de vork 11 erop bevestigd en kan door de bedieningshendel in twee standen worden vastgezet: de aandrijving is ingeschakeld, wanneer het tandwiel 8 niet in aangrijping is met het tandwiel 13 In- of uitschakelen van de behoefte aan een hydraulische aandrijving tijdens MTA-werking

Distributeurs

Op de trekker gemonteerde verdelers van het hydraulisch systeem worden gebruikt om de stroom werkvloeistof tussen verbruikers te verdelen, om het systeem automatisch in ruststand te schakelen (werkvloeistof omleiden naar de tank) tijdens perioden waarin alle verbruikers zijn uitgeschakeld, en om de druk te beperken in het hydraulisch systeem bij overbelasting.

Op landbouwtrekkers zijn de meest gebruikte monoblock-handbediende verdelers met drie spoelen en vier standen. Op industriële tractoren worden monoblock verdelers met één, twee of drie spoelen en meestal drie-standen verdelers met handmatige en afstandsbediening gebruikt.

Trekkerverdelers hebben een alfanumerieke typeaanduiding P80 3/1-222, P80 3/2-222, P160 3/1-222- Hier betekent de letter P - de distributeur; de eerste twee cijfers van de letter maximale pompcapaciteit, l/min, waarmee de verdeler kan werken; de overige cijfers en letters zijn een constructieve versie van de distributeur.

Een typische verdeler met drie spoelen en vier standen wordt getoond in Fig. 10.5

In behuizing 1 met kanalen 2 zijn spoelen 3, bypass 7 en veiligheidsklep 11 gemonteerd.. Op de behuizing zijn twee deksels geschroefd. In het bovendeksel 4 zijn handgrepen voor het bedienen van de spoelen scharnierend aangebracht. Het bodemdeksel 10 heeft een holte voor het aftappen van olie in de tank. Olie van de pomp wordt via de pijpleiding aan de distributeur geleverd. Olie kan vanuit de verdeler via zes pijpleidingen naar de zuiger- en stangholten van de hydraulische cilinders stromen.
Omloopklep 11 is via kanaal 6 verbonden met een spouw boven de omloopklep. Bij een te grote drukverhoging in het systeem gaat klep 1 open en verbindt deze holte met de afvoerholte.
Het bedieningsschema van de verdeler voor verschillende bedrijfsmodi wordt getoond in afb. 10.6
Als het werktuig in de transportstand staat en de spoel in de neutrale stand staat (fig. 10.6a), dan stroomt de olie door het gekalibreerde gat 2 van de omloopklep 4 in het uitlaatkanaal 9 en vervolgens in de afvoerholte 6 en de olietank. Door de smerende werking van het gekalibreerde gat 2 beweegt de omloopklep weg van de zitting 5 en stroomt de olie parallel aan de hoofdstroom door de klep in de afvoerholte.

Rijst. 10.5 Drie-spoel vierstandenklep

De onderste holte van de hydraulische cilinder 1 is verbonden door een pijpleiding met kanaal 8 van de verdeler en de bovenste holte - met kanaal 7. Zoals te zien is in het diagram, blokkeren de ringvormige riemen van de spoel beide kanalen, waardoor de olie wordt vergrendeld in de hydraulische cilinder. Wanneer de spoel in de zweefstand staat (fig. 10.6.b), wordt de olie die uit de pomp komt via de omloopklep en uitlaatkanaal 9 in de tank afgevoerd. Beide holtes van de hydraulische cilinder staan ​​in verbinding met de afvoerholte van de distributeur. Het gemonteerde werktuig wordt onder invloed van het gewicht neergelaten en de werklichamen worden verdiept (onder invloed van een verdiepingsmoment). De mate van indringing wordt beperkt door de positie van het steunwiel van het werktuig. Door te doen technologisch proces de spoel blijft in een zwevende positie en de steunwielen van het werktuig kunnen het veldreliëf vrij volgen.
Het heffen van het werktuig in de transportstand vindt plaats wanneer de spoel in de "hef"-stand wordt gezet (fig. 10.6.c) In dit geval blokkeert de spoel het uitlaatkanaal 9 en opent tegelijkertijd olie uit de afvoerkanaal 3 naar het kanaal 8, dat communiceert met de onderste holte van de hydraulische cilinder 1.

Rijst. 10.6 Werkingsschema van de verdeler van een gemonteerd systeem met afzonderlijk aggregaat in de volgende posities:
A - neutraal; b - drijvend; in - stijgen; g - verlagen

Wanneer het werktuig naar beneden wordt gedrukt (fig. 10.6.d), wordt de omloopklep gesloten; olie komt de bovenste holte van de hydraulische cilinder binnen vanuit het afvoerkanaal 3 en olie wordt verplaatst vanuit de onderste holte van de hydraulische cilinder en komt de tank binnen. Geforceerd neerlaten wordt gebruikt wanneer tractoren werken met graafmachines, bulldozers en enkele andere speciale machines.
Door de spoel handmatig in de neutrale stand te zetten, kunt u de zuiger van de hydraulische cilinder in elke tussenstand fixeren.
In vooraf bepaalde posities (zwevend, neutraal, enz.) wordt de spoel vastgehouden door een kogelhouder 12 (zie Fig. 10.5). Bovendien zorgt dit apparaat ervoor dat de spoel automatisch terugkeert van de posities "heffen" en "neerlaten" naar de neutrale positie. Van de zweefstand naar de neutrale stand wordt de spoel alleen handmatig overgebracht.

Hydraulische cilinder (volumetrische heen en weer bewegende hydraulische motor) wordt gebruikt om de hefmechanismen van de tractor aan te drijven ander type als een hydraulische cilinder op afstand. Externe hydraulische cilinders hebben, in tegenstelling tot de belangrijkste, snel afneembare verbindingsinrichtingen die hun installatie en demontage vergemakkelijken.

Voor afzonderlijke hydraulische systemen kunnen hydraulische cilinders van drie versies zijn, aangeduid met de nummers 2, 3 en 4, wat overeenkomt met de nominale vloeistofdruk van respectievelijk 14,16 en 20 MPa.
In de aanduiding van de hydraulische cilinder is de letter C de cilinder en de cijfers naast de letter zijn de binnendiameter van de cilinder, mm. Een enkel standaardassortiment hydraulische cilinders omvat zes merken: Ts55, Ts75, Ts80, Ts100, Ts125 en Ts140
Afhankelijk van het ontwerp van het ontwerp van hydraulische cilinders verschillen van elkaar.
In versie 2 heeft de hydraulische cilinder (Fig. 10.7) een lichaam dat kan worden gedemonteerd in drie hoofddelen: cilinder 9, achterdeksel 2 en voordeksel 23. Alle onderdelen worden samengetrokken door vier lange tapeinden of bouten. Afdichtingsdeksels 2 en 23, stang 8 en zuiger 6 zijn gemaakt met rubberen ringen 3,5,7,10 en 16. Om te voorkomen dat er vuil in de hydraulische cilinder komt, is een "cleaner" 13 geïnstalleerd, bestaande uit een pakket stalen ringen . Om de grootte van de slag van de zuiger 6 te regelen, worden een beweegbare stop 15 en een hydromechanische klep 18 gebruikt, die de olie-uitlaat van de cilinder blokkeren en een toename van de druk in het systeem en automatische terugkeer van de spoel naar de neutrale stand veroorzaken positie.

Rijst. 10.7 Hydraulische cilinder:
1 - juk; 2 - achteromslag; 3,5,7,10,16 - afdichtende rubberen ringen; 4 - rinkelen; 6 - zuiger; 8 - voorraad; 9 - cilinder; 11 - bout; 12 - sluitring; 13 - "chistiek"; 14 - vleugelmoer; 15 - nadruk; 17-kleppengeleider; 18 - hydromechanische klep; 19 - klepzitting; 20 - montage van de vertragingsklep; 21 - sluitring van de vertragingsklep; 23 - voordeksel, 24 - moer; 25 - verbindingsbuis; 26 - bout; 27 - montage; 28 - staafmoer
Een soepel dalen van de gemonteerde machine wordt verzekerd door een retarderklep te installeren bij de uitlaat van de hydraulische cilinder, bestaande uit een fitting 20 en een zwevende ring 21 met een gekalibreerd gat.

In versie 3 bestaat het hydraulische cilinderlichaam uit twee hoofdonderdelen: de loop van het cilinderlichaam is op het onderdeksel geschroefd en het bovendeksel is met vier korte bouten bevestigd aan de flens die aan de bovenkant van het vat is gelast. Er is geen hydromechanische klep op de cilinder.

hydraulische leidingen

De hydraulische leidingen van afzonderlijke hydraulische systemen zijn lang en bevatten leidingen, slangen (hogedrukslangen), koppelingen en breekkoppelingen met afsluiters en afdichtingen. De hydraulische leidingen zijn met opzet verdeeld in zuig-, pers-, afvoer-, drainage- en stuurleidingen.

Metalen pijpleidingen van hydraulische drukleidingen zijn gemaakt van naadloze stalen buizen ontworpen voor druk tot 32 MPa met een inwendige diameter van 10,12,14,16,20,24 en 30 mm. Hun uiteinden zijn een nippel die aan de buis is gelast met een vooraf geïnstalleerde wartelmoer of een holle kop die is gelast voor een speciale holle bout met metalen afdichtingen.

Pijpleidingen worden gebogen op een speciale machine, waardoor de vorming van plooien en afplatting in de bochten wordt geëlimineerd.

Slangen (hogedrukslangen) gebruikt om hydraulische eenheden aan te sluiten, met wederzijdse beweging.

De flexibele rubber-metalen huls bestaat uit een rubberen kamer, een katoenen of nylon vlechtwerk, een metalen vlechtwerk, een tweede laag van een nylon vlechtwerk, een buitenste rubberen laag en een bovenlaag van taka (verband). In de mouwen is oliebestendig rubber verwerkt.

Indien nodig worden de hulzen onderling verbonden met behulp van doorlopende fittingen.

Koppelingen en losbreekkoppelingen(Fig. 10.8) worden gebruikt om externe hydraulische cilinders aan te sluiten en worden ingebracht op de kruising (ontkoppeling) van de hulzen.

Het bestaat uit twee koppelingshelften 1 en 8 (fig. 10.8a) die in elkaar worden gestoken en worden vastgezet door middel van een schroefdraadverbinding met behulp van een wartelmoer 6. De afdichting wordt uitgevoerd door een rubberen ring 7. Twee kogels 5 worden tegen elkaar gedrukt om vormen een ringvormig kanaal waardoor olie stroomt. Wanneer koppelingshelften 1 en 8 worden gescheiden, worden kogels 5 onder invloed van veren tegen de zittingen van de koppelingshelften gedrukt, waardoor hun uitgangen worden geblokkeerd en wordt voorkomen dat olie naar buiten stroomt. Naast schroefdraadkoppelingen worden snelkoppelingen gebruikt, waarbij de koppelingshelften met een kogelvergrendeling aan elkaar worden bevestigd.

Breuk koppeling Het wordt meestal geïnstalleerd op een getrokken hydraulisch werktuig tussen de moffen die olie leveren aan de hydraulische cilinder op afstand en dient als veiligheidsvoorziening in het geval van plotseling onvoorzien loskoppelen van het werktuig of wanneer de trekker het afgekoppelde werktuig verlaat, maar met slangen aan de trekker .

Rijst. 10.8 Koppelingen:
een - verbinden; b - onderbroken

Een explosieve koppeling (fig. 10.8.b) lijkt in veel opzichten op een koppeling, maar heeft in plaats van een schroefdraadverbinding een kogelvergrendeling. In het geval van een axiale kracht in de verbinding van de koppelingshelften van meer dan 200 ... 250 N, komen de vergrendelingskogels 9 uit de ringvormige groef van de koppelingshelft 10 en forceren deze, werkend op de vergrendelingshuls 11 om naar rechts te bewegen, waarbij de veer wordt samengedrukt 13. De koppelingshelften zijn gescheiden, waardoor het scheuren van de slangen en olielekkage wordt voorkomen.

Tanks en filters

Tanks van hydraulisch gemonteerde systemen van tractoren dienen als reservoir voor de werkvloeistof - olie.
Het volume van de tank is afhankelijk van het aantal verbruikers en van de kenmerken en bedraagt ​​0,5 ... 0,8 minuut volumestroom van de pomp (pompen).
De olie wordt gefilterd door een full-flow filter met een vervangbaar filterelement en een omloopklep die bij sterke vervuiling en drukverhoging tot 0,25 ... 0,35 MPa de olie langs het filter omleidt.

Wij verkopen het hele assortiment

Herdrukken van materialen is alleen toegestaan ​​met een actieve link naar de site site - reserveonderdelen voor tractoren, tandwielpompen (NSh)

Enz.).

Encyclopedische YouTube

1 / 5

✪ MGP-125 hydraulische aandrijving voor een zelfgemaakte lier.

✪ Hydraulische aandrijving van de helikoptersleepwagen

✪ Doe-het-zelf hydraulische rolkrik

✪ Zelfgemaakte hydraulische houtkliever-(hydrokliever) Houtkliever

✪ VERNIETIGING VAN MACHINES selectie (verwijdering, onder druk, industriële shredder)

Ondertitels

Hydraulische aandrijffuncties

De belangrijkste functie van de hydraulische aandrijving, evenals de mechanische overbrenging, is de transformatie van de mechanische eigenschappen van de aandrijfmotor in overeenstemming met de eisen van de belasting (transformatie van het type beweging van de uitgaande koppeling van de motor, zijn parameters , evenals regeling, overbelastingsbeveiliging, enz.). Een andere functie van de hydraulische aandrijving is de krachtoverbrenging van de aandrijfmotor naar de werklichamen van de machine (bijvoorbeeld in een graafmachine met één bak, de krachtoverbrenging van de verbrandingsmotor naar de bak of naar de giekaandrijving hydraulische motoren, de torenzwenkmotoren, enz.).

IN in algemene termen, vindt de krachtoverbrenging in de hydraulische aandrijving als volgt plaats:

1. De aandrijfmotor brengt het koppel over op de pompas, die de energie van de werkvloeistof levert.
2. De werkvloeistof stroomt via de hydraulische leidingen via de regelapparatuur naar de hydraulische motor, waar de hydraulische energie wordt omgezet in mechanische energie.
3. Daarna keert de werkvloeistof via de hydraulische leidingen terug naar de tank of rechtstreeks naar de pomp.

Soorten hydraulische aandrijvingen

Hydraulische actuatoren kunnen van twee typen zijn: hydrodynamisch en volumetrisch.

• Bij hydrodynamische aandrijvingen wordt voornamelijk de kinetische energie van de vloeistofstroom gebruikt (en dienovereenkomstig zijn de bewegingssnelheden van vloeistoffen in hydrodynamische aandrijvingen hoog in vergelijking met de bewegingssnelheden in een volumetrische hydraulische aandrijving).
• Volumetrische hydraulische aandrijvingen gebruiken de potentiële drukenergie van de werkvloeistof (in volumetrische hydraulische aandrijvingen zijn de bewegingssnelheden van vloeistoffen klein - ongeveer 0,5-6 m/s).

Hydraulische aandrijving met open circulatiesysteem

waarin de werkvloeistof constant in verbinding staat met de hydraulische tank of de atmosfeer.

De voordelen van een dergelijk schema zijn goede omstandigheden voor het koelen en reinigen van de werkvloeistof. Dergelijke hydraulische aandrijvingen zijn echter omvangrijk en hebben een grote massa, en de snelheid van de pomprotor wordt beperkt door de toegestane (vanuit de omstandigheden van niet-cavitatiewerking van de pomp) bewegingssnelheden van de werkvloeistof in de zuigleiding.

Volgens de toevoerbron van de werkvloeistof

Pomp hydraulische aandrijving

In de pompende hydraulische aandrijving, die het meest wordt gebruikt in technologie, wordt mechanische energie door de pomp omgezet in hydraulische energie, de energiedrager is de werkvloeistof, deze wordt door de drukleiding naar de hydraulische motor gepompt, waar de energie van de vloeistofstroom wordt omgezet in mechanische energie. De werkvloeistof, die zijn energie heeft afgestaan ​​aan de hydraulische motor, keert terug naar de pomp (gesloten circuit van de hydraulische aandrijving) of naar de tank (open of open circuit van de hydraulische aandrijving). In het algemeen omvat de hydraulische pompaandrijving een hydraulische overbrenging, hydraulische inrichtingen, werkvloeistofconditioners, hydraulische reservoirs en hydraulische leidingen.

De meest gebruikte hydraulische aandrijvingen zijn axiale zuiger-, radiale zuiger-, schotten- en tandwielpompen.

Hydraulische hoofdaandrijving

In de hydraulische hoofdaandrijving wordt de werkvloeistof door pompstations in de drukleiding gepompt, waarop verbruikers van hydraulische energie zijn aangesloten. In tegenstelling tot een pompende hydraulische aandrijving, die in de regel één (zelden 2-3) hydraulische energiegenerator (pomp) heeft, kan er een groot aantal van dergelijke generatoren in de hydraulische hoofdaandrijving zitten, en er kunnen er ook nogal wat zijn van hydraulische energieverbruikers.

Batterij hydraulische aandrijving

Bij een hydraulische accumulatoraandrijving wordt vloeistof aan de hydraulische leiding geleverd vanuit een voorgevulde hydraulische accumulator. Dit type hydraulische aandrijving wordt voornamelijk gebruikt in machines en mechanismen met kortstondige bedrijfsmodi.

Per type aandrijfmotor

Cruciaal voor een hydraulische aandrijving (voornamelijk volumetrisch) is het reinigen van de werkvloeistof van de schurende deeltjes die erin zitten (en die constant worden gevormd tijdens bedrijf). Daarom bevatten hydraulische aandrijfsystemen noodzakelijkerwijs filterinrichtingen (bijvoorbeeld oliefilters), hoewel de hydraulische aandrijving in principe enige tijd zonder kan werken.

Aangezien de bedrijfsparameters van de hydraulische aandrijving aanzienlijk afhangen van de temperatuur van de werkvloeistof, worden in sommige gevallen, maar niet altijd, temperatuurregelsystemen (verwarmings- en / of koelapparaten) in hydraulische systemen geïnstalleerd.

Aantal vrijheidsgraden van hydraulische systemen

Toepassingsgebied

De volumetrische hydraulische aandrijving wordt gebruikt in mijnbouw- en wegenbouwmachines. Momenteel is meer dan 50% van het totale wagenpark van mobiele wegenbouwmachines (bulldozers, graafmachines, motorgraders, enz.) gehydroficeerd. Dit verschilt aanzienlijk van de situatie in de jaren '30 en '40 van de 20e eeuw, toen in dit gebied voornamelijk mechanische transmissies werden gebruikt.

Hydraulische aandrijving is wijdverspreid in de luchtvaart. De verzadiging van moderne vliegtuigen met hydraulische aandrijfsystemen is zodanig dat de totale lengte van de pijpleidingen van een modern passagiersvliegtuig enkele kilometers kan bedragen.

In de auto-industrie heeft stuurbekrachtiging de breedste toepassing gevonden, waardoor het rijgemak aanzienlijk is toegenomen. Deze apparaten zijn een soort servo-hydraulische actuatoren. Hydraulische boosters worden ook op veel andere technische gebieden gebruikt (luchtvaart, tractorbouw, industriële apparatuur, enz.).

In sommige tanks, bijvoorbeeld in de Japanse tank Type 10, wordt hydrostatische transmissie gebruikt, wat in feite een volumetrisch hydraulisch voortstuwingssysteem is. Hetzelfde type transmissie is geïnstalleerd in sommige moderne bulldozers.

Over het algemeen worden de grenzen van de reikwijdte van de hydraulische aandrijving bepaald door de voor- en nadelen ervan.

Voordelen

De belangrijkste voordelen van de hydraulische aandrijving zijn:

• de mogelijkheid van universele transformatie van de mechanische kenmerken van de aandrijfmotor in overeenstemming met de eisen van de belasting;
• gemak van beheer en automatisering;
• gemakkelijke bescherming van de aandrijfmotor en uitvoerende organen van machines tegen overbelasting; als de kracht op de hydraulische cilinderstang bijvoorbeeld te groot wordt (dit is met name mogelijk wanneer de met het werklichaam verbonden stang een obstakel op zijn pad tegenkomt), bereikt de druk in het hydraulische systeem hoge waarden - dan wordt de veiligheidsklep in het hydraulische systeem geactiveerd en daarna gaat de vloeistof naar de afvoer in de tank en neemt de druk af;
• operationele betrouwbaarheid;
• breed scala aan traploze regeling van de snelheid van de outputlink; het bereik van de snelheidsregeling van de hydraulische motor kan bijvoorbeeld variëren van 2500 tpm tot 30-40 tpm, en in sommige gevallen bereikt het voor hydraulische motoren voor speciale doeleinden 1-4 tpm, wat moeilijk te implementeren is voor elektromotoren ;
• groot uitgezonden vermogen per massa-eenheid van de aandrijving; in het bijzonder is de massa van hydraulische machines ongeveer 10-15 keer minder dan de massa van elektrische machines met hetzelfde vermogen;
• zelfsmering van wrijvende oppervlakken wanneer minerale en synthetische oliën als werkvloeistoffen worden gebruikt; hierbij moet worden opgemerkt dat tijdens het onderhoud van bijvoorbeeld mobiele wegenbouwmachines de smering tot 50% van de totale machine-onderhoudstijd in beslag neemt, dus de zelfsmering van de hydraulische aandrijving is een serieus voordeel;
• de mogelijkheid om grote krachten en vermogens te verkrijgen met kleine afmetingen en gewicht van het overbrengingsmechanisme;
• gemak van implementatie van verschillende soorten bewegingen - translatie, rotatie, rotatie;
• de mogelijkheid van frequent en snel schakelen tijdens heen en weer gaande en roterende directe en omgekeerde bewegingen;
• de mogelijkheid van een uniforme verdeling van krachten met gelijktijdige overdracht naar meerdere aandrijvingen;
• vereenvoudiging van de lay-out van de hoofdcomponenten van de hydraulische aandrijving in machines en units, in vergelijking met andere soorten aandrijvingen.

Gebreken

De nadelen van hydraulische aandrijving zijn onder meer:

• lekkage van werkvloeistof door afdichtingen en spleten, vooral bij hoge drukken in het hydraulische systeem, wat vereist hoge precisie fabricage van onderdelen voor hydraulische apparatuur;
• verwarming van de werkvloeistof tijdens bedrijf, wat leidt tot een afname van de viscositeit van de werkvloeistof en een toename van lekkage, daarom is het in sommige gevallen noodzakelijk om speciale koelinrichtingen en thermische beschermingsmiddelen te gebruiken;
• lager rendement dan vergelijkbare mechanische tandwielen;
• de noodzaak om tijdens bedrijf de reinheid van de werkvloeistof te waarborgen, aangezien de aanwezigheid van een grote hoeveelheid schurende deeltjes in de werkvloeistof leidt tot snelle slijtage van hydraulische apparatuuronderdelen, een toename van openingen en lekken daardoorheen, en als gevolg daarvan , tot een afname van de volumetrische efficiëntie;
• de noodzaak om het hydraulische systeem te beschermen tegen het binnendringen van lucht, waarvan de aanwezigheid leidt tot een onstabiele werking van de hydraulische aandrijving, grote hydraulische verliezen en opwarming van de werkvloeistof;
• brandgevaar bij het gebruik van brandbare werkvloeistoffen, wat bijvoorbeeld beperkingen oplegt aan het gebruik van een hydraulische aandrijving in hot shops;
• afhankelijkheid van de viscositeit van de werkvloeistof, en dus de bedrijfsparameters van de hydraulische aandrijving, van de omgevingstemperatuur;
• in vergelijking met pneumatische en elektrische aandrijvingen - de onmogelijkheid van efficiënte overdracht van hydraulische energie over lange afstanden vanwege grote drukverliezen in hydraulische leidingen per lengte-eenheid.

De geschiedenis van de ontwikkeling van hydraulische aandrijving

hydraulisch technische apparaten bekend uit de oudheid. Pompen voor het blussen van branden bestonden bijvoorbeeld al in de tijd van het oude Griekenland.

Echter, als een integraal systeem dat een pomp, een hydraulische motor en vloeistofverdeelinrichtingen omvat, begon de hydraulische aandrijving zich in de afgelopen 200-250 jaar te ontwikkelen.

Een van de eerste apparaten die het prototype van een hydraulische aandrijving werd, is een hydraulische pers. In 1795 werd een patent voor een dergelijk apparaat ontvangen door Joseph Bramah (eng. Joseph Bramah), die werd bijgestaan ​​door Henry Models, en in 1797 werd de allereerste hydraulische pers gebouwd.

Aan het eind van de 18e eeuw verschenen de eerste hydraulisch aangedreven hefwerktuigen, waarbij

Benoeming van druk en debiet.

Bij het bestuderen van de basisprincipes van de hydrauliek werden de volgende termen gebruikt: kracht, energieoverdracht, arbeid en kracht. Deze termen worden gebruikt om de relatie tussen druk en stroming te beschrijven. Druk en debiet zijn de twee belangrijkste parameters van elk hydraulisch systeem. Druk en stroming zijn gerelateerd, maar hebben verschillende taken. Druk comprimeert of oefent kracht uit. De stroom beweegt objecten Het waterpistool is goed voorbeeld druk en debiet in toepassing. Door de trekker over te halen ontstaat er druk in het waterpistool. Water onder druk vliegt uit een waterpistool en slaat zo een houten soldaat neer.

Wat is druk?

Laten we eens nadenken over hoe en waarom druk wordt gecreëerd. Het vloeibare medium (gas en vloeistof) heeft de neiging uit te zetten of er treedt weerstand op wanneer ze worden samengedrukt. Dit is druk. Als je een band oppompt, creëer je druk in de band. Je pompt steeds meer lucht in de band. Wanneer de band helemaal gevuld is met lucht, staat er druk op de wanden van de band. Deze druk is een soort druk. Lucht is een soort gas en kan worden gecomprimeerd. Perslucht drukt op elk punt met dezelfde kracht op de bandwanden. De vloeistof staat onder druk. Het belangrijkste verschil is dat gassen kunnen worden samengeperst tot ballen.

Gelijke kracht op elk punt

Druk in een gecomprimeerde vloeistof

Als je op een gecomprimeerde vloeistof drukt, zal er druk worden opgebouwd. Net als bij een band is de druk op elk punt van het vat met de vloeistof hetzelfde. Als de druk te hoog is, kan het vat breken. Het vat zal inbreken zwakke plek, en niet waar meer druk is, omdat de druk op elk punt hetzelfde is.

De vloeistof is bijna onsamendrukbaar

Een samendrukbare vloeistof is handig voor het overbrengen van kracht door pijpen, bochten, omhoog, omlaag, omdat vloeistoffen bijna niet samendrukbaar zijn en de overdracht van energie onmiddellijk is.

Veel hydraulische systemen gebruiken olie. Dit komt omdat olie bijna niet samendrukbaar is. Tegelijkertijd kan olie als smeermiddel worden gebruikt.

Wet van Pascal: De druk die door externe krachten op het oppervlak van een vloeistof of gas wordt veroorzaakt, wordt onveranderd in alle richtingen overgedragen.

Sectie 2

Relatie tussen druk en kracht

Volgens de wet van Pascal wordt de relatie tussen druk en kracht uitgedrukt door de formules:

F = P / S, waarbij P druk is, F kracht is, S oppervlakte is

hydraulische hendel

In het zuigermodel dat in de onderstaande afbeelding wordt weergegeven, ziet u een voorbeeld van het balanceren van verschillende gewichten door middel van een hydraulische hendel. Pascal ontdekte, zoals te zien in dit voorbeeld, dat het lichte gewicht van een kleine zuiger opweegt tegen het grote gewicht van een grote zuiger, wat bewijst dat het oppervlak van de zuiger evenredig is met het gewicht. Deze ontdekking wordt toegepast op een samendrukbare vloeistof. De reden waarom dit mogelijk is, is dat een vloeistof altijd met dezelfde kracht werkt over een gelijk oppervlak.

De afbeelding toont een belasting van 2 kg en een belasting van 100 kg. Het oppervlak van één lading, met een gewicht van 2 kg - 1 cm², is een druk van 2 kg / cm². Het oppervlak van een andere lading van 100 kg is 50 cm², de druk is 2 kg/cm². Twee gewichten houden elkaar in evenwicht.

mechanische hendel

Dezelfde situatie kan worden geïllustreerd aan de hand van het voorbeeld van een mechanische hendel in de onderstaande afbeelding.

Een kat van 1 kg zit op een afstand van 5 meter van het zwaartepunt van de hendel en balanceert een kat van 5 kg op een afstand van 1 meter van het zwaartepunt, vergelijkbaar met de belasting op het voorbeeld van een hydraulische hendel.

Energieconversie van de hydraulische arm

Het is belangrijk om te onthouden dat een vloeistof met een gelijke kracht werkt op een gelijk oppervlak. Het helpt enorm op het werk.

Er zijn twee cilinders van dezelfde grootte. Als we de ene zuiger met een kracht van 10 kg indrukken, wordt de andere zuiger met een kracht van 10 kg naar buiten geduwd, omdat de oppervlakte van elke cilinder hetzelfde is. Als de gebieden verschillend zijn, zijn de krachten ook verschillend.

Laten we bijvoorbeeld zeggen dat de grote zuiger een oppervlakte heeft van 50 cm², en de kleine zuiger heeft een oppervlakte van 1 cm², met een kracht van 10 kg, wordt de kleine zuiger beïnvloed door 10 kg / cm? voor elk onderdeel van de grote klep volgens de wet van Pascal, dus de grote zuiger ontvangt een totale kracht van 500 kg. We gebruiken druk om energie over te dragen en werk te doen.

Er is een belangrijk punt in de transformatie van energie, namelijk de relatie tussen kracht en afstand. Onthoud dat bij een mechanische hendel een laag gewicht een lange hendel vereist om evenwicht te bereiken. Om een ​​kat van 5 kg 10 cm op te tillen, moet een kat van 1 kg de hendel 50 cm naar beneden laten zakken.

Laten we nog eens naar de tekening van de hydraulische arm kijken en nadenken over de slag van de kleine zuiger. De kleine zuigerslag van 50 cm is nodig om voldoende vloeistof over te brengen om de grote cilinderzuiger 1 cm te verplaatsen.

Sectie 3

Flow zorgt voor beweging

Wat is een stroom?

Wanneer er een drukverschil is tussen twee punten in een hydraulisch systeem, neigt de vloeistof naar het punt met de laagste druk. Deze beweging van vloeistof wordt stroming genoemd.

Hier zijn enkele voorbeelden van stroom. Water in de stadswatervoorziening zorgt voor druk. Als we de kraan draaien, stroomt er door het drukverschil water uit de kraan.

In een hydraulisch systeem wordt de stroming gecreëerd door een pomp. De pomp zorgt voor een continue stroom.

Stroomsnelheid en grootte

Het debiet en de grootte worden gebruikt om de stroom te meten.

Snelheid geeft de afgelegde afstand in een bepaalde tijd weer.

Het debiet geeft aan hoeveel vloeistof er op een bepaald moment door een bepaald punt stroomt.

Debiet, liter/min.

Debiet en snelheid

In een hydraulische cilinder is het gemakkelijk om de relatie tussen debiet en snelheid te zien.

Eerst moeten we nadenken over het volume van de cilinder die we moeten vullen en dan nadenken over de zuigerslag.

De figuur toont cilinder A, 2 meter lang en met een inhoud van 10 liter, en cilinder B, 1 meter lang en met een inhoud van 10 liter. Als je 10 liter vloeistof per minuut in elke cilinder pompt, duurt de volledige slag van beide zuigers 1 minuut. De zuiger van cilinder A beweegt twee keer zo snel als cilinder B. Dit komt omdat de zuiger twee keer zoveel afstand moet afleggen in dezelfde tijd.

Dit betekent dat een cilinder met een kleinere diameter sneller beweegt dan een cilinder met een grotere diameter bij hetzelfde debiet voor beide cilinders. Als we het debiet verhogen naar 20 l/min, zullen beide kamers van de cilinder twee keer zo snel vollopen. De zuigersnelheid zou moeten verdubbelen.

We hebben dus twee manieren om de snelheid van de cilinder te verhogen. Een door de grootte van de cilinder te verkleinen en de andere door het debiet te vergroten.

De snelheid van de cilinder is dus evenredig met het debiet en omgekeerd evenredig met het oppervlak van de zuiger.

druk en kracht

Druk opbouwen

Als je in een met vloeistof gevulde ton op de kurk duwt, wordt de kurk door de vloeistof tegengehouden. Wanneer ingedrukt, drukt de vloeistof onder druk tegen de wanden van het vat. Als u te hard drukt, kan de loop breken.

weg van de minste weerstand

Als er een ton met water en een gat is. Als je het deksel bovenop drukt, stroomt er water uit het gat. Water dat door het gat stroomt, ontmoet geen weerstand.

Wanneer een kracht wordt uitgeoefend op een gecomprimeerde vloeistof, zoekt de vloeistof de weg van de minste weerstand.

Apparatuur werkt niet goed met oliedruk.

De hierboven beschreven kenmerken van hydraulische vloeistoffen zijn nuttig voor hydraulische apparatuur, maar ze zijn ook de bron van veel problemen. Als er bijvoorbeeld een lek in het systeem zit, zal er hydraulische vloeistof naar buiten stromen terwijl het de weg van de minste weerstand zoekt. Typische voorbeelden zijn lekkende losse verbindingen en afdichtingen.

natuurlijke druk

We hadden het over druk en stroming, maar vaak is er druk zonder stroming.

Zwaartekracht is een goed voorbeeld. Als we drie onderling verbonden reservoirs van verschillende niveaus hebben, zoals weergegeven in de figuur, houdt de zwaartekracht de vloeistoffen in alle reservoirs op hetzelfde niveau. Dit is een ander principe dat we kunnen gebruiken in een hydraulisch systeem.

Vloeibare massa

De massa van de vloeistof creëert ook druk. Een duiker die in zee duikt, zal zeggen dat hij niet te diep kan duiken. Als de duiker te diep gaat, zal de druk hem verpletteren. Deze druk wordt gecreëerd door de massa water. We hebben dus een soort druk die onafhankelijk van het gewicht van water verschijnt.

De druk neemt toe met de diepte en we kunnen de druk op diepte nauwkeurig meten. De figuur toont een vierkante kolom met water van 10 meter hoog. Het is bekend dat een kubieke meter water 1000 kg weegt. Door de hoogte van de mast te verhogen naar 10 meter, zal het gewicht van de mast oplopen tot 10.000 kg. Aan de onderkant is er een gevormd vierkante meter. Zo wordt het gewicht verdeeld over 10.000 vierkante centimeter. Als we 10.000 kg delen door 10.000 vierkante centimeter, krijgen we dat de druk op deze diepte 1 kg per vierkante centimeter is.

De betekenis van zwaartekracht

Onder invloed van de zwaartekracht stroomt er olie van de tank naar de pomp. De olie wordt niet door de pomp opgezogen zoals veel mensen denken. De pomp wordt gebruikt om olie te leveren. Wat gewoonlijk wordt begrepen als pompaanzuiging verwijst naar de toevoer van olie naar de pomp door zwaartekracht.

Olie wordt door zwaartekracht aan de pomp toegevoerd.

Wat veroorzaakt druk?

Wanneer druk zich vermengt met stroming, hebben we hydraulische kracht. Waar komt de druk in het hydraulisch systeem vandaan? Een deel is het gevolg van de zwaartekracht, maar waar komt de rest van de druk vandaan.

De meeste druk komt van de impact van de lading. In onderstaande figuur levert de pomp continu olie. De olie uit de pomp zoekt de weg van de minste weerstand en wordt via de slang naar de hulpcilinder geleid. Het gewicht van de lading creëert druk, waarvan de grootte afhangt van het gewicht.

Hydraulische kracht van de werkcilinder

(1) De traagheidswet zegt dat het de eigenschap van een lichaam is om zijn rusttoestand of rechtlijnige eenparige beweging te behouden totdat een externe kracht het uit deze toestand haalt. Dit is een van de redenen waarom de zuiger van de hulpcilinder niet beweegt.

(2) Een andere reden waarom de zuiger niet beweegt, is dat er een gewicht op zit.

Stroom

Eerder zeiden we dat de stroom werkt en dingen in beweging brengt. Er is een andere sleutelmoment- Hoe verhoudt het debiet zich tot de werking van het hydraulisch systeem?

Het antwoord is dat het debiet constant is,

Toenemende stroomsnelheid zorgt voor hoge snelheid

Veel mensen denken dat toenemende druk de snelheid verhoogt, maar dit is niet waar. Je kunt de zuiger niet sneller laten bewegen door de druk te verhogen. Als u de zuiger sneller wilt laten bewegen, moet u het debiet verhogen.

Druk in parallelle verbinding

Er zijn drie verschillende gewichten parallel aangesloten in één hydraulisch systeem, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Olie zoekt zoals gewoonlijk de weg van de minste weerstand. Dit betekent dat het lichtste gewicht het eerst zal stijgen omdat cilinder B de minste druk nodig heeft. Terwijl het lichtste gewicht wordt opgetild, wordt de druk opgebouwd om het volgende zwaarste resterende gewicht op te tillen. Wanneer cilinder A het einde van zijn slag bereikt, zal de druk toenemen om de zwaarste last op te tillen. Cilinder C zal als laatste stijgen.

(3) Wanneer de pomp tegen de cilinder drukt, bieden de werkende zuiger en het gewicht weerstand aan de oliestroom. De druk neemt dus toe. Wanneer deze druk de weerstand van de zuiger overwint, begint de zuiger te bewegen.

(4) Wanneer de zuiger omhoog beweegt, wordt de last opgetild. Druk en debiet worden samen gebruikt om de klus te klaren. Dit is hydraulische kracht in actie.

Wanneer de veiligheidsklep gesloten is, neemt de snelheid niet toe

Hier is een veelgemaakte fout bij het oplossen van problemen met een hydraulisch systeem. Wanneer de cilindersnelheid daalt, gaan sommige monteurs rechtstreeks naar de ontlastklep omdat ze denken dat het verhogen van de druk de werksnelheid zal verhogen. Ze proberen de instelling van de overdrukklep te verlagen, die de maximale druk in het systeem zou moeten verhogen. Dergelijke veranderingen leiden niet tot een toename van de snelheid van handelen. Het veiligheidsventiel dient om het hydraulisch systeem te beschermen tegen te hoge druk. De ingestelde druk mag nooit hoger zijn dan de ingestelde druk. In plaats van de drukinstellingen te verhogen, moeten monteurs op zoek gaan naar andere oorzaken van systeemstoringen.

Conclusie

Nu heb je kennis van de basis van de theorie van de hydrauliek. U weet dat de wet van Pascal zegt dat de druk die door externe krachten op het oppervlak van een vloeistof of gas wordt geproduceerd, onveranderd in alle richtingen wordt overgedragen.

U hebt ook geleerd dat hydraulische vloeistof onder druk de weg van de minste weerstand kiest. Dit is goed als het voor ons werkt en slecht als het een lek in het systeem veroorzaakt. Je hebt gezien hoe we een klein gewicht op de ene cilinder kunnen gebruiken om een ​​groot gewicht op een andere cilinder te verplaatsen. In dit geval is de zuigerslag voor kleine lasten langer. Ook heb je een duidelijk begrip gekregen van de relatie tussen druk en kracht, flow en snelheid, en natuurlijk druk en flow.

Hydraulische mechanismen

Hydraulische systemen

Hydraulische systemen worden gebruikt om mechanische energie van de ene plaats naar de andere over te brengen. Dit gebeurt door het gebruik van drukenergie. De hydraulische pomp wordt aangedreven door mechanische energie. De mechanische energie wordt omgezet in drukenergie en kinetische energie van de hydraulische vloeistof en vervolgens weer omgezet in mechanische energie om arbeid te verrichten.

Energie conversie waarde

De energie die naar het hydraulisch systeem wordt overgebracht, wordt omgezet uit de mechanische energie van de motor, die de hydraulische pomp aandrijft. De pomp zet mechanische energie om in vloeistofstroom door mechanische energie om te zetten in drukenergie en kinetische energie. De vloeistofstroom wordt via het hydraulische systeem overgebracht naar de cilinder- en motoraandrijvingen. De drukenergie en de kinetische energie van de vloeistof zorgen ervoor dat de actuator beweegt. Met deze beweging vindt een andere transformatie in mechanische energie plaats.

Hoe het werkt in een hydraulische graafmachine.

Bij hydraulische graafmachines drijft de primaire mechanische energie van de motor de hydraulische pomp aan. De pomp leidt de oliestroom naar het hydraulisch systeem. Wanneer de actuator onder invloed van oliedruk beweegt, vindt de omzetting in mechanische energie weer plaats. De giek van de graafmachine kan worden geheven of neergelaten, de bak is in beweging, enz.

Hydrauliek en werk

Drie elementen van werk

Als er sprake is van werk, dan zijn bepaalde voorwaarden noodzakelijk voor het uitvoeren van dit werk. Je moet weten hoeveel stroom er nodig is. Je moet bepalen hoe snel het werk gedaan moet worden en je moet de richting van het werk bepalen. Dit zijn de drie werkomstandigheden: kracht, snelheid en richting worden gebruikt in hydraulische termen, zoals hieronder weergegeven.

Hydraulische systeemcomponenten

Hoofd onderdelen

Het hydraulisch systeem bestaat uit vele onderdelen. De belangrijkste onderdelen zijn de pomp en de aandrijving. De pomp levert olie door mechanische energie om te zetten in drukenergie en kinetische energie. De aandrijving is het deel van het systeem dat hydraulische energie weer omzet in mechanische energie om werk te doen. Andere onderdelen dan de pomp en aandrijving zijn essentieel voor de volledige werking van het hydraulisch systeem.

Tank: olieopslag

Kleppen: controle van de richting en grootte van stroom of drukbeperking

Leidingen: verbinding van systeemonderdelen

Laten we eens kijken naar twee eenvoudige hydraulische systemen.

Voorbeeld 1, hydraulische krik

Wat u op de afbeelding ziet, wordt een hydraulische krik genoemd. Wanneer u kracht uitoefent op de hendel, pompt de handpomp olie in de cilinder. De druk van deze olie drukt op de zuiger en tilt de last op. De hydraulische krik lijkt in veel opzichten op de hydraulische hendel van Pascal. Hier is een hydrauliektank toegevoegd. Er is een terugslagklep geïnstalleerd om olie in de tank en cilinder te houden tussen zuigerslagen.

In de bovenste figuur wordt de druk vastgehouden, de terugslagklep is gesloten. Wanneer de pomphendel omhoog wordt getrokken, gaat de inlaatterugslagklep open en stroomt er olie uit de tank in de pompkamer.

De onderste figuur toont een open afsluiter om de tank en de cilinder met elkaar te verbinden, waardoor de olie in de tank kan stromen terwijl de zuiger naar beneden beweegt.

Voorbeeld 2, hydraulische cilinderbediening

1. Ten eerste is er een hydraulische tank gevuld met olie en aangesloten op een pomp.

3. De pomp draait en pompt olie. Het is belangrijk om te begrijpen dat de pomp alleen volume verplaatst. Het volume bepaalt de snelheid van de hydraulische actie. De druk wordt gegenereerd door de belasting en niet door de pomp.

4. De slang van de pomp wordt aangesloten op het regelventiel. Olie stroomt van de pomp naar de klep. De werking van deze klep is om de stroom naar de cilinder of naar de tank te leiden.

5. De volgende stap is de cilinder die het eigenlijke werk doet. Twee slangen van het regelventiel zijn aangesloten op de cilinder.

6. De olie van de pomp wordt via de regelklep naar de onderste holte van de zuiger geleid. De belasting veroorzaakt stromingsweerstand, die op zijn beurt druk veroorzaakt.

7. Het systeem lijkt compleet, maar is het niet. Er is nog een heel belangrijk detail nodig. We moeten weten hoe we alle componenten moeten beschermen tegen schade bij een plotselinge overbelasting of een ander incident. De pomp blijft draaien en olie aan het systeem leveren, zelfs als het systeem een ​​ongeluk heeft gehad.

Als de pomp olie levert en de olie niet kan ontsnappen, bouwt de druk zich op totdat een onderdeel breekt. Om dit te voorkomen plaatsen we een veiligheidsklep. Meestal is het gesloten, maar wanneer de druk de ingestelde waarde bereikt, gaat de veiligheidsklep open en stroomt er olie in de tank.

8. Tank, pomp, stuurventiel, cilinder, aansluitslangen en veiligheidsventiel vormen de basis van het hydraulisch systeem. Al deze details zijn nodig.

Nu hebben we Helder zicht hoe het hydraulische systeem werkt.

Pomp classificatie

Wat is een pomp?

Net als je hart, dat bloed door je lichaam pompt, is de pomp het hart van het hydraulische systeem. De pomp is het deel van het systeem dat olie pompt om het werk te doen. Zoals we eerder schreven, zet een hydraulische pomp mechanische energie om in drukenergie en kinetische energie van de vloeistof.

Wat is een hydraulische pomp?

Elke pomp creëert een stroom. Vloeistof beweegt van de ene plaats naar de andere.

Er zijn twee soorten verdringerpompen.

Geforceerde pomp

Niet geforceerde pomp

De watercirkel in de figuur is een voorbeeld van een niet-geforceerde pomp. De cirkel tilt de vloeistof op en verplaatst deze.

Nog een geforceerde pomp. Het wordt gedwongen actie genoemd, omdat de pomp vloeistof pompt en voorkomt dat deze terugkeert. Als de pomp dit niet kan, is er onvoldoende druk in het systeem. Tegenwoordig gebruiken alle hydraulische systemen hoge druk en daarom zijn er positief werkende pompen nodig.

Soorten hydraulische pompen

Tegenwoordig hebben veel machines een van de drie pompen geïnstalleerd:

• Tandwiel pomp
• Schoepen pomp
• zuigerpomp

Alle pompen werken op een type met roterende zuiger, de vloeistof wordt aangedreven door de rotatie van een onderdeel in de pomp.

Zuigerpompen zijn onderverdeeld in twee typen:

Axiaal zuigertype

Radiaal zuigertype

Axiale zuigerpompen worden zo genoemd omdat de pompzuigers evenwijdig aan de pompas lopen.

Radiale zuigerpompen worden zo genoemd omdat de zuigers loodrecht (radiaal) op de pompas staan. Beide soorten pompen zijn heen en weer bewegend. De zuigers bewegen naar voren en naar achteren en maken gebruik van roterende zuigerbewegingen.

Verplaatsing van hydraulische pomp

Verplaatsing betekent de hoeveelheid olie die de pomp in elke cilinder kan pompen of verplaatsen. Hydraulische pompen zijn onderverdeeld in twee typen:

Vast werkvolume

Variabel werkvolume

Vaste verdringerpompen hetzelfde nummer olie voor elke cyclus. Om het volume van zo'n pomp te veranderen, is het nodig om de snelheid van de pomp te veranderen.

Pompen met variabele opbrengst kunnen het olievolume veranderen afhankelijk van de cyclus. Dit kan worden gedaan zonder de snelheid te veranderen. Dergelijke pompen hebben een intern mechanisme dat de outputhoeveelheid olie regelt. Wanneer de druk in het systeem daalt, neemt het volume toe; wanneer de druk in het systeem toeneemt, neemt het volume automatisch af.

Stroom

Pomp met vaste opbrengst Pomp met variabele opbrengst

Ontwerp

Drive-classificatie

Wat is een rit?

De aandrijving is onderdeel van het hydraulisch systeem dat vermogen levert. De actuator zet hydraulische energie om in mechanische energie om arbeid te verrichten. Er zijn lineaire en roterende aandrijvingen. Hydraulische cylinder is een lineaire aandrijving. De kracht van de hydraulische cilinder wordt in een rechte lijn geleid. De hydraulische motor is een roterende aandrijving. De uitvoerkracht is koppel en roterende actie.

Roterende aandrijving

Lineaire aandrijving

Hydraulische cilinders

Hydraulische cilinders zijn als een hefboom. Er zijn twee soorten cilinders.

Enkelwerkende cilinders.

Hydraulische vloeistof kan slechts naar één uiteinde van de cilinder bewegen. De terugkeer van de zuiger naar zijn oorspronkelijke positie wordt bereikt door de werking van de zwaartekracht.

Dubbelwerkende cilinders.

Hydraulische vloeistof kan naar beide uiteinden van de cilinder bewegen, zodat de zuiger in beide richtingen kan bewegen.

Bij beide typen cilinders beweegt de zuiger in de cilinder in de richting waarin de vloeistof tegen de zuiger duwt. In zuigers worden verschillende soorten afdichtingen gebruikt om lekkage te voorkomen.

Enkelwerkende cilinder

Dubbelwerkende cilinder

hydraulische motor

Net als een cilinder is een hydraulische motor een aandrijving, alleen een roterende aandrijving.

Het werkingsprincipe van een hydraulische motor is precies het tegenovergestelde van dat van een hydraulische pomp. De pomp levert vloeistof en de hydraulische motor wordt door die vloeistof aangedreven. Zoals we eerder schreven, zet een hydraulische pomp mechanische energie om in drukenergie en kinetische energie van de vloeistof. De hydraulische motor zet hydraulische energie om in mechanische energie.

Bij hydraulische aandrijving werken pompen en motoren samen. De pompen worden mechanisch aangedreven en pompen vloeistof in hydraulische motoren.

De motoren worden aangedreven door vloeistof uit de pomp en deze beweging doet op haar beurt de mechanische onderdelen draaien.

Soorten hydraulische motoren

Er zijn drie soorten hydraulische motoren en ze hebben allemaal interne bewegende delen die worden aangedreven door de binnenkomende stroom, hun naam is:

• reductiemotor
• schoepenmotor
• zuiger motor

verplaatsing en koppel

De bedrijfstijd van de motor wordt koppel genoemd. Dit is de rotatiekracht van de motoras. Koppel is een maat voor kracht per lengte-eenheid, het omvat geen snelheid. Het motorkoppel wordt bepaald door de maximale druk en het maximale vloeistofvolume dat tijdens elke cyclus kan bewegen. De motorsnelheid wordt bepaald door de hoeveelheid stroom. Meer flow, hogere snelheid.

Koppel is de rotatiekracht van de motoras.

Koppel is gelijk aan kracht x afstand

Ventiel classificatie

Wat zijn de kleppen?

Kleppen zijn de bedieningselementen in een hydraulisch systeem. Kleppen regelen de druk, de stroomrichting en de hoeveelheid stroom in een hydraulisch systeem.

Er zijn drie soorten ventielen:

In onderstaande figuur is te zien hoe de ventielen werken.

Drukregelventielen

Deze kleppen worden gebruikt om de druk in een hydraulisch systeem te beperken, een pomp te ontlasten of de circuitdruk aan te passen. Er zijn verschillende soorten drukregelventielen, waaronder veiligheidsventielen, reduceerventielen en losventielen.

Drukregelventielen

Het drukregelventiel wordt gebruikt voor de volgende doeleinden:

Systeemdruk limieten

drukverlaging

Instelling circuitinlaatdruk

Pomp lossen

Een veiligheidsklep wordt soms een veiligheidsklep genoemd omdat deze de overmatige druk ontlast wanneer deze zijn uiterste punt bereikt. De veiligheidsklep voorkomt dat delen van het systeem overbelast raken.

Er zijn twee soorten veiligheidsventielen:

Direct werkend veiligheidsventiel die gewoon open en dicht gaat.

Piloot ontlastklep, die een stuurleiding heeft om de hoofdontlastklep te regelen.

De direct bediende ontlastklep wordt meestal gebruikt op plaatsen waar het stroomvolume klein is en het werk zelden wordt herhaald. Een veiligheidsklep voor de stuurleiding is vereist op plaatsen waar een grote hoeveelheid olie moet worden verkleind.

Richting regelklep

Deze klep regelt de stroomrichting van het hydraulisch systeem. Een typische directionele regelklep is een regelklep en spoel.

Waarde regelklep

Deze klep regelt het oliedebiet van het hydraulisch systeem. Controle vindt plaats door de stroom te beperken of om te leiden. Verschillende soorten hoeveelheidsregelkleppen zijn de stroomregelklep en de stroomverdeelklep.

Deze kleppen worden op verschillende manieren bediend: handmatig, hydraulisch, elektrisch, pneumatisch.

Directionele regelkleppen

Deze klep stelt de oliestroom in zoals de regelaar regelt wegverkeer. Deze ventielen zijn:

terugslagklep

Spoelklep

Worden gebruikt Verschillende types richting controlestructuren.

Een terugslagklep gebruikt een schotelklep en een veer om de stroom in één richting te sturen. De spoelklep maakt gebruik van een beweegbare cilindrische spoel. De spoel beweegt heen en weer en opent en sluit kanalen voor stroming.

terugslagklep

De terugslagklep is eenvoudig. Het wordt een enkele stroomklep genoemd. Dit betekent dat het open is voor stroming in de ene richting, maar gesloten om olie in de tegenovergestelde richting te laten stromen.

In onderstaande figuur ziet u de werking van de terugslagklep. Dit is een terugslagklep die is ontworpen voor doorstroming in één leiding. De schotelklep gaat open wanneer de inlaatdruk groter is dan de uitlaatdruk. Als de klep open is, stroomt de olie vrijelijk. De schotelklep sluit wanneer de inlaatdruk daalt. De klep onderbreekt de stroom in de tegenovergestelde richting en stopt de stroom onder invloed van de uitlaatdruk.

Spoelklep

Een spoelklep is een typische regelklep die wordt gebruikt om de werking van een actuator te regelen. Wat gewoonlijk een regelklep wordt genoemd, is een spoelklep. De plunjerklep stuurt de oliestroom naar het starten, draaien en beëindigen van het werk.

Wanneer de spoel van de neutrale positie naar rechts of naar links beweegt, gaan sommige kanalen open en sluiten andere kanalen. Op deze manier wordt olie van en naar de aandrijving aangevoerd. De kraag van de spoel blokkeert de inkomende en uitgaande oliestromen stevig.

De spoel is gemaakt van duurzaam materiaal en heeft een glad, nauwkeurig, sterk oppervlak. Het is zelfs verchroomd om slijtage, roest en schade te weerstaan.

Het regelventiel in de afbeelding toont drie standen, neutraal, links en rechts. We noemen het vierstanden omdat het vier mogelijke richtingen heeft, die naar beide holtes van de cilinder, naar de tank en naar de pomp zijn gericht.

Wanneer we de spoel naar links verplaatsen, wordt de oliestroom van de pomp naar de linkerkant van de cilinder geleid en de stroom van de rechterkant van de cilinder naar de tank. Hierdoor beweegt de zuiger naar rechts.

Als we de spoel naar rechts verplaatsen, zijn de acties precies het tegenovergestelde, respectievelijk beweegt de zuiger naar rechts.

In de middenstand, neutraal, wordt de olie naar de tank geleid. Kanalen in beide holtes van de cilinder zijn gesloten.

neutrale

Waarde regelkleppen

Zoals we eerder schreven, werkt de waarderegelklep in twee richtingen. Het blokkeert de stroom of verandert van richting.

doorstromingscontroleventiel gebruikt om de aandrijfsnelheid te regelen door de stroom te meten. Meting omvat het meten of regelen van het debiet naar of van de actuator. De flowsplit klep regelt de hoeveelheid flow, maar verdeelt ook de flows over twee of meer circuits.

Gesplitste klep beheert de hoeveelheid stroom, maar splitst ook stromen over twee of meer ketens.

Proportionele stroomverdeler

Het doel van deze klep is om de stroom van één bron te verdelen.

De stroomdeler in onderstaande figuur verdeelt de stromen in een verhouding van 75-25 aan de uitgang. Dit is mogelijk omdat ingang #1 groter is dan ingang #2.

Hydraulisch circuit

Eerder in de tekst werden tekeningen gegeven om de werkingsprincipes van het hydraulische systeem en zijn componenten te helpen begrijpen. We hebben geprobeerd de constructie te laten zien met verschillende voorbeelden en hebben verschillende soorten tekeningen gebruikt.

De tekeningen die we gebruiken worden grafische diagrammen genoemd.

Elk onderdeel van het systeem en elke lijn wordt weergegeven door een grafisch symbool.

Hieronder volgen voorbeelden van een grafische grafiek.

Het is belangrijk om te begrijpen dat het doel van een grafisch diagram niet is om apparaatdetails weer te geven. Het grafische diagram wordt alleen gebruikt om functies en verbindingen weer te geven.

Lijn classificatie

Alle componenten van het hydraulische systeem zijn verbonden door leidingen. Elke regel heeft zijn eigen naam en vervult zijn functie. Hoofdlijnen:

Werkleidingen: Persleiding, Zuigleiding, Afvoerleiding

Niet-werkende lijnen: Drainagelijn, Pilotlijn

De olie van de werklijn is betrokken bij de omzetting van energie. De aanzuigleiding voert olie van de tank naar de pomp. De drukleiding levert olie van de pomp naar de aandrijving onder druk om het werk te doen, en de afvoerleiding voert de olie van de aandrijving terug naar de tank.

Niet-werkende lijnen zijn extra lijnen die niet worden gebruikt in de hoofdfuncties van het systeem. De afvoerleiding wordt gebruikt om overtollige olie of stuurleidingolie terug te voeren naar de tank. De pilootlijn wordt gebruikt om de werkende lichamen te besturen.

Voor- en nadelen van het hydraulische systeem

We hebben de basisprincipes van het hydraulische systeem geleerd.

Laten we, voordat we besluiten, eens kijken naar de voor- en nadelen van het hydraulische systeem ten opzichte van andere systemen.

Voordelen

1. Flexibiliteit - beperkte vloeistof is een flexibelere energiebron en heeft goede eigenschappen voor energieoverdracht. Het gebruik van hogedrukslangen en -slangen in plaats van mechanische onderdelen elimineert veel problemen.

2. Krachttoename - Kleine kracht kan rijden grote kracht.

3. Soepelheid - De werking van het hydraulische systeem is soepel en stil. Trillingen worden tot een minimum beperkt.

4. Eenvoud - Er zijn weinig bewegende delen en een klein aantal hydraulische aansluitingen, en zelfsmerend.

5. Compact - De opstelling van de samenstellende delen is heel eenvoudig in vergelijking met mechanische opstellingen. Zo is een hydromotor veel kleiner dan een elektromotor die dezelfde hoeveelheid vermogen levert.

6. Besparingen - Eenvoud en compactheid zorgen voor een zuinig systeem met kleine vermogensverliezen.

7. Veiligheid - De veiligheidsklep beschermt het systeem tegen overbelasting.

Gebreken

NOODZAAK VOOR TIJDIG ONDERHOUD - De componenten van het hydraulische systeem zijn precisieonderdelen en werken onder hoge druk. Tijdig onderhoud is nodig om te beschermen tegen roest, olieverontreiniging, verhoogde slijtage, dus het gebruik en de vervanging van de juiste olie is een must.

Nog even over hydrauliek

Verlies van energie (druk)

Een andere belangrijk punt de basisprincipes van hydrauliek begrijpen is het verlies van energie (druk) in het hydraulisch systeem.

Enige weerstand tegen stroming veroorzaakt bijvoorbeeld een afname van de stromingsdruk, wat resulteert in energieverlies.

Laten we nu naar enkele details kijken.

Olie viscositeit.

Olie heeft viscositeit. De viscositeit van de olie zelf zorgt voor stromingsweerstand.

Weerstand tegen stroming door wrijving.

Tijdens het passeren van olie door de leidingen neemt de druk af door wrijving.

Deze drukval neemt toe in de volgende gevallen:

1) Bij gebruik van een lange leiding

2) Gebruik van een buis met een kleine diameter

3) Met een sterke toename van de stroom

4) Met hoge viscositeit

Verminderde druk om andere redenen

Naast drukverlaging door wrijving kunnen er verliezen optreden door verandering van de stromingsrichting en verandering van de oliestroomkanalen.

Oliestroom door gasklep

Zoals we al eerder zeiden, treedt drukverlaging op wanneer de oliestroom wordt beperkt.

Een smoorklep is een soort beperking die vaak in een hydraulisch systeem wordt geïnstalleerd om een ​​drukverschil in het systeem te creëren.

Als we echter de stroom achter het gaspedaal stoppen, is de wet van Pascal van toepassing en wordt de druk aan beide kanten gelijk.

Verlies van energie

Zoals u weet, zijn er veel leidingen, fittingen (aansluitingen) en kleppen opgenomen in het hydraulische systeem.

Een bepaalde hoeveelheid energie (druk) wordt alleen gebruikt om olie van de ene plaats naar de andere te verplaatsen, voordat het werk is gedaan.

Verloren energie wordt omgezet in warmte

Het energieverlies door drukverlaging wordt omgezet in warmte. Een toename van de oliestroom, een toename van de viscositeit van de olie, een toename van de lengte van een pijp of slang en soortgelijke veranderingen veroorzaken een toename van de weerstand en veroorzaken oververhitting.

Om dit probleem te voorkomen, gebruikt u vervangende onderdelen die identiek zijn aan de originele.

Pomp efficiëntie

Zoals we eerder in de voorgaande tekst zeiden, zet een hydraulische pomp mechanische energie om in hydraulische energie. De efficiëntie van de pomp wordt gecontroleerd door zijn prestaties en is een van de punten in de prestatietest. Pompefficiëntie verwijst naar hoe goed een pomp zijn werk doet.

Er zijn drie benaderingen om het pomprendement te bepalen.

VOEDINGSEFFICIËNTIE

KOPPELEFFICIËNTIE (MECHANISCH)

TOTALE EFFICIËNTIE

Koppel efficiëntie

Koppelrendement is de verhouding tussen het werkelijke uitgangskoppel van de pomp en het ingangskoppel van de pomp.

Het werkelijke uitgangskoppel van de pomp is altijd kleiner dan het ingangskoppel van de pomp. Koppelverlies treedt op als gevolg van wrijving van de bewegende delen van de pomp.

Volledige efficiëntie

Totale efficiëntie is de verhouding tussen het hydraulische vermogen en het mechanische vermogen van de pomp.

Het is de omvang van beide: voerefficiëntie en koppelefficiëntie. Met andere woorden, de algehele efficiëntie kan worden uitgedrukt als het uitgangsvermogen gedeeld door het ingangsvermogen. Het uitgangsvermogen is minder dan het ingangsvermogen vanwege verliezen in de pomp als gevolg van wrijving en interne lekkage.

Over het algemeen is het rendement van tandwiel- en zuigerpompen 75 - 95%.

Een zuigerpomp is meestal hoger gewaardeerd dan een tandwielpomp.

Voer efficiëntie

De efficiëntie van de levering is de verhouding tussen de feitelijke pompopbrengst en de theoretische pompopbrengst. In werkelijkheid is het werkelijke pompdebiet kleiner dan het theoretische pompdebiet.

Dit wordt meestal uitgedrukt in een percentage.

Het verschil wordt meestal uitgedrukt als een intern lek in de pomp als gevolg van gaten in de werkende delen van de pomp.

In alle onderdelen zijn enkele gaten gemaakt voor smering.

Interne lekkage treedt op wanneer pomponderdelen versleten zijn, geproduceerd met een kleine tolerantie.

We beschouwen verhoogde interne lekkage als een verlies aan efficiëntie.

Vermogen vereist om de pomp te laten werken

Om de eerder genoemde redenen moet het vermogen dat nodig is om de pomp te laten werken groter zijn dan het uitgangsvermogen.

Hier is een voorbeeld van een pomp van 100 PK.

Als het pomprendement 80% is, dan moet er 125 pk geleverd worden.

Benodigd vermogen = uitgangsvermogen/efficiëntie = 100/80

Oftewel een motor van 125 pk. nodig om een ​​pomp van 100 pk te laten werken. met een rendement van 80%.

Pomp defect

Wat vermindert de efficiëntie van de pomp?

Vervuilde olie is de belangrijkste oorzaak van pompstoringen.

Vaste deeltjes vuil, zand enz. in olie worden in de pomp gebruikt als schurend materiaal.

Dit veroorzaakt intensieve slijtage van de onderdelen en verhoogt de interne lekkage, waardoor de efficiëntie van de pomp afneemt.

afvoer kanaal

Het kanaal dat wordt gebruikt om de olie in de tank af te tappen, wordt het afvoerkanaal genoemd.

Pomp cavitatie

Wanneer treedt cavitatie op?

Cavitatie treedt op wanneer olie de bedoelde vulruimte in de pomp niet volledig vult.

Dit draagt ​​bij aan het ontstaan ​​van luchtbellen, die schadelijk zijn voor de pomp.

Stel je voor dat de inlaatleiding van de pomp smal is, hierdoor daalt de inlaatdruk.

Als de druk laag is, kan olie niet zo snel de pomp in als het eruit kan.

Het resultaat is dat er luchtbellen ontstaan ​​in de binnenkomende olie.

lucht in olie

Deze drukverlaging leidt tot het verschijnen van wat opgeloste lucht in de olie en de lucht vult de holte.

De lucht in de olie in de vorm van bellen vult ook de holtes.

Wanneer met lucht gevulde holtes, die bij lage druk ontstaan, het hogedrukgebied van de pomp binnendringen, storten ze in.

Hierdoor ontstaat een explosie-achtige actie die kleine deeltjes van de pomp verbrijzelt of afvoert en overmatig geluid en trillingen van de pomp veroorzaakt.

Gevolgen van de explosie

Vernietiging, die constant plaatsvindt, veroorzaakt een explosie.

De kracht van deze explosie bereikt 1000 kg/cm² en fijne metaaldeeltjes worden uit de pomp afgevoerd. Als de pomp gedurende lange tijd onder cavitatie wordt gebruikt, kan deze ernstig beschadigd raken.

hydraulische motor

De motor werkt in omgekeerde volgorde in vergelijking met de pomp.

De pomp levert olie, terwijl de motor op deze olie draait.

De motor zet hydraulische energie om in mechanische energie om arbeid te verrichten.

Motorische efficiëntie

Net als een hydraulische pomp wordt de efficiëntie van een motor bepaald door zijn capaciteit.

Stroomefficiëntie is een van de indicatoren bij het bepalen van de prestaties van een motor.

Interne lekkage treedt op als gevolg van gaten in de werkende delen van de motor. In alle onderdelen zijn enkele gaten aangebracht voor smering. De toename van lekkage gaat gepaard met slijtage van onderdelen met een kleine tolerantie.

We beschouwen verhoogde interne lekkage als een verlies aan efficiëntie.

Controle van de werking van de motor

Zoals we al eerder zeiden, wordt het kanaal waardoor olie de tank binnenkomt het afvoerkanaal genoemd.

Dit geeft ons een methode om de werking van de motor te controleren door de werkelijke hoeveelheid olie die uit de motor in de tank is afgevoerd te vergelijken met de ingestelde waarde. Hoe groter de hoeveelheid olie die in de tank wordt afgevoerd, hoe groter het energieverlies en dus de afname van de motorprestaties.

Hydraulische cylinder

Cilinderlek - extern lek

Bij het uittrekken van de cilinderstang kan vuil en ander materiaal binnendringen. Wanneer de stang vervolgens wordt teruggetrokken, komt er vuil in de cilinder en beschadigt het de afdichtingen.

De cilinderstang heeft een beschermende afdichting die voorkomt dat vuil de cilinder binnendringt wanneer de stang wordt ingetrokken. Als er lekkage aan de cilinderstang optreedt, moeten alle stangafdichtingen worden vervangen.

Cilinderlek - intern lek

Een lek in de cilinder kan slow motion veroorzaken of onder belasting stoppen.

Zuigerlekkage kan worden veroorzaakt door een defecte zuigerafdichting, -ring of een bekrast oppervlak in de cilinder.

Dit laatste kan worden veroorzaakt door het binnendringen van vuil en de aanwezigheid van zand in de olie.

Slow-motion

De aanwezigheid van lucht in de cilinder is de belangrijkste oorzaak van trage werking, vooral bij het installeren van een nieuwe cilinder. Alle lucht die in de cilinder zit, moet worden ontlucht.

Cilinder leeglopen

Als de cilinder leegloopt wanneer deze wordt gestopt, controleer dan op interne lekkage. Andere oorzaken van uitval kunnen een defecte regelklep of een kapotte veiligheidsklep zijn.

Onregelmatigheden of roest van de cilinderstang

Een onbeschermde cilinderstang kan door stoten met een hard voorwerp beschadigd raken. Als glad oppervlak spindel is beschadigd, kunnen spindelafdichtingen beschadigd zijn.

Onregelmatigheden aan de steel kunnen worden gecorrigeerd met een speciaal gereedschap.

Een ander probleem is roest op de stuurpen.

Trek bij het opbergen van de cilinder de steel in om hem tegen roest te beschermen.

kleppen

De voorgaande tekst heeft de basiskennis van kleppen en hun verschillen in werking behandeld.

Het is noodzakelijk om enkele technische termen met betrekking tot regelkleppen te leren.

Kraakdruk en volledige stroomdruk

Kraakdruk is de druk waarbij de ontlastklep opent.

Volledige stroomdruk is de druk waarbij de meest volledige stroom door de ontlastklep gaat.

De volstroomdruk is iets hoger dan de kraakdruk. De instelling van de overdrukklep is ingesteld op volledige stroomdruk.

Kraakdruk en drukaanpassing

In de voorgaande tekst hebben we geleerd dat er twee soorten veiligheidskleppen zijn: een direct werkende veiligheidsklep en een voorgestuurde veiligheidsklep.

Laten we eens kijken naar de drukaanpassingen van deze kleppen.

Een voorgestuurde overdrukklep heeft een lagere insteldruk dan een direct werkende overdrukklep.

De afbeelding toont een vergelijking van deze twee soorten kleppen.

Terwijl de direct werkende overdrukklep in de afbeelding opent bij halfvolle stroomdruk, is de voorgestuurde overdrukklep open bij 90% van de volledige stroomdruk.

Drukregeling

Zoals we al eerder zeiden, is de volledige stroomdruk iets hoger dan de kraakdruk.

Dit komt omdat de veerspanning wordt aangepast om de kleppen te openen. Deze toestand wordt drukregeling genoemd en is een van de nadelen van een eenvoudige ontlastklep.

Wat is beter?

Een door een piloot bediende ontlastklep is beter voor systemen met hoge druk en grote capaciteit.

Omdat deze kleppen pas openen als de volledige stroomdruk is bereikt, vindt een effectieve systeembescherming plaats - olie wordt in het systeem vastgehouden.

Hoewel langzamer dan een direct werkende overdrukklep, handhaaft een voorgestuurde overdrukklep een meer constante druk in het systeem.

reduceerventiel

Wat het is?

reduceerventiel gebruikt in een hydraulisch motorcircuit om tegendruk te creëren voor controle tijdens bedrijf en om de motor te stoppen wanneer het circuit in neutraal staat.

Drukreduceerventiel voor kranen

Het drukreduceerventiel wordt meestal samen met het drukregelventiel gesloten met een interne terugslagklep.

Wanneer de pomp olie levert aan de liermotor om te laten zakken, draait de motor door traagheid onder het gewicht van de lading, met andere woorden, wanneer de motor de toegestane snelheid overschrijdt, oefent het drukreduceerventiel tegendruk uit, waardoor wordt voorkomen dat de lading valt vrij.

Een interne terugslagklep maakt tegenstroom mogelijk om de motor in de tegenovergestelde richting te laten draaien om de last op te tillen.

Drukreduceerventiel voor graafmachines.

Het overdrukventiel van de graafmachine zorgt voor een zachte start en een verhoging van de rij-/draaisnelheid en voorkomt tevens motorcavitatie.

De druk in de persleiding van de pomp is altijd hoger dan de druk in de motorleiding.

Een poging om het ingestelde motortoerental te overschrijden als gevolg van traagheid veroorzaakt een drukverlaging in de drukleiding en de klep sluit de motorleiding onmiddellijk totdat de druk in de drukleiding is hersteld.

Ventiel onderhoud

Houd uw kleppen in goede staat

Zoals u weet, zijn kleppen precisieproducten en moeten ze nauwkeurig de druk, richting en het volume van hydraulische olie aflezen.

Daarom moeten kleppen correct worden geïnstalleerd en in goede staat worden gehouden.

Oorzaken van defecte kleppen

Verontreinigingen zoals vuil, pluisjes, corrosie en bezinksel kunnen een onjuiste werking en schade aan kleponderdelen veroorzaken.

Dergelijke verontreinigingen zorgen ervoor dat de klep blijft plakken, niet volledig opengaat of loslaat van het contactoppervlak totdat deze begint te lekken.

Dergelijke storingen worden uitgesloten door de apparatuur schoon te houden.

Verificatie punten

Controleer de volgende items bij het oplossen van problemen of reparaties.

Drukregelklep - Ontlastklep

Controleer de klepzitting (klepzitting en klepschotel) op lekkage en groeven.

Controleer op een vastzittende plunjer in het lichaam.

Controleer rubberen ringen.

Controleer of de gasklep verstopt is.

doorstromingscontroleventiel

• Controleer de spoel en doorgangen op bramen en krassen.
• Controleer afdichtingen op lekkage
• Controleer op ongelijke randen.
• Controleer op krassen op de spoel.

De stroomregelklepspoelen zijn op berekende locaties in het lichaam geïnstalleerd.

Dit wordt gedaan om de kleinste opening tussen het lichaam en de spoel te garanderen om interne lekkage te voorkomen en de bouwkwaliteit te maximaliseren. Monteer daarom de spoelen in de daarvoor bestemde gaten.

1. GRONDBEGINSELEN VAN HYDRAULIEK

Het hydraulische regelsysteem speelt een zeer belangrijke rol bij het verzekeren van de soepele werking van de automatische transmissie. Zonder hydraulisch systeem is geen krachtoverbrenging of automatische transmissieregeling mogelijk. De werkvloeistof zorgt voor smering, schakelen, koeling en verbinding van de transmissie met de motor. Als er geen werkvloeistof is, wordt geen van deze functies uitgevoerd. Daarom is het voor een gedetailleerde studie van de werking van de koppelingen en remmen van een automatische transmissie noodzakelijk om de basisvoorzieningen van de hydrauliek te vermelden.

Hydraulische "hefboom" (wet van Pascal)

Aan het begin van de 17e eeuw ontdekte de Franse wetenschapper Pascal de wet van de hydraulische hefboom. Door laboratoriumonderzoek ontdekte hij dat kracht en beweging kunnen worden overgedragen door een gecomprimeerde vloeistof. Pascal's verdere onderzoek met behulp van gewichten en zuigers van verschillende afmetingen toonde aan dat hydraulische systemen kunnen worden gebruikt als versterkers, en dat de verhoudingen tussen krachten en verplaatsingen in een hydraulisch systeem vergelijkbaar zijn met de verhoudingen van krachten en verplaatsingen in een mechanisch hefboomsysteem.

De wet van Pascal zegt:

"De druk op het oppervlak van een vloeistof, veroorzaakt door externe krachten, wordt door de vloeistof gelijkmatig in alle richtingen overgebracht." De rechter cilinder (fig. 6-1) wordt onder druk gezet in verhouding tot het oppervlak van de zuiger en de uitgeoefende kracht. Als er een kracht van 100 kg op de zuiger wordt uitgeoefend en de oppervlakte ervan is -10 cm2, dan is de gecreëerde druk 100 kg/10 cm2=10 kg/cm2. Ongeacht de vorm en grootte van het systeem wordt de vloeistofdruk gelijkmatig verdeeld. Met andere woorden, de vloeistofdruk is op alle punten gelijk.

Als de vloeistof niet wordt gecomprimeerd, wordt er natuurlijk geen druk gecreëerd. Dit kan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door lekkages bij de zuigerafdichtingen. Daarom speelt de zuigerafdichting een belangrijke rol bij het waarborgen van de goede werking van het hydraulische systeem.

Opgemerkt moet worden dat door een druk van 10 kg / cm2 te creëren, het mogelijk is om een ​​last van 100 kg te verplaatsen door een kracht van slechts 10 kg uit te oefenen op een andere zuiger (kleinere diameter). De bovenstaande wet is erg belangrijk, omdat deze wordt gebruikt bij de controle van wrijvingskoppelingen en remmen.

1.2. BELANGRIJKSTE ELEMENTEN VAN HYDRAULISCHE BESTURINGSSYSTEMEN VAN AUTOMATISCHE VERSNELLINGSBAK

Laten we nu eens kijken naar de werkingsprincipes van de elementen waaruit het hydraulische deel van het automatische transmissiebesturingssysteem bestaat.

Laten we eens kijken hoe de vorming, regeling en verandering van verschillende drukken die worden gebruikt in het besturingssysteem van automatische transmissies plaatsvindt, het doel en de werkingsprincipes van andere kleppen, hun interactie tijdens het schakelen. Daarnaast wordt getoond hoe de schakelkwaliteit wordt gecontroleerd. Tot slot gaan we in op de werkingsprincipes van het smeersysteem, ATF-koeling en regeling van de koppelomvormer-lock-upkoppeling.

De vloeistofstroom in een automatische transmissie wordt gegenereerd door een pomp die zich aan de voorkant van het transmissiehuis tussen de koppelomvormer en de versnellingsbak bevindt. Gewoonlijk wordt de pomp direct door de motor aangedreven via het koppelomvormerhuis en de aandrijfhuls (fig. 6-3). De belangrijkste taak van de pomp is om, ongeacht de bedrijfsmodus van de motor, een continue stroom ATF te leveren aan alle onderhouden systemen.

Om de versnellingsbak te besturen, wordt ATF van de pomp via het klepsysteem geleverd aan de actuatoren voor het regelen van de remmen en vergrendelkoppelingen. Dit alles samen wordt het hydraulische regelsysteem van de automatische transmissie genoemd. Elementen van het hydraulische systeem zijn pompen, hydraulische cilinders, boosters, zuigers, jets, accumulatoren en kleppen.

Tijdens het ontwikkelingsproces heeft het hydraulische systeem aanzienlijke veranderingen ondergaan, voornamelijk wat betreft de uitgevoerde functies. Aanvankelijk was ze verantwoordelijk voor alle processen die tijdens het rijden in de automatische transmissie plaatsvonden. Ze vormde alle nodige druk, bepaalde de momenten van schakelen, was verantwoordelijk voor de kwaliteit van de shift, etc. Sinds de komst van elektronische regeleenheden op auto's heeft het hydraulische systeem echter een aantal van zijn functies in de automatische transmissieregeling verloren. Momenteel worden de meeste regelfuncties van de automatische transmissie overgebracht naar de elektronische regeleenheid en wordt het hydraulische systeem alleen gebruikt als bedieningselement.

Voordat we verder gaan met het bestuderen van de werkingsprincipes van het hydraulische deel van het besturingssysteem, laten we eerst kennis maken met de basisprincipes van de werking van de meest gebruikte hydraulische elementen erin.

De hydraulische systemen van automatische transmissies zijn vergelijkbaar, omdat ze allemaal uit dezelfde elementen bestaan. Zelfs in de modernste automatische transmissie met een elektronische besturingseenheid wordt een hydraulisch systeem gebruikt, dat qua samenstelling van de elementen weinig verschilt van een automatische transmissie met een puur hydraulisch besturingssysteem.

Elk hydraulisch regelsysteem met automatische transmissie kan worden vereenvoudigd als een systeem dat bestaat uit een reservoir (pan), een pomp, kleppen, verbindingskanalen (leidingen) en apparaten die hydraulische energie omzetten in mechanische energie (hydraulische aandrijving) (Fig. 6-2) .

1.2.1. TANK VOORATF

Voor een normale werking van het hydraulisch systeem is het noodzakelijk dat er constant een bepaald niveau ATF in het reservoir aanwezig is. De functie van het reservoir in de automatische transmissie van personenauto's wordt in de regel uitgevoerd door de pan of transmissiekast.

De pan is verbonden met de atmosfeer via de buis van de peilstok voor het meten van het ATF-niveau of de ontluchter. Voor de normale werking van de pomp en lipafdichtingen is een aansluiting op de atmosfeer nodig. Tijdens bedrijf creëert de pomp een vacuüm in de zuigleiding, waardoor ATF uit het carter onder invloed van atmosferische druk door het filter in de zuigleiding van de pomp stroomt.

Als de rol van de ATF-tank wordt gespeeld door een pallet, dan bevindt deze zich binnenin permanente magneet(soms zit het in de aftapplug) om ijzerslijtageproducten op te vangen.

1.2.2. POMP

Het creëren van een continue vloeistofstroom, evenals druk, in het hydraulische systeem van de automatische transmissie wordt uitgevoerd met behulp van een pomp. Er moet echter worden opgemerkt dat de pomp niet direct druk genereert. Er ontstaat alleen druk als er weerstand is tegen de vloeistofstroom in het hydraulische systeem. Aanvankelijk vult ATF vrijelijk het automatische transmissiebesturingssysteem. Pas na het volledig vullen van het hydraulisch systeem, door de aanwezigheid van doodlopende kanalen, begint er druk te ontstaan.

Meestal bevinden de pompen zich tussen de koppelomvormer en de versnellingsbak en worden ze via de koppelomvormerbehuizing en de aandrijfhuls (Fig. 6-3) rechtstreeks vanaf de motorkrukas aangedreven. Dus als de motor niet draait, kan de pomp geen druk creëren in het hydraulische regelsysteem van de automatische transmissie.

Momenteel worden de volgende soorten pompen gebruikt in transmissies met automatische transmissies:

versnelling;

Trochoïde;

Gebladerd.

Het werkingsprincipe van tandwiel- en trochoïdepompen lijkt sterk op elkaar. Deze pompen worden vaste verplaatsingspompen genoemd. Gedurende één omwenteling van de krukas van de motor leveren ze een constant vloeistofvolume aan het hydraulisch systeem, ongeacht de bedrijfsmodus van de motor en de behoeften van het hydraulisch systeem. Daarom, hoe hoger het motortoerental, hoe meer ATF per tijdseenheid het hydraulische systeem van de automatische transmissieregeling binnenkomt, en vice versa, hoe lager het motortoerental, hoe minder ATF per tijdseenheid het hydraulische systeem binnenkomt. De werkingsmodus van dergelijke pompen houdt dus geen rekening met de behoeften van het besturingssysteem zelf wat betreft de hoeveelheid ATF die nodig is om verschuivingen te regelen, de koppelomvormer te voeden, enz. Als gevolg hiervan zal, in het geval van een lage vraag naar ATF, het grootste deel van de vloeistof die door de pomp aan het hydraulisch systeem wordt geleverd, via de drukregelaar terug in het carter worden afgevoerd, wat leidt tot onnodige verliezen aan motorvermogen en een afname van de de brandstof en economische prestaties van het voertuig. Maar tegelijkertijd hebben tandwiel- en trochoïde pompen een vrij eenvoudig ontwerp en zijn ze betrouwbaar in gebruik.

Met schottenpompen kunt u de hoeveelheid ATF die door de pomp aan het hydraulisch systeem wordt geleverd per motoromwenteling aanpassen, afhankelijk van de werkingsmodus van het automatische transmissiecontrolesysteem. Dus bij het starten van de motor, wanneer het nodig is om alle kanalen en elementen van het hydraulisch systeem te vullen met transmissievloeistof, of tijdens het schakelen, wanneer de hydraulische cilinder of booster gevuld is met vloeistof, zorgt het pompbesturingssysteem voor maximale prestaties. Met een gelijkmatige beweging zonder schakelen, wanneer ATF alleen wordt verbruikt voor het voeden van de koppelomvormer, smering en het compenseren van lekken, is de pompprestatie minimaal.

Tandwiel pomp

De tandwielpomp bestaat uit twee tandwielen die in een behuizing zijn gemonteerd (Fig. 6-4). Er zijn twee typen tandwielpompen: met uitwendige en inwendige tandwielen. Automatische transmissies gebruiken meestal interne tandwielpompen. Het aandrijftandwiel is een intern tandwiel, dat, zoals reeds opgemerkt, rechtstreeks vanaf de krukas van de motor wordt aangedreven. De werking van de pomp is vergelijkbaar met die van een intern tandwiel. Maar alleen in tegenstelling tot een eenvoudige tandwieloverbrenging is er een verdeler in de pomp geïnstalleerd (Fig. 6-4), die qua vorm sterk lijkt op een halve maan. Het doel van de verdeler is om lekkage van vloeistof uit de injectiezone te voorkomen.

Wanneer de tanden loskomen, neemt het volume tussen de tanden van de wielen toe, wat leidt tot het verschijnen van een vacuümzone op deze plaats, daarom wordt de zuigleiding van de pomp naar deze plaats gevoerd. Omdat de druk in de perszone lager is dan de atmosferische druk, wordt ATF uit het carter in de zuigleiding van de pomp geduwd.

Op de plaats waar de tanden van de tandwielen in contact beginnen te komen, begint de ruimte tussen de tanden af ​​​​te nemen, waardoor een zone met verhoogde druk ontstaat, daarom is er op deze plaats een uitlaat die is aangesloten op de drukleiding van de pomp.

Pomp van het trochoïde type

Het werkingsprincipe van een pomp van het trochoïde type is precies hetzelfde als dat van een tandwielpomp, maar in plaats van tanden hebben de binnen- en buitenrotoren nokken met een speciaal profiel (Fig. 6-5). De nokken zijn zo geprofileerd dat er geen verdeler hoeft te worden geïnstalleerd, zonder welke tandwielpompen met interne vertanding niet kunnen werken.

De binnenrotor, het aandrijfelement, draait de buitenrotor met behulp van nokken. De pompkamer is gevormd tussen de nokken en de holtes van de rotoren. Tijdens het draaien komen de nokken uit de verdiepingen en neemt de kamer toe, waardoor een ontladingszone ontstaat. Vervolgens komen de nokken van de buitenste en binnenste rotor weer met elkaar in contact, waardoor het volume van de kamer geleidelijk kleiner wordt. Als gevolg hiervan wordt de vloeistof in de drukleiding verplaatst (Fig. 6-5).

Schottenpomp

Een typische schottenpomp bestaat uit een rotor, schoepen en behuizing (Fig. 6-6). De rotor heeft radiale sleuven waarin de pompbladen zijn gemonteerd. Wanneer de rotor draait, kunnen de bladen vrij in de sleuven schuiven.

De rotor wordt aangedreven door de motor via het koppelomvormerhuis. De rotatie van de rotor veroorzaakt een middelpuntvliedende kracht op de bladen, waardoor ze tegen het cilindrische oppervlak van de behuizing worden gedrukt. Zo wordt tussen de schoepen een pompkamer gevormd.

De rotor wordt met enige excentriciteit in het cilindrische gat van het pomphuis geplaatst, zodat het onderste deel van de rotor zich dichter bij het cilindrische oppervlak van het pomphuis bevindt (Fig. 6-6), en bovenste deel- verder. Wanneer de schoepen de zone verlaten waar de rotor zich dichter bij het pomphuis bevindt, ontstaat er een vacuüm in de pompkamer. Als gevolg hiervan wordt ATF onder invloed van atmosferische druk uit het carter geduwd in de drukleiding. Met verdere rotatie van de rotor, na het passeren van het punt van maximale verwijdering van de rotor van het cilindrische oppervlak van de behuizing, begint de pompkamer af te nemen. De vloeistofdruk daarin neemt toe en dan komt ATF onder druk de drukleiding binnen.

Dus hoe groter de excentriciteit van de rotor ten opzichte van de cilinder van het pomphuis, hoe hoger het pompvermogen. Het is duidelijk dat in het geval van geen excentriciteit, de pompprestaties ook nul zullen zijn.

Automatische transmissies maken gebruik van verbeterde versies van schottenpompen om een ​​variabele cilinderinhoud te bieden bij een constant motortoerental. In tegenstelling tot de schottenpomp met constante opbrengst is hier een beweegbare ring in het pomphuis geïnstalleerd, waarin zich de rotor met schoepen bevindt (Fig. 6-7).

De beweegbare ring heeft één scharnierende steun ten opzichte waarvan hij kan roteren en zo de positie ten opzichte van de rotor kan veranderen. Deze omstandigheid maakt het mogelijk om de excentriciteit tussen de beweegbare ring en de rotor te vergroten of te verkleinen, en bijgevolg om de pompcapaciteit dienovereenkomstig te veranderen.

Binnenin de rotor bevindt zich een steunring van de bladen, die de beweging van de bladen in de rotor beperkt (Fig.6-7). Bovendien zorgt het ervoor dat de schoepen tegen het cilindrische oppervlak van de beweegbare ring worden gedrukt in gevallen waar de rotorsnelheid laag is en de middelpuntvliedende kracht niet voldoende is om een ​​goede dichtheid tussen de uiteinden van de schoepen en het cilindrische oppervlak van de beweegbare ring te garanderen. ring.

Als de motor niet draait, bevindt de beweegbare ring zich in de meest linkse positie vanwege de werking van de terugstelveer (Fig. 6-7a). In deze positie is de excentriciteit tussen de beweegbare ring en de rotor het grootst, wat zorgt voor de maximale pompcapaciteit die nodig is om het gehele hydraulische systeem te voeden met transmissievloeistof tijdens het starten van de motor.

Zodra de motor is gestart, werkt een schottenpomp met variabel slagvolume op precies dezelfde manier als een gewone schottenpomp.

De meeste bedrijfsmodi van voertuigbeweging vereisen geen maximale prestatie van de pomp, daarom is het in dergelijke modi logisch om de hoeveelheid ATF die door de pomp aan het hydraulische systeem van de automatische transmissie wordt geleverd, te verminderen. Hiervoor wordt meestal een regeldruk uitgeoefend op de ruimte tussen het pomphuis en de beweegbare ring (Fig. 6-7), zodat de drukkracht de beweegbare ring beweegt in de richting van afnemende excentriciteit. Het verminderen van de excentriciteit tussen de beweegbare ring en de rotor leidt tot een afname van de pompprestaties en vermindert daardoor het vermogen dat nodig is om de pomp aan te drijven. De pomp zal een minimale capaciteit hebben wanneer de beweegbare ring, verdraaid ten opzichte van de scharniersteun, de uiterst rechtse positie inneemt. In het geval van een afname van de stuurdruk, begint de beweegbare ring onder invloed van de terugstelveer in de tegenovergestelde richting te bewegen, waardoor de excentriciteit en pompprestaties toenemen.

Lekkages treden altijd op tijdens de werking van de pomp, dus ATF kan zich ophopen in de holte gevormd door de beweegbare ring en de rechterkant van het pomphuis. De aanwezigheid van ATF in deze holte kan drukopbouw veroorzaken waardoor de bewegende ring niet kan bewegen. Daarom is deze holte verbonden met de afvoerleiding, zodat de ATF die erin is gelekt, overgaat in de opvangbak en de beweging van de beweegbare ring niet hindert.

De prestaties van de schottenpomp worden geregeld door de drukregelaar (Fig. 6-8), die tijdens het rijden van de auto op de juiste manier de stuurdruk genereert, terwijl de prestaties van de pomp worden aangepast.

1.2.3. KLEPPEN

Elke automatische transmissie heeft een kleppenkast waarin zich allerlei kleppen bevinden die verschillende functies vervullen als onderdeel van het hydraulische deel van het besturingssysteem. Alle talrijke kleppen kunnen volgens hun functionele doel in twee groepen worden verdeeld:

Drukregelkleppen;

Kleppen die de stroom ATF regelen.

In hydraulische systemen met automatische transmissie met een elektronische regeleenheid worden actief elektromagnetische kleppen (solenoïdes) gebruikt, waarmee u de wrijvingsregelingen nauwkeurig kunt regelen, rekening houdend met de verschillende bedrijfsomstandigheden van het voertuig. Bovendien vereenvoudigt het gebruik van solenoïdes het ontwerp van de kleppenkast aanzienlijk.

Hoe kleppen werken

De meeste kleppen die worden gebruikt in regelsystemen voor automatische transmissies zijn kleppen van het spoeltype en lijken enigszins op een spoel (Fig. 6-9). De klep heeft ten minste twee riemen, met behulp waarvan een ringvormige groef wordt gevormd.

De klep beweegt in de hulsboring. In dit geval blokkeren de riemen een of ander gat in de klephuls. De druk die op de uiteinden van de klep werkt, bepaalt samen met de veer de positie ten opzichte van de gaten. In kleppenkasten met automatische transmissie vindt u vele opties voor de uitvoering van schuifventielen. Sommige van de meer eenvoudige kleppen hebben slechts één ringvormige groef en bedienen slechts één opening, terwijl andere kleppen vier of meer ringvormige groeven en openingen kunnen hebben. De veer wordt meestal slechts aan één uiteinde van de klep geïnstalleerd en als er geen druk is, verschuift deze de klep naar een van de eindposities.

De uiteinden van de banden die de ringvormige groeven vormen, hebben niet altijd dezelfde diameter. Verschillende diameters van de eindvlakken van de riemen maken het mogelijk om krachten van verschillende groottes op de klep te vormen, aangezien volgens de basiswet van de hydraulica de drukkracht die op elk oppervlak werkt recht evenredig is met het oppervlak hiervan oppervlak. Met behulp van riemen verschillende diameter het is ook mogelijk om de positie van de klep ten opzichte van de gaten te regelen. Bij gelijke druk zal de klep bewegen in de richting van de werking van de kracht die over een groter gebied wordt gevormd (Fig. 6-10).

Kleppen gebruiken vaak veren om extra kracht te leveren, waarvan de richting al dan niet samenvalt met de richting van de totale kracht van de vloeistofdruk op de uiteinden van de klep (Fig. 6-9). In de meeste gevallen worden veren gebruikt om de werking van de kleppen af ​​te stemmen op de kenmerken van het voertuig waarop deze transmissie wordt gebruikt. Hierdoor kunt u dezelfde transmissie gebruiken op verschillende voertuigen die qua massa en motorvermogen van elkaar verschillen. Voor elke klep wordt een veer met een goed gedefinieerde stijfheid en lengte geselecteerd.

De meeste veren die in hetzelfde kleplichaam worden gebruikt, zijn niet uitwisselbaar en kunnen daarom niet in andere kleppen worden gebruikt.

Drukregelventielen

Drukregelkleppen zijn ontworpen om druk in het hydraulische systeem te genereren die evenredig is met een of andere parameter van de voertuigtoestand (voertuigsnelheid, openingshoek van de gasklep, enz.), Of om de druk binnen een bepaalde waarde te houden. Twee soorten van deze kleppen worden gebruikt in automatische transmissies: drukregelaars en ontlastkleppen.

Het werkingsprincipe van de drukregelaar

De drukregelaar is een combinatie van een spoeltype klep en een veer. Door de kenmerken van de veer op een geschikte manier te selecteren, is het mogelijk om de druk in te stellen die door deze klep wordt gegenereerd. Als de drukregelaar direct na de pomp in de leiding is geïnstalleerd, wordt, zoals hierboven vermeld, de hierdoor gegenereerde druk de druk van de hoofdleiding of werkdruk genoemd.

Het werkingsprincipe van de drukregelaar is vrij eenvoudig. Aan het ene uiteinde van de klep werkt een veer en aan het andere uiteinde wordt druk uitgeoefend (Fig. 6-11).

Op het eerste moment bevindt de klep zich onder invloed van de veer in de uiterst linkse positie. In deze positie opent hij de inlaat en blokkeert de uitlaat met zijn linkerriem. Wanneer vloeistof de klep binnenkomt, begint zich druk te vormen in de ringvormige groef en in de linkerholte van de klep, waardoor een kracht ontstaat aan het linkeruiteinde van de klep die evenredig is met de gevormde druk en het gebied van het klepuiteinde . Zodra de drukkracht een waarde bereikt die de veer kan vervormen, begint de klep naar rechts te bewegen, terwijl de uitlaat wordt geopend en de inlaat wordt geblokkeerd. Als gevolg hiervan zal ATF de uitlaat in stromen en zal de druk in de klep beginnen af ​​​​te nemen. De drukkracht aan de linkerkant van de klep neemt af en de klep begint onder invloed van de veer naar links te bewegen. De uitlaat is gesloten en de inlaat gaat weer open. De druk in de klep zal weer toenemen en het proces zal zich opnieuw herhalen. Het resultaat van een dergelijke klepwerking zal een zekere stabiele druk in de uitlaatleiding zijn. De grootte van deze druk wordt voornamelijk bepaald door de stijfheid van de veer. Hoe stijver de veer, hoe hoger de druk in de uitlaatleiding.

Bij sommige drukregelaars wordt extra druk aan de klep geleverd vanaf de veerzijde, bijvoorbeeld evenredig met de openingshoek van de gasklep, waardoor het mogelijk is om hoofdleidingdruk aan de uitlaat te verkrijgen, die ook afhangt van de bedrijfsmodus van de motor. Er zijn ook complexere schema's voor het regelen van de druk in de hoofdleiding.

Magneetventielen (solenoids) voor drukregeling

In besturingssystemen met een elektronische regeleenheid worden PWM-spoelen of anders Duty Control-spoelen gebruikt om de druk in de hoofdleiding te regelen (Fig. 6-12).

Om dergelijke spoelen aan te sturen, zendt de elektronische unit continu signalen uit met een bepaalde frequentie. De besturing bestaat uit het veranderen van de tijd van de aan-status van de solenoïde in verhouding tot de tijd van de uit-status bij een constante signaalfrequentie, afhankelijk van de openingshoek van de gasklep, de voertuigsnelheid en andere parameters. In dit geval bevindt de magneetklep zich constant in de cyclische modus "Aan" - "Uit". Met deze manier van drukregeling kunt u zeer nauwkeurig de druk in het regelsysteem vormen, afhankelijk van de parameters van het voertuig.

Veiligheidsklep

Het doel van de veiligheidsklep is om de leiding waarin deze is geïnstalleerd te beschermen tegen te hoge druk. In het geval dat de druk een bepaalde waarde overschrijdt, drukt de drukkracht die op de klep werkt de veer samen en gaat de klep open, waardoor de leiding met de afvoer in de opvangbak wordt verbonden (Fig. 6-13). De druk in de leiding en daarmee de drukkracht neemt snel af en de veer sluit de klep weer.

Het ontbreken van een veiligheidsklep kan tot ongewenste gevolgen leiden, zoals het vernielen van afdichtingen, het ontstaan ​​van lekken, etc. Daarom worden in het hydraulische systeem van de automatische transmissieregeling in de regel meerdere veiligheidskleppen gebruikt.

Er zijn twee soorten veiligheidskleppen: schotel (fig.6-13) en kogel (fig.6-14).

Vloeistofregelkleppen

Vloeistofregelkleppen of schakelkleppen sturen ATF van het ene kanaal naar het andere. Deze kleppen openen of sluiten doorgangen naar de respectievelijke leidingen. Er zijn verschillende soorten schakelkleppen die worden gebruikt in automatische transmissies.

Eenrichtingsventielen

Deze kleppen regelen de vloeistofstroom in één leiding (fig.6-15). Een eenrichtingsklep lijkt erg op een veiligheidsklep, behalve dat wanneer de klep wordt geopend, ATF niet in de opvangbak komt, maar in een soort leiding. Totdat de druk een bepaalde waarde bereikt, ondersteunt de veer de bal en laat de vloeistof dus niet bewegen langs de lijn waar deze klep is geïnstalleerd. Bij een bepaalde druk, die mede wordt bepaald door de stijfheid van de veer, gaat de klep open en komt er ATF in de leiding (Fig. 6-15a). De beweging van vloeistof door de klep zal plaatsvinden totdat de druk lager wordt dan de waarde die door de veer is ingesteld. De vloeistofstroom in de tegenovergestelde richting door de eenrichtingsklep is niet mogelijk.

Het tweede type terugslagklep is een klep waarbij de veerkracht is vervangen door de zwaartekracht. Het werkingsprincipe van zo'n klep is precies hetzelfde als dat van een eenrichtingsklep met veer, alleen wordt de kracht van de veer vervangen door de zwaartekracht van de bal zelf.

Tweeweg ventielen

De tweewegklep regelt vloeistofstromen in twee leidingen tegelijk, waarbij de ATF-stroom naar de uitlaatleiding wordt geleid, ofwel vanaf de linker inlaatleiding ofwel vanaf de rechter inlaatleiding (Fig. 6-16).

Wanneer vloeistof uit de rechter inlaatleiding binnenkomt, rolt de kogel en zit in de linker klepzitting, waardoor de vloeistoftoegang tot de linker inlaatleiding wordt geblokkeerd (Fig. 6-16a). ATF van de rechter inlaatleiding wordt door de klep naar de uitlaatleiding geleid. Als de vloeistof via de linker inlaatleiding naar de klep wordt gevoerd, sluit de kogel de rechter inlaatleiding af (Fig. 6-16b), waardoor ATF-toegang van de linker inlaatleiding naar de uitlaatleiding wordt verschaft.

Klepkogels die de vloeistofstroom regelen, zijn meestal van staal, maar sommige automatische transmissies gebruiken kogels van rubber, nylon of composietmateriaal. Stalen kogels zijn slijtvaster maar veroorzaken meer slijtage van de klepzitting. Ballen van andere materialen slijten minder klepzittingen, maar slijten zelf meer.

Modus selectie klep (Handmatigventiel)

De modusselectieklep (Fig. 6-17) is een van de belangrijkste bedieningselementen in het hydraulische systeem van de automatische transmissie.

Deze klep heeft een mechanische verbinding met de moduskeuzehendel die in het passagierscompartiment is geïnstalleerd. De beweging van de selector via een mechanische verbinding wordt overgebracht naar de modusselectieklep, waarvan elke positie wordt gefixeerd met behulp van een speciaal mechanisme - een kam, ingedrukt door een veerhouder (Fig. 6-18).

De hoofdtaak van de moduskeuzeklep is om de ATF-stroom zo te verdelen dat de vloeistof alleen wordt geleverd aan die schakelkleppen die worden gebruikt om de in deze modus toegestane versnellingen in te schakelen. Er wordt geen ATF geleverd aan de schakelkleppen, die verboden zijn in de geselecteerde modus (Fig. 6-19).

Hulpdrukventielen

De belangrijkste parameters van de staat van de auto, volgens de verhouding waarvan de schakelmomenten worden bepaald in de automatische transmissie, zijn de snelheid van de auto en de motorbelasting, bepaald door de openingshoek van de gasklep en de krukassnelheid. In puur hydraulische regelsystemen worden voor het bepalen van deze twee parameters de overeenkomstige drukken gevormd, waarvoor de druk van de hoofdleiding wordt gebruikt, die wordt geleverd aan de overeenkomstige klep, aan de uitgang waarvan, afhankelijk van het doel van de klep , wordt ofwel een druk gevormd die evenredig is met de snelheid van het voertuig, of een druk die evenredig is met het aantal graden gasklepopening.

Om een ​​druk te verkrijgen die afhankelijk is van de motorbelasting, wordt een smoorklep gebruikt, die zich meestal in de kleppenkast bevindt. De bediening van deze klep is verschillende modellen Automatische transmissie wordt op twee verschillende manieren uitgevoerd. Volgens de eerste methode wordt een mechanische verbinding gebruikt tussen de motorsmoorklep en de smoorklep. Als mechanische verbinding kan zowel een kabel als een systeem van stangen en hefbomen worden gebruikt. Bij de tweede methode wordt een vacuümmodulator gebruikt om de gasklep te regelen. De modulator is door middel van een buis verbonden met de smoorruimte van het inlaatspruitstuk van de motor. De mate van vacuüm in het inlaatspruitstuk is de instellingsparameter voor het verkrijgen van een druk die evenredig is met de mate van motorbelasting. Hoe hoger de motorbelasting, hoe hoger de druk die de gasklep vormt. Vaak noem ik de druk van de gasklep TV-druk, wat komt van de Engelse uitdrukking "Throttle Valve pressure".

Om een ​​druk te verkrijgen die evenredig is met de snelheid van het voertuig, worden hogesnelheidsdrukregelaars gebruikt, waarvan het werkingsprincipe vergelijkbaar is met dat van een centrifugale regelaar. De aandrijving van de hogesnelheidsdrukregelaar wordt mechanisch uitgevoerd en lijkt sterk op de mechanische aandrijving van de snelheidsmeter. Een hogesnelheidsregelaar is in de regel op de uitgaande as van de versnellingsbak geïnstalleerd en is zo ontworpen dat bij een toename van de snelheid van de uitgaande as van de automatische transmissie de druk die wordt gegenereerd door de hogesnelheidsregelaar regelaar neemt ook toe.

Gasklep en snelheidsregelaardruk wordt geleverd aan de schakelkleppen. De verhouding van deze drukken die op de uiteinden van de schakelkleppen werken, bepaalt de schakelmomenten in een automatische transmissie met een puur hydraulisch regelsysteem.

Bij moderne transmissies met elektronische regeleenheden is de noodzaak om TV-druk en druk van de hogesnelheidsregelaar te vormen verdwenen. Er worden nu geschikte elektrische sensoren gebruikt om de gasklepstand van de motor en de voertuigsnelheid te detecteren. De signalen van deze sensoren komen de elektronische besturingseenheid binnen, waar op basis van de analyse van hun signalen, evenals de signalen van een aantal andere sensoren, een bepaalde oplossing wordt ontwikkeld en een signaal wordt uitgevoerd naar de overeenkomstige solenoïde.

Schakel ventielen

Schakelkleppen zijn ontworpen om het schakelen te regelen (Afbeelding 6-20).

Bij puur hydraulische regelsystemen worden de schakelpunten bepaald door de verhouding van de TV-druk en de druk van de snelheidsregelaar. Daarom wordt de druk van de smoorklep aan het ene uiteinde van de klep geleverd en wordt de druk van de hogesnelheidsregelaar aan het andere uiteinde geleverd (Fig. 6-20). Afhankelijk van de verhouding van deze drukken kan de klep de laagste stand (versnelling uit) of de hoogste stand (versnelling aan) innemen. Met behulp van een veer die vanaf de kant van de TV-druktoevoer op het uiteinde van de klep werkt, is het mogelijk om de momenten van in- en uitschakelen van de versnelling aan te passen. Bovendien houdt de veer, bij afwezigheid van druk in het hydraulische systeem, de schakelklep in de stand die overeenkomt met het uitschakelen van de versnelling.

Overweeg het werkingsprincipe van de schakelklep in meer detail. Op het eerste moment, de totale kracht van de elasticiteit van de veer en de druk van de gasklep, werkend op het rechteruiteinde van de klep, meer kracht druk van de hogesnelheidsregelaar, die wordt toegepast op het linkeruiteinde van de klep (Fig. 6-21a). Deze omstandigheid bepaalt de uiterst linkse positie van de klep. Tegelijkertijd sluit de klep met zijn rechterriem het druktoevoergat van de hoofdleiding af en laat dus geen vloeistof door de klep stromen en de hydraulische aandrijving van het wrijvingsregelelement van de automatische transmissie binnendringen.

Zodra de drukkracht van de snelheidsregelaar, als gevolg van een toename van de snelheid van de auto, groter wordt dan de totale kracht van de veer en de drukkracht van de gasklep, zal de klep direct naar het uiterste gaan juiste positie (Fig. 6-21 b). In dit geval is de hoofdleiding via de schakelklep verbonden met de leiding voor het leveren van druk aan de booster van het wrijvingsregelelement, waardoor het schakelproces zal beginnen.

1.2.4. VENTIEL DOOS

De meeste kleppen in het automatische transmissiebesturingssysteem bevinden zich in de kleppenkast (Fig. 6-22). Het lichaam van de klepkast is meestal gemaakt van een aluminiumlegering. Het kleppenhuis is met bouten aan het carter van de automatische transmissie bevestigd.

In het lichaam van de klepkast bevinden zich talloze kanalen met een zeer bizarre vorm. In sommige van deze kanalen zijn eenrichtingskogelkranen geïnstalleerd. Bovendien zijn er gaten op de eindvlakken om de details van talrijke kleppen erin te installeren. De meeste kleppenkasten bestaan ​​uit twee of drie delen, die aan elkaar zijn geschroefd, en daartussen zijn scheidingsplaten (scheidingsplaten) met pakkingen geïnstalleerd. Een deel van de kanalen van het hydraulische systeem en soms een deel van de kleppen bevindt zich in het carter van de automatische transmissie. Scheidingsplaten hebben een groot aantal gekalibreerde gaten (jets) waartussen communicatie plaatsvindt verschillende delen ventiel doos.

1.2.5. HYDRAULISCHE LIJNEN

De pomp zuigt ATF aan uit het carter, dat vervolgens, na het passeren van de drukregelaar, de kleppenkast binnengaat. In de kleppenkast wordt de vloeistofstroom verdeeld over de bijbehorende servoaandrijvingen, met behulp waarvan de wrijvingskoppelingen en remmen worden aangestuurd. Bovendien wordt een deel van de vloeistof van de drukregelaar aan het systeem toegevoerd voor het voeden en regelen van de vergrendelkoppeling van de koppelomvormer. Na de koppelomvormer komt ATF het koelsysteem binnen, wordt vervolgens gebruikt in het automatische transmissiesmeersysteem en komt opnieuw in het carter.

Om de normale circulatie van ATF in het beschreven circuit te garanderen, worden speciale kanalen gebruikt. De assen hebben ook gaten om ATF te leveren aan de wrijvingsversterkers en wrijvingsoppervlakken voor smering.

1.2.6 HYDRO-CILINDER

De hydraulische cilinder is de actuator van het automatische transmissiebesturingssysteem. Deze mechanismen zetten de vloeistofdruk van de transmissie om in mechanisch werk, waardoor wrijvingsbedieningen kunnen worden in- en uitgeschakeld.

Vloeistofdruk oefent een kracht uit op het oppervlak van de zuiger van de hydraulische cilinder, waardoor de zuiger gaat bewegen (Fig.6-24). De grootte van deze kracht is evenredig met het oppervlak van de zuiger en de druk die op de zuiger werkt.

De term hydraulische cilinder verwijst over het algemeen naar het mechanisme dat wordt gebruikt om de bandrem in werking te stellen (Figuur 6-25a). Als we het hebben over het inschakelen van een schijfrem of een lockup-koppeling, wordt de term "booster" gebruikt (Fig. 6-25b), wat een ringvormige ruimte is waar ATF wordt toegevoerd.

1.2.7. JETS EN HYDROACCUMULATOREN

De tweede hoofdtaak van elk automatisch transmissiebesturingssysteem, na het bepalen van de schakelmomenten, is het waarborgen van de vereiste kwaliteit van de schakelingen zelf. Met andere woorden, het regelsysteem van de automatische transmissie moet de schakelingen zo beheren dat de frictie-elementen niet te lang verschuiven, maar ze tegelijkertijd niet te snel inschakelen, anders zullen passagiers schokken voelen tijdens het schakelen. Al deze punten met betrekking tot de kwaliteit van het schakelen worden bepaald door de mate van drukverandering in de hydraulische aandrijvingen van de wrijvingsregelelementen van de automatische transmissie. Als de druk in de hydraulische actuator te snel wordt opgebouwd, wordt er een schok gevoeld tijdens het schakelen. Als de drukopbouw te langzaam is, zullen de frictie-elementen te lang glijden, wat tot uiting komt in een onredelijke toename van het motortoerental en bovendien de duurzaamheid van de frictie-elementen nadelig beïnvloedt.

Daarom kunt u in het besturingssysteem van elke automatische transmissie elementen vinden die verantwoordelijk zijn voor de kwaliteit van het schakelen. Deze elementen omvatten jets en hydraulische accumulatoren, die momenteel in elk model met automatische transmissie worden gebruikt, ongeacht het type besturingssysteem dat erop wordt gebruikt (puur hydraulisch of elektrohydraulisch). Als de automatische transmissie wordt bestuurd met behulp van een elektronische regeleenheid, is de regeleenheid zelf bovendien verantwoordelijk voor de kwaliteit van het schakelen, waardoor tijdens het schakelen de druk in de hoofdleiding dienovereenkomstig verandert. Bovendien worden in sommige modellen met automatische transmissie speciale solenoïdes gebruikt, die tot doel hebben de vereiste schakelkwaliteit te waarborgen.

Jets

Een jet is een scherpe lokale afname in de dwarsdoorsnede van het kanaal (Fig. 6-26). De straal creëert extra weerstand tegen de beweging van vloeistof, wat het bijvoorbeeld mogelijk maakt om de vulsnelheid van een hydraulische cilinder of een wrijvingsbekrachtiger met vloeistof te verminderen.

Door een sterke verandering in de dwarsdoorsnede van het kanaal kan de vloeistof niet vrij door de jet stromen, waardoor er aan de pompzijde een verhoogde druk ontstaat en achter de jet een lagere druk. Als er geen doodlopende weg achter de jet is, d.w.z. Als de vloeistof vrij verder kan bewegen, treedt er een drukval op in het kanaal. Als er na de jet een doodlopende weg is in de vorm van een hydraulische cilinder of een booster van het wrijvingsregelelement (Fig. 6-27), dan zal de druk aan beide zijden van de jet na enige tijd geleidelijk de dezelfde.

Jets worden gebruikt in hydraulische regelsystemen met automatische transmissie om te zorgen voor een soepele toename van de druk of om de vloeistofstroom te regelen. In de regel worden de jets vóór de hydraulische cilinder of de booster van de wrijvingsregelelementen van de automatische transmissie geïnstalleerd, waar ze samen met de hydraulische accumulatoren de vereiste drukverhogingswet vormen. Daarom spelen de jets bij het inschakelen van het wrijvingsregelelement een zeer belangrijke rol. Om het schakelproces echter door te laten gaan hoge kwaliteit(zonder merkbare schokken van de auto en verhoogde slip in de wrijvingsbedieningen), is het noodzakelijk om snel de druk te ontlasten in de hydraulische aandrijving van de besturing die wordt uitgeschakeld. De aanwezigheid van een jet in het kanaal staat dit niet toe, daarom zijn in automatische transmissiebesturingsschema's soms twee kanalen verbonden met de hydraulische aandrijving (Fig. 6-28).

In één kanaal is een jet geïnstalleerd en in het tweede een eenrichtingskogelklep. Wanneer het wrijvingselement wordt ingeschakeld, drukt de druk van de vloeistof die wordt aangevoerd vanuit de hoofdleiding de kogel tegen de klepzitting (Fig. 6-28a). Als gevolg hiervan komt de vloeistof alleen door de straal in de hydraulische aandrijving en wordt de druk gevormd volgens een bepaalde wet. Als het wrijvingselement is uitgeschakeld, is de hydraulische actuator verbonden met de afvoerleiding, zodat de druk de bal van de eenrichtingsklep samendrukt (Fig. 6-28b) en de vloeistof door twee kanalen naar buiten stroomt, wat aanzienlijk toeneemt de snelheid van het legen.

Jets bevinden zich in de regel in de scheidingsplaat van de klepkast en zijn gaten met een goed gedefinieerde diameter (Fig. 6-29).

Hydraulische accumulatoren

De hydraulische accumulator is een conventionele cilinder met een veerbelaste zuiger, die parallel aan de hydraulische cilinder of de automatische transmissie-frictiecontrolebooster is geïnstalleerd en die tot taak heeft de snelheid van de druktoename in de hydraulische actuator te verminderen. Er zijn momenteel twee soorten accumulatoren in gebruik: conventioneel en klepgestuurd.

In het geval van het gebruik van een conventionele hydraulische accumulator (Fig. 6-30), kan het proces van het inschakelen van een wrijvingselement worden verdeeld in vier fasen (Fig. 6-31):

Het stadium van het vullen van de cilinder of booster;

Zuigerbewegingsfase;

Het stadium van ongecontroleerde opname van het wrijvingselement;

Het stadium van gecontroleerde aangrijping van het wrijvingselement.
Nadat de omschakelklep beweegt en de hoofdleiding verbindt

lijn met een kanaal voor het leveren van druk aan de hydraulische aandrijving van het wrijvingsregelelement van de automatische transmissie, begint de vloeistof de cilinder of booster te vullen (vulfase). Aan het einde van deze fase begint de hydraulische aandrijfzuiger te bewegen onder invloed van druk, terwijl een opening in het wrijvingselement wordt gekozen (fase van de zuigerbeweging). Wanneer de zuiger in contact komt met het frictieschijvenpakket, stopt de zuiger en begint het frictieschijvenpakket samen te drukken. Bovendien, aangezien de beweging van de zuiger is gestopt, verandert de druk in de hydraulische cilinder of booster vrijwel onmiddellijk in een bepaalde waarde, die wordt bepaald door de stijfheid en de grootte van de voorlopige vervorming van de hydraulische accumulatorveer.

Opgemerkt moet worden dat de stijfheid en voorlopige vervorming van de veer zodanig zijn gekozen dat tijdens de eerste drie werkingsfasen de accumulatorzuiger stationair blijft. Nadat de druk in de hydraulische aandrijving en daarmee in de accumulator een waarde heeft bereikt waarbij de drukkracht op de accumulatorzuiger de veerkracht kan overwinnen, begint de laatste fase van de gecontroleerde activering van het wrijvingselement. De beweging van de hydraulische accumulatorzuiger leidt tot een afname van de intensiteit van de drukverhoging in de hydraulische aandrijving en als gevolg daarvan wordt het wrijvingselement soepel ingeschakeld. Op het moment dat de accumulatorzuiger stopt, moet de druk in de hydraulische cilinder of booster gelijk worden aan de druk van de hoofdleiding. Dit voltooit het proces van het inschakelen van het wrijvingselement.

Het is gemakkelijk aan te tonen dat hoe lager de stijfheid of voorvervorming van de veer van de hydraulische accumulator, hoe kleiner de druksprong in de derde fase van het inschakelen van het wrijvingsregelelement en hoe uitgebreider de fase van gecontroleerd glijden van de wrijving element (Fig. 6-31a). En omgekeerd leidt een toename van de stijfheid of voorspanning van de veer tot een grotere druksprong in de hydraulische aandrijving en een afname van de glijtijd van het wrijvingselement.

Opgemerkt moet worden dat een verandering in de stijfheid van de veer in een of andere richting van de nominale waarde zal leiden tot een verslechtering van de kwaliteit van de aangrijping van het wrijvingselement. Het verminderen van de stijfheid of voorspanning van de veer zal leiden tot overmatige langdurige verschuiving van het wrijvingselement, en dientengevolge tot snelle slijtage van de wrijvingsvoeringen. Met een toename van deze twee parameters zou de opname van het wrijvingselement een schok moeten veroorzaken, die door de passagiers van de auto zal worden gevoeld in de vorm van onaangename schokken.

De kwaliteit van de opname van het wrijvingselement wordt dus bepaald door hoe correct de stijfheid en de waarde van de voorlopige vervorming van de hydraulische accumulatorveer worden geselecteerd. Een dergelijk hydraulisch accumulatorapparaat maakt het echter niet mogelijk om de inschakeltijd van het wrijvingselement te wijzigen, afhankelijk van de intensiteit waarmee de bestuurder het gaspedaal indrukt. Zoals hierboven vermeld, als de bestuurder kalm is en het gaspedaal niet helemaal indrukt, moet het hydraulische systeem zacht, bijna onmerkbaar schakelen. Als de bestuurder de voorkeur geeft aan acceleratie met hoge acceleratie, dan is de belangrijkste taak van het besturingssysteem in dit geval om snelle schakelingen in de tijd te garanderen, waarbij de schakelkwaliteit wordt opgeofferd. En dit alles zou door dezelfde accumulator moeten worden geleverd. Om dit probleem bij automatische transmissies op te lossen, wordt een zeer eenvoudige techniek gebruikt. Er wordt druk uitgeoefend op de accumulatorzuiger vanaf de kant van de veerlocatie, tegendruk genoemd (Fig. 6-32).

In de regel wordt TV-druk of druk gevormd door een speciaal ventiel gebruikt als back-updruk in verhouding tot TV-druk. Kleine openingshoeken van de gasklep worden gekenmerkt door een lage gasklepdruk en daarom zal het opnemen van wrijvingselementen voorzichtig plaatsvinden. Hoe groter de openingshoek van de gasklep, hoe groter de TV-druk en tegendruk, en hoe moeilijker het schakelen zal zijn.

Voor een effectieve werking van de accumulator moet het werkvolume ervan evenredig zijn met het volume van de hydraulische aandrijving van het bedieningselement dat wordt ingeschakeld, daarom zijn alle hierboven beschreven accumulatoren vrij groot.

1.3. BASISPRINCIPES VAN DE WERKING VAN HET HYDRAULISCHE BESTURINGSSYSTEEM VAN DE AUTOMATISCHE VERSNELLINGSBAK

1.3.1. DRUKREGELAARS

De gemiddelde druk die door de pomp wordt gecreëerd, is iets hoger dan nodig is voor de normale werking van het hydraulische systeem, wat heel natuurlijk is, aangezien de bedrijfsmodus van de motor tijdens het rijden van de auto continu verandert van minimale naar maximale snelheid. Daarom zijn de pompen zo berekend dat ze bij minimale motortoerentallen zorgen voor een normale druk in het hydraulisch systeem. In dit opzicht worden in het besturingssysteem van elke automatische transmissie, inclusief de elektronische regeleenheid, noodzakelijkerwijs kleppen gebruikt, die tot doel hebben de juiste druk in het hydraulische systeem te handhaven.

Naast de drukregelaar in het hydraulisch systeem kunnen andere ventielen worden gebruikt die allerlei hulpdrukken vormen.

Bij automatische transmissies met een puur hydraulisch regelsysteem is de hydraulische regeleenheid verantwoordelijk voor alle processen die plaatsvinden in de automatische transmissie, zoals het bepalen van de schakelpunten en de kwaliteit van het schakelen. Om dit te doen, worden drie hoofddrukken gevormd in de hydraulische eenheid:

Hoofdleidingdruk;

Gasklepdruk (TV-druk);

Regelaar druk.

Bovendien worden, ongeacht het type besturingssysteem, ook extra drukken gebruikt in automatische transmissies:

Voedingsdruk koppelomvormer;

Koppelomvormer lock-up koppeling stuurdruk;

ATF-koelsysteemdruk;

De druk van het smeersysteem van de automatische transmissie.

Hoofdleiding druk

Zoals reeds opgemerkt, zijn de prestaties van de pomp ontworpen om het besturingssysteem te voorzien van voldoende vloeistofstroom bij minimaal motortoerental. Bij nominale snelheden worden de prestaties duidelijk hoger dan vereist. Als gevolg hiervan kan een te hoge druk in het hydraulische systeem optreden, wat zal leiden tot het falen van sommige elementen. Om dit te voorkomen, heeft elk automatisch transmissiebesturingssysteem een ​​drukregelaar, die tot taak heeft om druk in de hoofdleiding te vormen. Bovendien worden in de hydraulische systemen van de meeste transmissies met behulp van een drukregelaar een aantal andere hulpdrukken geregeld, zoals bijvoorbeeld de voedingsdruk van de koppelomvormer, de druk voor het regelen van de prestaties van een schottenpomp , enz.

Momenteel zijn er twee hoofdmanieren om de druk in de hoofdleiding te regelen:

Puur hydraulisch, waarbij de druk in de hoofdleiding wordt gevormd met behulp van hulpdrukken;

Elektrisch bij hoofdleidingdruk
bestuurd door een solenoïde bestuurd door
elektronische besturingseenheid.

Methode voor hydraulische drukregeling

De druk van de hoofdleiding wordt gecreëerd door de pomp en wordt gevormd door de drukregelaar. Het wordt voornamelijk gebruikt om de frictiecontroles van de automatische transmissie in en uit te schakelen, die op hun beurt zorgen voor de juiste versnellingswisselingen. Bovendien wordt, in verhouding tot de druk van de hoofdleiding, de vorming van alle andere hierboven genoemde drukken van het hydraulische systeem van de automatische transmissie uitgevoerd.

Gewoonlijk wordt direct na de pomp een drukregelaar in de hoofdleiding geïnstalleerd. De drukregelaar begint direct na het starten van de motor te werken. De transmissievloeistof van de pomp gaat door de drukregelaar en wordt vervolgens naar twee circuits gestuurd: naar het circuit van het automatische transmissiebesturingssysteem en naar het circuit van het voedingssysteem van de koppelomvormer (Fig. b - 33 a). Bovendien wordt ATF geleverd via het interne kanaal onder het linkeruiteinde van de klep.

Nadat het hele hydraulische systeem met vloeistof is gevuld, begint de druk erin te stijgen, waardoor er een kracht ontstaat aan het linkeruiteinde van de klep die evenredig is met de druk en het oppervlak van het uiteinde van de drukregelklep. De kracht van de ATF-druk wordt tegengegaan door de veerkracht, waardoor het drukregelventiel tot op zekere hoogte stil blijft staan. Wanneer de druk een bepaalde waarde bereikt, wordt de kracht ervan groter dan de kracht die door de veer wordt ontwikkeld, en als gevolg daarvan begint de klep naar rechts te bewegen, terwijl het gat wordt geopend om de vloeistof in de opvangbak te laten lopen (fig. 6). -33b). De druk in de hoofdleiding begint te dalen, wat resulteert in een afname van de drukkracht die op het linkeruiteinde van de klep werkt. Onder invloed van de veerkracht zal de klep naar links bewegen, waardoor het afvoergat wordt geblokkeerd en de druk in de hoofdleiding weer begint toe te nemen. Dan wordt het hele proces van drukregeling opnieuw herhaald.

Opgemerkt moet worden dat in het geval van het gebruik van een schoepenpomp met variabele opbrengst in het hydraulische systeem, wanneer het afvoergat van de drukregelaar wordt geopend, een deel van de ATF naar het carter wordt gestuurd en het andere deel de pomp binnengaat om te regelen zijn prestatie.

Zo ontstaat er druk in de hoofdleiding wanneer een eenvoudige drukregelaar wordt toegepast in het hydraulisch systeem. Opgemerkt moet worden dat de druk die door een dergelijke regelaar wordt gegenereerd alleen wordt bepaald door de stijfheid en de grootte van de voorlopige vervorming van de veer.

Eenvoudige drukregelaars, waarvan het principe zojuist is besproken, leveren slechts één vaste druk aan de uitlaat. Ze laten u niet toe om de door hen geregelde hoeveelheid druk te wijzigen, afhankelijk van de externe omstandigheden van het voertuig en de bedrijfsmodi van de automatische transmissie en motor.

Regelaars die worden gebruikt in automatische transmissiebesturingssystemen, moeten bij het vormen van druk in de hoofdleiding zeker rekening houden met alle bovengenoemde factoren om een ​​voldoende lange en normale werking van de versnellingsbakelementen te garanderen.

Aan het begin van de beweging moet de motor naast de rolweerstand van de wielen ook aanzienlijke traagheidsbelastingen overwinnen, bestaande uit de traagheid van de voorwaartse beweging van de auto, de traagheid van de roterende beweging van de wielen en transmissie onderdelen. Bovendien hebben bij het rijden in de achteruitversnelling de momenten in de frictiebedieningen van de automaat die tegelijk ingeschakeld zijn een maximale waarde ten opzichte van de momenten in de bedieningen die ingeschakeld zijn in de vooruitversnellingen. Naast het bovenstaande moet worden opgemerkt dat de hoeveelheid koppel die aan de versnellingsbak wordt geleverd, aanzienlijk afhangt van de mate van opening van de gasklep en aanzienlijk kan variëren. Daarom moet in al deze gevallen de druk van de hoofdleiding worden verhoogd om slippen in de wrijvingselementen van de automatische transmissiebedieningen te voorkomen. Bij het vormen van druk in de hoofdleiding van het automatische transmissiebesturingssysteem moet dus rekening worden gehouden met de rijmodi van het voertuig en de motorbelasting.

Er zijn verschillende manieren om de druk in de hoofdleiding te verhogen, maar ze zijn allemaal gebaseerd op het gebruik van extra kracht die wordt uitgeoefend op een van de uiteinden van de drukregelklep. Om een ​​dergelijke kracht te creëren, wordt ofwel een mechanische actie op de klep gebruikt, ofwel wordt hiervoor een van de hulpdrukken gebruikt die in het hydraulische systeem worden gevormd. Meestal wordt een speciale klep, een drukverhogingsklep genoemd, gebruikt om extra kracht te creëren, die in hetzelfde gat is geïnstalleerd als de drukregelaar zelf. Een typische drukregelaar met boosterklep wordt getoond in Figuur 6-34.

De drukverhogingsklep kan door meerdere drukken worden aangestuurd. Dus in figuur 6.34a wordt TV-druk geleverd aan het rechteruiteinde van de klep, d.w.z. druk evenredig met de mate van belasting van de motor. In dit geval moet de drukkracht die op het linkeruiteinde van de regelklep werkt, naast de veerkracht ook de kracht overwinnen die door de TV-druk wordt veroorzaakt. Dientengevolge, met het ongewijzigde gebied van het linkeruiteinde van de drukregelklep, zou de druk in de hoofdleiding moeten toenemen. Hoe hoger de motorbelasting, hoe hoger de TV-druk, dus de druk in de hoofdleiding zal ook evenredig toenemen met de mate van motorbelasting.

Evenzo is er een toename van de druk in de hoofdleiding terwijl de auto achteruit rijdt. Wanneer de achteruitversnelling is ingeschakeld, wordt de druk die de hydraulische aandrijving van het wrijvingsregelelement van deze versnelling binnenkomt via een speciaal kanaal naar de ringvormige groef van de drukverhogingsklep gevoerd (Fig. 6-34b). Hier wordt door het verschil in de diameters van het linker- en rechteruiteinde van de drukverhogingsklep een drukkracht gecreëerd die is gericht naar het uiteinde met een grotere diameter. In dit geval moet dus de drukkracht die op het linkeruiteinde van de drukregelklep werkt, de weerstand van de veervervorming en de drukkracht die optreedt in de ringvormige groef van de drukverhogingsklep overwinnen. Hierdoor zou ook de druk in de hoofdleiding moeten toenemen.

Elektrische drukregeling

Op dit moment wordt veel gebruik gemaakt van de elektrische methode om de druk in de hoofdleiding te regelen, waardoor dit veel nauwkeuriger kan, rekening houdend met meer wijde selectie voertuigstatusparameters. Bij deze methode wordt bij het vormen van een van de krachten die op de drukregelklep werken een elektronisch gestuurde solenoïde gebruikt, waarvan de structuur is weergegeven in figuur 6-35.

De elektronische eenheid ontvangt informatie van talloze sensoren die verschillende parameters meten van de toestand van zowel de transmissie als de hele auto als geheel. Door de analyse van deze gegevens kan de computer voor een bepaalde tijd de meest optimale druk in de hoofdleiding bepalen.

Solenoïdes, die worden gebruikt om een ​​soort druk te regelen, worden meestal bestuurd door pulsbreedtemodulatiesignalen (Duty Control). Dergelijke spoelen zijn in staat om met hoge frequentie van de "Aan"-stand naar de "Uit"-stand te schakelen. De besturing van een dergelijke solenoïde kan worden weergegeven als het volgen van de ene na de andere cyclus van signalen (Fig. 6-36).

Elke cyclus bestaat uit twee fasen: de fase van de aanwezigheid (Aan) van het signaal (spanning) en de fase van de afwezigheid (Uit) van het signaal (Fig. 6-36). De duur van de gehele cyclus T wordt de periode van de cyclus genoemd. De tijd binnen één cyclus t wanneer de solenoïde wordt bekrachtigd, wordt de pulsbreedte genoemd. Dit type stuursignaal wordt meestal gekenmerkt door de verhouding van de pulsbreedte tot de cyclusperiode, uitgedrukt als een percentage. Opgemerkt moet worden dat de pulsperiode tijdens het gehele regelproces constant blijft en dat de pulsbreedte soepel kan variëren van nul tot een waarde gelijk aan de pulsperiode. Op deze manier wordt een soepele drukregeling bereikt.

Gasklepdruk (TV-druk)

Om de mate van motorbelasting in een automatische transmissie met een puur hydraulisch regelsysteem te bepalen, wordt druk gegenereerd die evenredig is met de gasklepopening. De klep die deze druk genereert, wordt een smoorklep genoemd en de druk die deze genereert, wordt TV-druk genoemd. Er is al opgemerkt dat de druk van de hoofdleiding wordt gebruikt om TV-druk te verkrijgen.

Momenteel zijn er verschillende manieren om druk te genereren die evenredig is met de mate van opening van de smoorklep. In sommige eerdere modellen van automatische transmissie werd de gasklep geregeld met behulp van een modulator, waarvan het werkingsprincipe is gebaseerd op het gebruik van vacuüm in het inlaatspruitstuk van de motor. Latere modellen van automatische transmissies gebruikten een mechanische verbinding tussen de gasklepbedieningsactuator en de gasklep.

In alle modellen automatische transmissies wordt, zoals reeds opgemerkt, TV-druk gebruikt om de druk in de hoofdleiding te regelen. Om dit te doen, is het aangesloten op de drukverhogingsklep, die via de veer inwerkt op de drukregelaar (Fig. 6-34a).

Bij transmissies met een elektronische besturingseenheid werd het gebruik van tv-druk afgeschaft. Om de mate van opening van de gasklep te bepalen, is er een speciale sensor op het lichaam geïnstalleerd - TPS (Throttle Position Sensor), door de grootte van het signaal waarvan de elektronische regeleenheid de draaihoek van de gasklep bepaalt. In overeenstemming met het signaal van deze sensor wordt in de elektronische unit een solenoïde stuursignaal gegenereerd, dat verantwoordelijk is voor het regelen van de druk in de hoofdleiding. Daarnaast wordt het signaal van de gasklepstandsensor ook door de regeleenheid gebruikt om te bepalen wanneer moet worden geschakeld.

Mechanische actuator regelklep-throttle

De mechanische verbinding van de smoorklep met de smoorklep kan op twee manieren worden gedaan: met behulp van hendels en stangen (Fig. 6-37) en met behulp van een kabel (Fig. 6-38).

Het smoorklepapparaat met een mechanische besturingsaandrijving lijkt sterk op het drukregelaarapparaat. Het bestaat ook uit een klep en een veer die tegen een van de uiteinden van de klep rust (Fig. 6-39). Het kleplichaam heeft een intern kanaal waardoor de gegenereerde druk kan worden geleverd aan het andere uiteinde van de klep. De druk van de hoofdleiding wordt toegevoerd aan de smoorklep, waaruit de TV-druk wordt gevormd.

Op het beginmoment bevindt de plunjer van de smoorklep onder invloed van de veer zich in de uiterst linkse positie (Fig. 6-39). In dit geval is het gat dat de klep verbindt met de hoofdleiding volledig open en komt ATF onder druk het TV-drukvormingskanaal binnen en onder het linkeruiteinde van de smoorklep. Bij een bepaalde druk, bepaald door de stijfheid en voorvervorming van de veer, zal de drukkracht aan de linkerkant van de klep de kracht van de veer overschrijden en zal deze naar rechts beginnen te bewegen. In dit geval zal de klepband de opening van de hoofdleiding blokkeren en het afvoergat openen (Fig. 6-40). De tv-druk zal beginnen te dalen en de klep zal weer naar links bewegen onder invloed van de veer, waardoor de afvoer wordt geblokkeerd en de hoofdleiding wordt geopend. De druk in het TV-drukvormingskanaal zal weer gaan stijgen.

Met deze regelmogelijkheid verschilt de smoorklep praktisch niet van een conventionele drukregelaar. Een onderscheidend kenmerk van zijn werk is het feit dat het met behulp van een duwer mogelijk is om de hoeveelheid voorlopige vervorming van de veer te veranderen. De stamper is mechanisch verbonden met het gaspedaal (Fig. 6-37 en 6-38) en zijn positie hangt af van de stand van het pedaal. Als het pedaal volledig is losgelaten, neemt de stamper, onder invloed van dezelfde veer, de meest rechtse positie in (Fig. 6-40). De veer heeft in dit geval een minimale voorvervorming, dus een kleine druk in het TV-drukvormingskanaal is voldoende om de smoorklep naar rechts te bewegen. Wanneer u het gaspedaal indrukt, wordt de pedaalbeweging mechanisch overgebracht op de stamper. Het beweegt naar links, waardoor de hoeveelheid voorspanning van de veer toeneemt. Om nu de gasklep naar rechts te bewegen, is een verhoging van de tv-druk vereist. Bovendien, hoe groter de beweging van het gaspedaal, hoe groter de druk aan de uitlaat van de gasklep moet zijn. Zo wordt druk gevormd evenredig met de mate van opening van de smoorklep. Bovendien, hoe groter de openingshoek van de gasklep, hoe hoger de tv-druk en vice versa.

Gasklepregeling met een modulator

Veel automatische transmissies met een puur hydraulisch regelsysteem gebruiken een modulator om de gasklep te regelen. De modulator is een kamer die door een metalen of rubberen membraan in twee delen is verdeeld (Fig. 6-41).

De linkerkant van de kamer is verbonden met de atmosfeer, de rechterkant is met een slang verbonden met het inlaatspruitstuk van de motor. De veer, die bij een mechanische aandrijving direct op de gasklep inwerkt, bevindt zich in dit geval in de modulatorkamer die is aangesloten op het inlaatspruitstuk van de motor. De smoorklep is door middel van een stamper verbonden met het modulatormembraan.

Zo werken de atmosferische drukkracht en de TV-drukkracht, die aan de linkerkant van de smoorklep wordt gecreëerd en met behulp van een stamper naar het membraan wordt overgebracht, vanaf de linkerkant op het modulatormembraan. Van rechts wordt het membraan beïnvloed door de veerkracht en de kracht die wordt gegenereerd door de druk in het inlaatspruitstuk van de motor.

Bij stationair draaiende motor heeft het vacuüm in het inlaatspruitstuk door de bijna volledige blokkering van de inlaatpoort door de gasklep een maximale waarde (met andere woorden, de druk in het inlaatspruitstuk is veel lager dan de atmosferische druk). Daarom is de atmosferische drukkracht die op het membraan inwerkt veel groter dan de drukkracht in het inlaatspruitstuk. Dit leidt ertoe dat de veer wordt samengedrukt onder invloed van de drukkracht en het membraan de duwer en de smoorklep naar rechts beweegt (Fig. 6-42).

Bij deze stand van de klep is een kleine TV-druk voldoende om één klepband de opening van de hoofdleiding te laten blokkeren, en de tweede om de opening van de afvoerleiding te openen. Het resultaat hiervan is een lage TV-drukwaarde.

Bij het openen van de smoorklep begint het vacuüm in het inlaatspruitstuk van de motor af te nemen (d.w.z. de druk in het inlaatspruitstuk neemt toe).Daarom neemt de drukkracht die op het modulatormembraan inwerkt toe en begint de atmosferische druk gedeeltelijk in evenwicht te brengen kracht die in tegengestelde richting van het diafragma werkt. Als gevolg hiervan beweegt het membraan samen met de stamper naar links, wat leidt tot dezelfde beweging van de smoorklep (Fig. 6-43). In dit geval is een hogere TV-druk nodig om de klep naar rechts te verplaatsen.

Dus hoe meer de gasklep open staat, hoe lager het vacuüm in het inlaatspruitstuk en hoe hoger de tv-druk.

Regelaar druk

Snelheidsregelaardruk wordt samen met tv-druk gebruikt om schakelpunten te bepalen.

De hoeveelheid druk van de hogesnelheidsregelaar is evenredig met de snelheid van het voertuig. Het wordt, net als de druk van de gasklep, gevormd door de druk van de hoofdleiding.

In versnellingsbakken van voertuigen met achterwielaandrijving wordt de snelheidsregelaar meestal op de aangedreven as gemonteerd, en in automatische transmissies van voertuigen met voorwielaandrijving op de tussenas, waar het eindaandrijftandwiel zich bevindt.

Bij transmissies met een elektronische regeleenheid worden geen snelheidsregelaars gebruikt en wordt de voertuigsnelheid bepaald met behulp van speciale sensoren, die ook op de uitgaande as van de automatische transmissie zijn geïnstalleerd.

Snelheidsregelaars die in automatische transmissies worden gebruikt, kunnen in twee groepen worden verdeeld:

Regelaars aangedreven door de aangedreven as van de automatische transmissie;

Regelaars direct op de aangedreven as geplaatst
automatische transmissie.

Er zijn twee soorten regelaars van het spoeltype en regelaars van het kogeltype die worden aangedreven door een aangedreven as. Om ze aan te drijven, wordt een speciale versnelling gebruikt, waarvan er één op de aangedreven of tussenas van de automatische transmissie is geïnstalleerd en de tweede op de snelheidsregelaar zelf.

Hogesnelheidsregelaar van het spoeltype aangedreven door een slaafautomatische transmissie as

De regelaar van het type snelheidsspoel bestaat uit een klep, twee soorten gewichten (primair en secundair) en veren (Fig. 6-44). Op het beginmoment, als de auto stilstaat, staat ook de snelheidsregelaar, die door middel van overbrengingen is verbonden met de aangedreven as van de versnellingsbak, stil. Daarom bevindt de klep van de snelheidsregelaar zich onder invloed van zijn eigen gewicht in de laagste stand. In deze positie de bovenste gordel

klep sluit het gat dat de regelaar verbindt met de hoofdleiding en de onderste riem opent de afvoerleiding (Fig. 6-44a). Als gevolg hiervan is de druk aan de uitlaat van de hogesnelheidsregelaar nul.

Wanneer de auto in beweging is, draait de snelheidsregelaar met een hoeksnelheid die evenredig is met de hoeksnelheid van de aangedreven of tussenas van de automatische transmissie. Bij een bepaalde voertuigsnelheid beginnen de gewichten van de hogesnelheidsregelaar onder invloed van de middelpuntvliedende kracht uiteen te lopen en, door de zwaartekracht van de klep te overwinnen, omhoog te bewegen. Een dergelijke beweging van de klep leidt tot het openen van de opening van de hoofdleiding en het sluiten van de opening van het afvoerkanaal (Fig. 6-44b). Als gevolg hiervan begint ATF van de hoofdleiding in het drukvormingskanaal van de hogesnelheidsregelaar te stromen. Bovendien komt de transmissievloeistof door de radiale en axiale gaten in de holte tussen het lichaam van de snelheidsregelaar en het bovenste uiteinde van de klep (Fig. 6-44b). De vloeistofdruk aan dit uiteinde van de klep creëert een kracht die, samen met de zwaartekracht van de klep, de middelpuntvliedende kracht tegenwerkt die optreedt in de belastingen. Wanneer een bepaalde drukwaarde wordt bereikt, zal de som van de krachten die op het bovenste uiteinde van de klep werken groter worden dan de middelpuntvliedende kracht van de gewichten, en zal de klep naar beneden beginnen te bewegen, waardoor de opening van de hoofdleiding wordt geblokkeerd en tegelijkertijd wordt geopend het afvoerkanaal. In dit geval begint de druk van de hogesnelheidsregelaar af te nemen, wat zal leiden tot een afname van de drukkracht aan de bovenkant van de klep. Op een gegeven moment zal de werking van de middelpuntvliedende kracht weer groter worden dan de kracht van gewicht en druk, en zal de klep weer beginnen te stijgen. Dit is hoe de druk van de hogesnelheidsregelaar wordt gevormd. Naarmate de voertuigsnelheid toeneemt, zal er uiteraard een hogere druk van de snelheidsregelaar nodig zijn om de klep naar beneden te laten gaan. Uiteindelijk zal bij een bepaalde voertuigsnelheid het gewicht van de regelklep, samen met de druk die op het boveneinde van de klep werkt, de middelpuntvliedende kracht van de gewichten niet kunnen compenseren. In dit geval gaat de opening van de hoofdleiding volledig open en wordt de druk van de snelheidsregelaar gelijk aan de druk in de hoofdleiding. Naarmate de voertuigsnelheid afneemt, zal ook de middelpuntvliedende kracht die op de gewichten van de snelheidsregelaar werkt afnemen, en daarom zou de druk van de snelheidsregelaar moeten afnemen.

Het gewichtssysteem van de snelheidsregelaar bestaat uit twee trappen (primair en secundair) en twee veren. Een dergelijk regelapparaat maakt het mogelijk om een ​​bijna lineaire afhankelijkheid van de snelheidsregelaardruk (p) van de voertuigsnelheid (V) te verkrijgen (Fig. 6-45).

In de eerste fase werken de primaire (zwaardere) en secundaire (lichtere) gewichten samen op de snelheidsregelklep. Veren houden de secundaire belastingen vast ten opzichte van de primaire. Het ontwerp is zo gemaakt dat lichtere belastingen via de hendels direct op de snelheidsregelklep werken. In dit geval bewegen de lasten samen.

Vanaf een bepaalde snelheid wordt de middelpuntvliedende kracht van de snelheidsregelaar, die, zoals u weet, afhangt van het kwadraat van de snelheid, erg groot. Dus, bijvoorbeeld, een verdubbeling van de snelheid verhoogt de middelpuntvliedende kracht vier keer. Daarom wordt het noodzakelijk maatregelen te nemen om de invloed van middelpuntvliedende kracht op de druk die wordt gegenereerd door de hogesnelheidsregelaar te verminderen. De stijfheid van de veren is zo gekozen dat ongeveer bij een snelheid van 20 mph (16 km/h) de middelpuntvliedende kracht van de primaire gewichten de veerkracht overschrijdt, en ze afwijken naar de uiterste stand en daar tegenaan rusten de begrenzers (Fig. 6-44b). De primaire gewichten in deze positie hebben geen invloed op de secundaire gewichten en worden ondoeltreffend, en de snelheidsregelklep in de tweede trap wordt gebalanceerd door de middelpuntvliedende kracht van alleen de secundaire gewichten en de veerkracht.

Kogeltype snelheidsregelaar aangedreven door uitgaande asautomatische transmissie

De snelle regelaar van het kogeltype bestaat uit een holle as, die wordt aangedreven door een tandwieloverbrenging door de aangedreven as van de automatische transmissie, twee kogels die in de asgaten zijn geïnstalleerd, een veer en twee gewichten van verschillende gewichten scharnierend op de as (afb. 6-46). De druk van de hoofdleiding wordt via de jet aan de schacht geleverd, waaruit de druk van de snelheidsregelaar wordt gevormd in het interne kanaal van de schacht. De drukwaarde van de snelheidsregelaar wordt bepaald door de hoeveelheid lekkage door de gaten waarin de kogels zijn geïnstalleerd. Elk van de twee gewichten heeft een speciaal gevormde grijper, met behulp waarvan ze de tegenoverliggende ballen vasthouden (Fig. 6-46).

Wanneer de auto stilstaat, draait de snelheidsregelaar niet, dus de belastingen hebben geen enkel effect op de kogels, en alle vloeistof die vanaf de hoofdleiding aan de schacht wordt toegevoerd, wordt afgevoerd door de gaten die niet door de kogels zijn afgesloten in de pan. De druk van de snelheidsregelaar is nul.

Bij beweging met lage snelheid is de middelpuntvliedende kracht die op de secundaire (lichte) belasting inwerkt klein en de veer laat niet toe dat deze tegen de gatzitting wordt gedrukt. Op dit moment wordt de druk van de snelheidsregelaar alleen aangepast door het primaire (zwaardere) gewicht, dat zijn bal tegen de stoel drukt met een kracht die evenredig is met het kwadraat van de voertuigsnelheid. Bij een bepaalde bewegingssnelheid drukt het primaire gewicht de kogel volledig tegen de gatzitting en treedt er geen ATF-lekkage meer op. In dit geval bereikt de middelpuntvliedende kracht die ontstaat in de secundaire belasting een waarde die de weerstandskracht van de veer kan overwinnen, en een speciale greep van deze belasting begint de tweede kogel tegen de aszitting te drukken. Nu is een van de twee gaten van de as volledig gesloten en wordt de druk van de snelheidsregelaar alleen gevormd door de tweede bal. Bij een hoge voertuigsnelheid drukt het secundaire gewicht ook zijn kogel volledig tegen de gatzitting en wordt de druk van de snelheidsregelaar gelijk aan de druk van de hoofdleiding.

Laaddruk koppelomvormer

Een deel van de ATF nadat de drukregelaar de hoofdleiding binnengaat, en het andere deel wordt gebruikt in het voedingssysteem van de koppelomvormer. Om cavitatieverschijnselen in de koppelomvormer te voorkomen, is het wenselijk dat de vloeistof daarin onder lage druk staat. Omdat de hoofdleidingdruk hiervoor te hoog is, wordt de laaddruk van de koppelomvormer meestal gevormd door een extra drukregelaar.

Koppelomvormer Koppelingsregeldruk

Alle moderne transmissies bevatten alleen koppelomvormers met vergrendeling. In de regel wordt een wrijvingskoppeling gebruikt om de koppelomvormer te vergrendelen, die, zoals reeds getoond, zorgt voor een directe mechanische verbinding tussen de motor en de versnellingsbak. Dit elimineert slip in de koppelomvormer en verbetert het brandstofverbruik van het voertuig.

Het inschakelen van de overbruggingskoppeling van de koppelomvormer is alleen mogelijk onder de volgende voorwaarden:

Motorkoelvloeistof is op bedrijfstemperatuur;

De snelheid van het voertuig is hoog genoeg om dit mogelijk te maken
bewegen zonder te schakelen;

Het rempedaal is niet ingetrapt;

De versnellingsbak schakelt niet.
Wanneer aan deze vereisten wordt voldaan, zorgt het hydraulische systeem voor druktoevoer naar de koppelingszuiger van de koppelomvormer, wat resulteert in een starre verbinding tussen de as van het turbinewiel en de krukas van de motor.

Bij moderne modificaties van automatische transmissies wordt geen eenvoudige bediening van de vergrendelingskoppeling van de koppelomvormer gebruikt, die is gebaseerd op het "Aan" - "Uit" -principe, maar wordt het proces van het verschuiven van de vergrendelingskoppeling geregeld. Met deze controle van de koppeling wordt een soepele opname bereikt. Vanzelfsprekend is een dergelijke methode voor het aansturen van de koppelomvormer-lock-up-koppeling alleen mogelijk als er een elektronische regeleenheid op het voertuig wordt gebruikt.

Druk in het koelsysteem

Zelfs tijdens de normale werking van een automatische transmissie wordt een grote hoeveelheid warmte gegenereerd, waardoor de ATF die in de transmissie wordt gebruikt, moet worden gekoeld. Als gevolg van oververhitting verliest de transmissievloeistof snel zijn eigenschappen die nodig zijn voor de normale werking van de transmissie. Als gevolg hiervan wordt de hulpbron van de versnellingsbak en koppelomvormer verminderd. Voor koeling wordt ATF constant door de radiator geleid, waar het uit de koppelomvormer komt, aangezien in de koppelomvormer de meeste warmte wordt gegenereerd.

Er worden twee soorten radiatoren gebruikt voor ATF-koeling: intern of extern. Veel moderne auto's gebruiken een intern type radiator. In dit geval bevindt deze zich in de koelvloeistofradiator van de motor (Figuur 6-47). De hete vloeistof komt de radiator binnen, waar het warmte afgeeft aan de motorkoelvloeistof, die op zijn beurt wordt gekoeld door een luchtstroom.

Het externe type radiator bevindt zich apart van de motorkoelvloeistofradiator en geeft warmte rechtstreeks af aan de luchtstroom.

Na afkoeling wordt ATF in de regel naar het automatische transmissiesmeersysteem gestuurd.

Druk in het smeersysteem van de automatische transmissie

Automatische transmissies gebruiken geforceerde smering van wrijvingsoppervlakken. transmissievloeistof wordt continu onder druk gezet speciaal systeem kanalen en gaten wordt geleverd aan de tandwieloverbrenging, lagers, frictiecontroles en alle andere wrijvende delen van de versnellingsbak. In de meeste automatische transmissies komt de vloeistof het smeersysteem binnen nadat het door de radiator is gegaan, waarin het eerder is afgekoeld.

1.3.2. WERKINGSPRINCIPE VAN WISSELKLEPPEN

Schakelkleppen zijn ontworpen om de routes te regelen waarlangs ATF van de hoofdleiding wordt geleverd aan de hydraulische cilinder of booster (hydraulische aandrijving) van het wrijvingsregelelement dat in deze versnelling is opgenomen. In de regel bevat elk automatisch transmissiebesturingssysteem, of het nu puur hydraulisch of elektrohydraulisch is, meerdere schakelkleppen.

Bij een automatische transmissie met een zuiver hydraulisch besturingssysteem zijn de schakelventielen relatief intelligent, omdat ze de schakelmomenten bepalen. In automatische transmissies met een elektronische regeleenheid worden deze kleppen ook gebruikt, maar hun rol is al erg passief, aangezien de beslissing om te schakelen wordt genomen door een computer die een bepaald signaal naar de schakelsolenoïde stuurt, die op zijn beurt omzet het in vloeistofdruk, die wordt geleverd aan de overeenkomstige schakelklep.

Aangezien het werkingsprincipe van de schakelklep in het geval van een elektrohydraulisch besturingssysteem vrij eenvoudig is, zullen we in meer detail bekijken hoe deze kleppen werken in automatische transmissies met een puur hydraulisch besturingssysteem.

Opschakelen

Elke omschakelklep is een klep van het spoeltype waarop hoofdleidingdruk wordt uitgeoefend. De omschakelklep kan slechts twee posities innemen, extreem rechts (Fig.6-48a) of uiterst links (Fig.6-48b). In het eerste geval blokkeert de rechter klepband de opening van de hoofdleiding en komt er geen druk in de hydraulische aandrijving van het wrijvingsregelelement van de automatische transmissie. Als de klep naar de uiterst linkse positie wordt verplaatst, opent deze de opening van de hoofdleiding, waardoor deze wordt verbonden met het kanaal voor het leveren van druk aan de hydraulische actuator.

Een van de twee genoemde schakelklepposities wordt bepaald door drie factoren: regelaardruk, gasklepdruk en veerconstante. De veerkracht werkt op het linkeruiteinde van de klep en de druk van de smoorklep (TV-druk) wordt uitgeoefend op hetzelfde uiteinde. De druk van de hogesnelheidsregelaar wordt geleverd aan het rechteruiteinde van de klep. Wanneer de auto stilstaat, is de druk van de hogesnelheidsregelaar TV-druk praktisch gelijk aan nul, daarom zal de klep onder invloed van de veer in de uiterst rechtse positie staan, waardoor de hoofdleiding en het kanaal voor het leveren van druk aan de hydraulische aandrijving van het wrijvingselement (Fig. 6-48a). Na het begin van de beweging begint de druk van de hogesnelheidsregelaar en de tv-druk zich te vormen. Bovendien zal bij een constante stand van het gaspedaal de druk van de gasklep constant blijven en zal de druk van de snelheidsregelaar toenemen naarmate de voertuigsnelheid toeneemt. Bij een bepaalde snelheid zal de druk van de snelheidsregelaar een waarde bereiken waarbij de kracht die daardoor wordt opgewekt aan het rechteruiteinde van het omschakelventiel groter wordt dan de som van de veerkracht en TV-druk die aan het linkeruiteinde werken van de klep. Hierdoor zal de klep van de uiterst rechtse stand naar de uiterst linkse stand bewegen en het druktoevoerkanaal met de hoofdleiding verbinden met de hydraulische aandrijving van het frictie-element. Er vindt dus een omschakeling plaats.

De werking van het automatische transmissieregelsysteem moet worden afgestemd op de bedrijfsmodus van de motor en de externe omstandigheden van het voertuig. Versnellingsbakschakelingen dienen zo te gebeuren dat de overbrengingsverhouding van de automatische transmissie, het moment van weerstand tegen de beweging van de auto en het moment ontwikkeld door de motor een optimale combinatie hebben.

Als de bestuurder de auto zo bestuurt dat acceleratie plaatsvindt met een lichte acceleratie, dan zal deze bestuurder, die de voorkeur geeft aan een rustige rit, en het is belangrijk voor hem om een ​​rijmodus met minimaal verbruik brandstof. Om dit te doen, is het noodzakelijk om op te schakelen bij lagere snelheden, bij motortoerentallen die het minimale brandstofverbruik benaderen, d.w.z. met andere woorden, er moet vroeg worden overgeschakeld. Bovendien is het in dit geval noodzakelijk om te zorgen voor een dergelijke kwaliteit van schakelen, waarbij de auto het meest comfortabel was om te rijden. Daarom vindt bij kleine openingshoeken van de gasklep als gevolg van een lage gasklepdruk opschakelen plaats bij lagere rijsnelheden in vergelijking met het geval wanneer de gasklep onder een grote hoek open is.

Als de bestuurder probeert het gas zo veel mogelijk open te zetten, in een poging om de maximale acceleratie van de auto te krijgen, dan hebben we het in dit geval niet over brandstofbesparing, en voor snelle acceleratie is het noodzakelijk om het maximale motorvermogen te gebruiken. Hiervoor zijn latere versnellingsopschakelingen nodig, die wordt geleverd door een hogere waarde van TV-druk, die wordt gevormd bij grote openingshoeken van het gaspedaal.

Een zeer belangrijke rol bij het bepalen van de schakelpunten wordt uitgeoefend door de stijfheid van de gasklepveer en de grootte van zijn voorlopige vervorming. Hoe groter de stijfheid en voorspanning van de veer, hoe later opschakelen zal plaatsvinden, en vice versa, lagere stijfheid en voorspanning van de veer leiden tot eerder opschakelen.

Omdat de TV- en snelheidsregelaardrukken voor de verschillende schakelkleppen hetzelfde zijn, is de enige manier om te voorkomen dat alle wrijvingsregelingen tegelijkertijd worden geactiveerd, het installeren van veren met verschillende stijfheden in verschillende schakelkleppen. Bovendien, hoe hoger de versnelling, hoe groter de stijfheid van de veer zou moeten zijn.

Beschouw als voorbeeld in een vereenvoudigde vorm de werking van een besturingssysteem van een versnellingsbak met drie versnellingen. Dit systeem maakt gebruik van twee schakelventielen: een eerste naar tweede schakelventiel (1-2) en een tweede naar derde schakelventiel (2-3).

Er is geen schakelklep nodig om de eerste versnelling in te schakelen, aangezien de eerste versnelling direct wordt ingeschakeld door de moduskeuzeklep. Vloeistofdruk van de pomp wordt via de drukregelaar naar de moduskeuzeklep gevoerd. De ATF-stroom wordt door deze klep in vieren gedeeld. Een daarvan wordt geleverd aan de hogesnelheidsdrukregelaar, de tweede aan de smoorklep, de derde aan de schakelklep 1-2 en de vierde wordt rechtstreeks naar de hydraulische aandrijving van het wrijvingselement gestuurd, dat in de eerste versnelling is ingeschakeld (Afb. 6-49).

Bij het bereiken van een bepaald toerental wordt de druk van de snelheidsregelaar zodanig dat de kracht die daardoor wordt opgewekt op het rechteruiteinde van de schakelklep 1-2 groter wordt dan de veerkracht en TV-druk die werken op het linkeruiteinde van de ventiel.

De schakelklep 1-2 beweegt en verbindt de hoofdleiding met het kanaal voor het leveren van druk aan de tweede versnellingsservo (Fig. 6-50). Bovendien wordt de hoofdleidingdruk aangelegd op de omschakelklep 2-3, waardoor deze wordt voorbereid op de volgende omschakeling. Bovendien wordt de druk van de hoofdleiding geleverd aan het druktoevoerkanaal naar de klep die verantwoordelijk is voor het uitschakelen van de eerste versnelling, wat moet worden gedaan om de gelijktijdige opname van twee versnellingen te voorkomen.

Vanwege de grotere stijfheid van de veer die in de 2-3 schakelklep is geïnstalleerd, blijft de klep stationair in dit stadium van de automatische transmissieregeling. Het verder verhogen van de voertuigsnelheid zorgt ervoor dat de drukkracht van de snelheidsregelaar ook de 2-3-schakelklep kan bewegen. In dit geval komt de hoofdleidingdruk de inschakelservo van de 3e versnelling binnen en wordt geleverd aan de ontkoppelingsklep van de 2e versnelling (Figuur 6-51).

Verdere beweging van de auto met een constante stand van het gaspedaal en ongewijzigde externe rijomstandigheden vindt plaats in de derde versnelling.

Er moet echter worden opgemerkt dat als er geen aanvullende maatregelen worden genomen, de toestand van de versnellingsbak bij het rijden in de tweede of derde versnelling onstabiel zal zijn. Een lichte pedaalafwijking in de richting van het vergroten van de gasklepopeningshoek en als gevolg van een toename van de TV-druk in de bak zal er teruggeschakeld worden. Een lichte afname van de snelheid van de auto, bijvoorbeeld veroorzaakt door een lichte stijging, zal tot hetzelfde effect leiden. In de toekomst zal de automatische transmissie opnieuw opschakelen als gevolg van het licht loslaten van het gaspedaal of het herstel van de snelheid van het voertuig. En dit proces kan vele malen herhaald worden. Dergelijke oscillerende versnellingswisselingen zijn ongewenst en het is noodzakelijk om de versnellingsbak tegen hun effecten te beschermen.

Om de automatische transmissie te beschermen tegen de effecten van herhaaldelijk op- en terugschakelen, is er in het hydraulische systeem een ​​hysterese aangebracht tussen de snelheden waarmee opgeschakeld wordt en de snelheden waarmee teruggeschakeld wordt in de automatische transmissie. Met andere woorden, terugschakelen vindt plaats bij iets lagere snelheden in vergelijking met de snelheden waarmee opgeschakeld wordt. Dit wordt op een zeer eenvoudige manier bereikt.

Nadat het opschakelen (1-2 of 2-3) heeft plaatsgevonden, wordt het druktoevoerkanaal van de smoorklep geblokkeerd in de overeenkomstige schakelklep (1-2 of 2-3) (Fig.6-52). In dit geval wordt de drukkracht van de snelheidsregelaar die op het uiteinde van de schakelklep werkt alleen tegengegaan door de kracht van de samengedrukte veer. Deze isolatie van de tv-druk van de schakelklep werkt als een pal om terugschakelen te voorkomen en elimineert de mogelijkheid van een oscillerend proces bij het schakelen.

Als de bestuurder tijdens het rijden het gaspedaal volledig loslaat, zal het voertuig geleidelijk vertragen, waardoor de druk van de snelheidsregelaar automatisch wordt verlaagd. Op het moment dat de kracht van deze druk op de schakelklep kleiner wordt dan de kracht van de veer, zal de klep naar de tegengestelde stand gaan bewegen. In dit geval wordt de hoofdleiding geblokkeerd en vindt er een terugschakeling plaats in de automatische transmissie.

Geforceerde terugschakelmodus (kickdown)

Vaak is het, vooral bij het inhalen van een rijdend voorligger, nodig om een ​​grote versnelling te ontwikkelen, die alleen kan worden verkregen als een hogere koppelwaarde op de wielen wordt toegepast. Hiervoor is het wenselijk om over te schakelen naar een lagere versnelling. In automatische transmissiebesturingssystemen, zowel puur hydraulisch als met een elektronische regeleenheid, is deze werkingsmodus aanwezig. Om terugschakelen te forceren, moet de bestuurder het gaspedaal helemaal intrappen. Tegelijkertijd, als we het hebben over een puur hydraulisch regelsysteem, dan veroorzaakt dit een toename van de TV-druk ten opzichte van de druk van de hoofdleiding en bovendien wordt er een extra kanaal geopend in de smoorklep, waardoor TV- druk die naar het einde van de schakelklep moet worden gebracht, waarbij het eerder geblokkeerde kanaal wordt omzeild. Onder invloed van verhoogde TV-druk beweegt de schakelklep naar de tegenovergestelde positie en vindt er een terugschakeling plaats in de automatische transmissie. De klep waarmee het hele hierboven beschreven proces wordt uitgevoerd, wordt een geforceerde terugschakelklep genoemd.

Sommige transmissies gebruiken een elektrische aandrijving om terugschakelen te forceren. Om dit te doen, is er een sensor onder het pedaal geïnstalleerd, waarvan het signaal, wanneer ingedrukt, naar de solenoïde gaat

gedwongen terugschakelen (Fig.6-53). Bij aanwezigheid van een stuursignaal opent de solenoïde een extra kanaal om de maximale TV-druk aan het omschakelventiel te leveren.

In het geval van het gebruik van een elektronische regeleenheid in de transmissie, is alles iets eenvoudiger opgelost. Om de geforceerde terugschakelmodus te bepalen, kan op dezelfde manier als in het vorige geval een speciale sensor onder het gaspedaal worden gebruikt of een sensorsignaal dat de volledige gasopening bepaalt. In beide gevallen komt hun signaal de elektronische regeleenheid van de automatische transmissie binnen, die de juiste commando's naar de schakelsolenoïdes genereert.

2. ELEKTRO-HYDRAULISCHE BESTURINGSSYSTEMEN

Sinds de tweede helft van de jaren 80 van de vorige eeuw worden speciale computers (elektronische regeleenheden) actief gebruikt om automatische transmissies te besturen. Hun verschijning op auto's maakte het mogelijk om meer te implementeren flexibele systemen bedieningselementen, rekening houdend met een veel groter aantal factoren in vergelijking met puur hydraulische regelsystemen, die uiteindelijk de efficiëntie van de motor-transmissieverbinding en de kwaliteit van het schakelen verhoogden.

Aanvankelijk werden computers alleen gebruikt om de lock-up-koppeling van de transformator te besturen en in sommige gevallen om de step-up planetaire tandwielset te besturen. Dit laatste geldt voor versnellingsbakken met drie versnellingen, waarbij een extra planetaire tandwielset werd gebruikt om de vierde (opschakel) versnelling te verkrijgen. Dat was genoeg eenvoudige blokken bedieningselementen, meestal opgenomen in de motorregeleenheid. De resultaten van de werking van voertuigen met een dergelijk besturingssysteem hadden een positief resultaat, wat een stimulans was voor de ontwikkeling van reeds gespecialiseerde transmissiebesturingssystemen. Momenteel worden bijna alle auto's met automatische transmissie geproduceerd met elektronische controlesystemen. Dergelijke systemen maken een veel nauwkeurigere controle van het schakelproces mogelijk, waarbij veel meer toestandsparameters worden gebruikt, zowel van het voertuig zelf als van zijn individuele systemen.

Over het algemeen kan het elektrische deel van het transmissiebesturingssysteem worden onderverdeeld in drie delen: meten (sensoren), analyseren (regeleenheid) en uitvoeren (solenoïden).

Het meetgedeelte van het regelsysteem kan de volgende elementen bevatten:

Moduskeuzeschakelaar positiesensor;

Gasklepstandsensor;

Motor krukas snelheidssensor;

ATF-temperatuursensor;

Transmissie uitgaande as snelheidssensor;

Koppelomvormer turbinewielsnelheidssensor;

Snelheidsmeter;

Gedwongen terugschakelsensor;

Overdrive-schakelaar;

Bedrijfsmodusschakelaar versnellingsbak;

Remgebruikssensor;

Druksensoren.

Aan het analyserende deel van het besturingssysteem zijn de volgende taken toegewezen:

Schakelpunten bepalen;

Kwaliteitscontrole versnellingspook;

Controle van de drukwaarde in de hoofdleiding;

Koppelomvormer lockup-koppelingsregeling;

Transmissie controle;

Probleemoplossen.

Het uitvoerende deel van het besturingssysteem omvat verschillende solenoïdes:

Schakelmagneten;

Koppelingsbedieningsmagneet
koppelomvormer;

Solenoïde drukregelaar hoofdleiding;

Andere solenoïden.

De besturingseenheid ontvangt signalen van sensoren, waar ze worden verwerkt en geanalyseerd, en op basis van de resultaten van hun analyse genereert de eenheid geschikte besturingssignalen. Het werkingsprincipe van regeleenheden voor alle transmissies, ongeacht het automerk, is ongeveer hetzelfde.

Soms wordt de werking van de transmissie geregeld door een aparte regeleenheid, de transmissie genaamd. Maar momenteel is er een tendens om een ​​gemeenschappelijke regeleenheid voor motor en transmissie te gebruiken, hoewel deze gemeenschappelijke eenheid in feite ook uit twee processors bestaat, die zich alleen in één behuizing bevinden. In ieder geval communiceren beide processors met elkaar, maar de motorbesturingsprocessor heeft altijd voorrang op de transmissiebesturingsprocessor. Bovendien gebruikt de transmissieregeleenheid in zijn werk de signalen van sommige sensoren die verband houden met het motormanagementsysteem, bijvoorbeeld een gasklepstandsensor, een motortoerentalsensor, enz. In de regel gaan deze signalen eerst naar de motorregeling eenheid en vervolgens naar de transmissieregeleenheid.

De taak van de besturingseenheid is om de signalen van de sensoren in het besturingssysteem van deze transmissie te verwerken, de ontvangen informatie te analyseren en de juiste besturingssignalen te genereren.

De signalen van de sensoren die de regeleenheid binnenkomen, kunnen de vorm hebben van een analoog signaal (Fig. 7-1a) (continu veranderend), of in de vorm van een discreet signaal (Fig. 7-1b).

Analoge signalen worden in de besturingseenheid met behulp van een analoog-naar-digitaalomzetter omgezet in een gedigitaliseerd signaal (Fig. 7-2). De ontvangen informatie wordt geëvalueerd in overeenstemming met de besturingsalgoritmen die zijn opgeslagen in het geheugen van de computer. Op basis van een vergelijkende analyse van de ontvangen en in het geheugen opgeslagen gegevens worden besturingssignalen gegenereerd.

Het elektronische geheugen van de regeleenheid slaat een reeks commando's op voor het regelen van de transmissie, afhankelijk van de externe omstandigheden van het voertuig en de status van de automatische transmissie. Bovendien analyseren moderne automatische transmissiecontrolesystemen de rijstijl en selecteren ze het juiste schakelalgoritme.

Als resultaat van de analyse van de ontvangen informatie genereert de besturingseenheid commando's voor de actuatoren, die in elektrohydraulische systemen worden gebruikt als elektromagnetische kleppen (solenoïdes). Solenoïdes zetten elektrische signalen om in mechanische beweging van een hydraulische klep. Bovendien wisselt de regeleenheid van de transmissie informatie uit met regeleenheden van andere systemen (motor, cruise control, airconditioning, enz.).

Hydraulische systemen worden gebruikt in een verscheidenheid aan apparatuur, maar ze zijn allemaal gebaseerd op een soortgelijk principe. Het is gebaseerd op de klassieke wet van Pascal, ontdekt in de 17e eeuw. Volgens hem creëert de druk die op een vloeistofvolume wordt uitgeoefend een kracht. Het wordt gelijkmatig in alle richtingen overgebracht en creëert op elk punt dezelfde druk.

De basis van het hydraulische werk van welke aard dan ook is het gebruik van de energie van vloeistoffen en het vermogen om met weinig moeite een verhoogde belasting over een groot gebied te weerstaan ​​- de zogenaamde hydraulische vermenigvuldiger. Zo kunnen alle soorten apparaten die werken op basis van het gebruik van hydraulische energie worden toegeschreven aan hydrauliek.

Speciale uitrusting met hydraulische eenheden
Gehydroficeerde robots in de Kamaz-fabriek

Soorten hydrauliek per toepassing

Ondanks de gemeenschappelijke "basis" vallen hydraulische systemen op door hun verscheidenheid. Van hydraulische basisontwerpen bestaande uit verschillende cilinders en buizen tot ontwerpen die hydraulische elementen en elektrische oplossingen combineren, ze demonstreren de breedte van engineering en bieden toepassingswaarde in een breed scala van industrieën:

• industrie - als onderdeel van gieterij-, pers-, transport- en handlingapparatuur, metaalsnijmachines, transportbanden;
• landbouw - aanbouwdelen van tractoren, graafmachines, maaidorsers en bulldozers worden nauwkeurig bestuurd door hydraulische units;
• auto-industrie: hydraulisch remsysteem - een "must have" voor moderne auto's en vrachtwagens;
• lucht- en ruimtevaartindustrie: systemen, onafhankelijk of gecombineerd met pneumatiek, worden gebruikt in landingsgestellen, besturingsapparatuur;
• constructie: bijna al het speciale materieel is uitgerust met hydraulische units;
• scheepsbouwkunde: hydraulische systemen worden gebruikt in turbines, besturing;
• olie- en gasproductie, offshore boren, energie, houtkap en opslag, huisvesting en gemeentelijke diensten en vele andere gebieden.

Hydraulisch station voor draaibank

In de industrie (voor het snijden van metaal en andere werktuigmachines) wordt moderne productieve hydrauliek gebruikt vanwege het vermogen om een ​​optimale werkingsmodus te bieden met behulp van traploze regeling, om soepele en nauwkeurige bewegingen van apparatuur en gemak van automatisering te verkrijgen.

Op productiemachines worden systemen met automatische besturing veel gebruikt, en in de bouw, landschapsarchitectuur, wegen en andere werken - graafmachines en andere rups- of wielen met gehydroficeerde eenheden. Het hydraulische systeem wordt aangedreven door de motor van de uitrusting (ICE of elektrisch) en zorgt voor de werking van aanbouwdelen - bakken, gieken, vorken, enzovoort.

Hydraulische graaflaadmachine

Typen hydrauliek met verschillende hydraulische aandrijvingen

In uitrusting voor verschillende gebieden hydraulische aandrijvingen van een van de twee typen worden gebruikt: hydrodynamisch, voornamelijk werkend op kinetische energie, of volumetrisch. Deze laatste gebruiken de potentiële energie van vloeistofdruk, zorgen voor hoge druk en worden vanwege technische uitmuntendheid veel gebruikt in moderne machines. Systemen met compacte en productieve volumetrische aandrijvingen worden geïnstalleerd op zware graafmachines en werktuigmachines - hun werkdruk bereikt 300 MPa en meer.

Een voorbeeld van apparatuur met volumetrische hydraulische aandrijving
Hydroturbinedrijvende kracht voor waterkrachtcentrale

Volumetrische hydraulische aandrijvingen worden gebruikt in de meeste moderne hydraulische systemen die zijn geïnstalleerd in persen, graafmachines en bouwmachines, metaalbewerkingsmachines, enzovoort. Apparaten zijn geclassificeerd volgens:

• de aard van de beweging van de uitgaande schakels van de hydraulische motor - deze kan roterend zijn (met een aangedreven as of behuizing), translatie of roterend, met beweging onder een hoek van maximaal 270 graden;
• regeling: instelbaar en niet-gereguleerd in handmatige of automatische modus, gasklep, volumetrische of volumetrische gasklepmethode;
• circulatieschema's van werkvloeistoffen - compact gesloten, gebruikt in mobiele technologie en open, die communiceert met een afzonderlijke hydraulische tank;
• bronnen van vloeistoftoevoer: met pompen of hydraulische aandrijvingen, hoofd- of autonoom;
• motortype - elektrisch, verbrandingsmotoren in auto's en speciale uitrusting, scheepsturbines, enzovoort.

Siemens turbine met hydraulische aandrijving

Het ontwerp van hydrauliek van verschillende typen

In de industrie worden machines en mechanismen met een complex apparaat gebruikt, maar in de regel werkt de hydrauliek daarin volgens een gemeenschappelijke schakelschema. Het systeem omvat:

• een werkende hydraulische cilinder die hydraulische energie omzet in mechanische beweging (of, in krachtigere industriële systemen, een hydraulische motor);
• hydraulische pomp;
• een tank voor de werkvloeistof, waarin een nek, een ontluchter en een ventilator zijn voorzien;
• kleppen - controle, veiligheid en distributie (vloeistof naar de cilinder of naar de tank leiden);
• fijne filters (elk één op de toevoer- en retourleidingen) en grove filters - om onzuiverheden van mechanische aard te verwijderen;
• een systeem dat alle elementen regelt;
• circuit (drukvaten, leidingen en andere componenten), afdichtingen en pakkingen.

Het klassieke schema van een apart hydraulisch systeem

Afhankelijk van het type hydraulisch systeem kan het ontwerp verschillen - dit heeft invloed op de reikwijdte van het apparaat, de bedrijfsparameters.

Standaard hydraulische remcilinder voor Niva SK-5 maaidorser

Soorten structurele elementen van het hydraulische systeem

Allereerst is het type aandrijving belangrijk - het deel van de hydrauliek dat energie omzet. De cilinders zijn van het roterende type en kunnen vloeistoffen slechts aan één uiteinde of beide (respectievelijk enkele of dubbele werking) geleiden. Hun inspanningen zijn gericht in een rechte lijn. Hydrauliek van het open type met cilinders die de uitgangskoppelingen heen en weer bewegen, gebruikt in kleine en middelgrote apparatuur.

Speciale uitrusting met hydraulische motor

In complexe industriële systemen worden hydraulische motoren geïnstalleerd in plaats van werkcilinders, waarin vloeistof uit de pomp stroomt en vervolgens terugkeert naar de leiding. Gehydroficeerde motoren voorzien de uitgaande schakels van een draaibeweging met een onbeperkte draaihoek. Ze worden aangedreven door een werkende hydraulische vloeistof die uit de pomp komt, waardoor de mechanische elementen gaan draaien. In apparatuur voor verschillende gebieden zijn hydraulische tandwiel-, schoepen- of zuigermotoren geïnstalleerd.

Hydraulische motor met radiale zuiger

De stromen in het systeem worden geregeld door hydraulische verdelers - smoren en sturen. Volgens de ontwerpkenmerken zijn ze onderverdeeld in drie varianten: spoel, kraan en klep. De hydraulische verdelers van het eerste type zijn het meest gevraagd in de industrie, technische systemen en communicatie. Spoelmodellen zijn eenvoudig te bedienen, compact en betrouwbaar.

hydraulische pomp- Een ander fundamenteel belangrijk element van de hydrauliek. Apparatuur die mechanische energie omzet in drukenergie wordt gebruikt in gesloten en open hydraulische systemen. Voor apparatuur die in "harde" omstandigheden werkt (boren, mijnbouw, enzovoort), zijn modellen van het dynamische type geïnstalleerd - deze zijn minder gevoelig voor vervuiling en onzuiverheden.

Hydraulische pomp
Hydraulische pomp in sectie
Paar hydraulische pomp-hydromotor

Pompen worden ook geclassificeerd op actie - geforceerd of niet-geforceerd. In de meeste moderne hydraulische systemen die verhoogde druk gebruiken, zijn pompen van het eerste type geïnstalleerd. Door ontwerp worden modellen onderscheiden:

• versnelling;
• met bladen;
• zuiger - axiale en radiale typen.
• en etc.

Gehydroficeerde manipulatoren voor 3D-printen

Er zijn toepassingen voor de wetten van de hydrauliek - fabrikanten komen met nieuwe modellen van machines en apparatuur. Een van de meest interessante zijn hydraulische systemen die zijn geïnstalleerd in manipulatoren voor 3D-printen, collaboratieve robots, medische microfluïdische apparaten, luchtvaart en andere apparatuur. Daarom kan geen enkele classificatie als volledig worden beschouwd - wetenschappelijke vooruitgang vult deze bijna elke dag aan.

pi4 workerbot is een ultramoderne industriële robot die gezichtsuitdrukkingen reproduceert

3D-geprinte hydraulische manipulator

Hydraulische apparatuur op de leidingen van een vliegtuigfabriek