Hidropārvads

Hidrauliskā ķēde - sūknis, tiešās regulēšanas vārsts, hidrauliskais cilindrs, rezervuārs, filtrs

Hidropārvads ir mehāniska ierīce, kurā darba veikšanai tiek izmantots šķidrums. Bieži izmanto smagās tehnikas iekārtās, piemēram, zemes rakšanas mašīnās. Hidrauliskais šķidrums iekārtā tiek sūknēts cauri hidrauliskajiem motoriem un cilindriem. Šķidrumu kontrolē ar regulējošiem vārstiem tieši vai automātiski, plūsmu novadot pa caurulēm.

Hidrauliskās sistēmas, tāpat kā pneimatiskās sistēmas, balstās uz Paskāla likumu, kas nosaka, ka piemērojot spiedienu šķidrumam slēgtās sistēmas iekšienē, šis spiediens izplatās vienādi visos virzienos. Hidrauliskajā sistēmā visbiežāk izmanto nesaspiežamu šķidrumu, nevis saspiestu gāzi.

Apraksts

Mašīnās diezgan bieži nepieciešams pārvadīt mehānisko enerģiju no vienas rotējošas ass uz otru, pie tam abu asu rotācijas leņķiskie ātrumi bieži vien ir dažādi. Šādu uzdevumu sekmīgi var atrisināt, izmantojot hidropārvadus jeb hidrodinamiskos pārvadus, kuros starp dzenošo un dzenamo vārpstu nav tieša kontakta.

Tātad hidropārvads ir enerģētiska iekārta jaudas pārvadīšanai no vienas vārpstas uz otru, par starpelementu izmantojot šķidrumu. Hidropārvada galvenās sastāvdaļas ir centrbēdzes sūkņa darbarats, kas nostiprināts uz dzenošās vārpstas, un reaktīvās (radiāliaksiālās) turbīnas darbarats uz dzenamās vārpstas. Abu mašīnu darbarati atrodas tuvu (atstarpe 3...10 mm), lai iespējami sama¬zinātu hidrauliskos zudumus.

Sūkņa vārpstu piedzen elektrodzinējs, iekšdedzes vai tvaika dzinējs. Dzenošajai vārpstai rotējot kopā ar sūkņa darbaratu, darba šķidrums izplūst caur sūkņa starplāpstiņu kanāliem darbarata perifērijā, nokļūstot tieši vai caur ievirzes ierīci uz turbīnas lāpstiņām. Izejot no turbīnas darbarata, darba šķidrums atkal nokļūst uz sūkņa darbarata lāpstiņām, un darba cikls atkārtojas.

Tātad sūkņa darbarats pārveido dzinēja mehānisko enerģiju šķidruma hidrauliskajā, galvenokārt kinētiskajā enerģijā, bet, šķidruma plūsmai iedarbojoties uz turbīnas lāpstiņām, enerģija tiek atdota turbīnai (dzenamajai vārpstai). Hidropārvada galvenā pozitīvā īpašība ir elastīga jaudas pārvadīšana un automātiska pārvadāmā momenta izmaiņa. Hidroparvadu, kas spējīgs izmainīt tikai dzenamās vārpstas rotācijas ātrumu, neizmainot pārvadāmā momenta lielumu, sauc par hidrosajūgu jeb hidrodinamisko sajūgu.

Ja vienlaikus ar rotācijas ātrumu var izmainīties arī pārvadāmais griezes moments, šādu iekārtu sauc par hidotransformatoru jeb hidrodinamisko transformatoru.

Vienkāršākais hidropārvads ir hidrosajūgs. To izmanto divu vārpstu elastīgai savienošanai. Hidrosajūgam nav ievirzes ierīces, kas pārvadāmo enerģiju varētu transformēt. Sajūgs sastāv tikai no centrbēdzes sūkņa darbarata un turbīnas darbrata, tādēļ sajūgā nenotiek enerģijas transformēšanās un dzenošās vārpstas griezes moments vienāds ar dzenamās vārpstas griezes momentu.

Hidrosajūga sūkņa darbarats nostiprināts uz dzinēja vārpstas, bet turbīnas darbarats — uz dzenamās vārpstas. Darbaratu dobums, kas izveidojies korpusa iekšienē, piepildīts ar šķidrumu. Hidrosajūgā sūkņu un turbīnas darbrati rotē ar dažādiem leņķiskajiem ātrumiem. Darbratu netiešas saistības dēļ dzenamās vārpstas rotācijas ātrums vienmēr mazāks par dzenošās vārpstas rotācijas ātrumu.

Leņķisko ātrumu starpības dēļ abos sajūga darbaratos uz šķidruma daļiņām darbojas dažādi centrbēdzes spēki, kas rada spiediena starpību starp darbaratiem.

Sūkņa attīstītais spiediens ir lielāks nekā attiecīgais spiediens turbīnā. Šīs spiediena starpības rezultātā sajūga ass šķērsgriezumā rodas šķidruma riņķveida kustība virzienā no sūkņa darbarata uz turbīnas darbaratu. Starp sūkņa un turbīnas darbaratiem noslēgtās šķidruma kustības rašanās nodrošina griezes momenta pārnešanu no dzenošās uz dzenamo vārpstu.

Hidrotransformatoru lieto enerģijas pārvadīšanai un pārveidošanai starp divām vārpstām. Hidratransformatorā sūkņa darbaratu griež mehānisks dzinējs, un caur šo darbaratu plūstošais šķidrums nonāk turbīnas darbaratā, kas rotē ar ievērojami mazāku leņķisko ātrumu. Kad sūkņa radītā hidrauliskā enerģija ir patērēta turbīnā, šķidrums caur nekustīgu lāpstiņu reaktoru atgriežas sūknī un darba process sākas no jauna.

Nekustīgās reaktora lāpstiņas izmaina kustības daudzuma momentu starp sūkņa un turbīnas darbaratiem, kas rada leņķiskā ātruma un turbīnas griezes momenta maiņu.

Tā kā eksistē nekustīgais reaktors, tad hidrotransformatora turbīnas leņķiskais ātrums izmainās atkarībā no slodzes momenta un izmainās arī pārvadāmo momentu attiecība.

Hidrosajūgos un hidrotransformatoros par darba šķidrumu lieto dažādas minerāleļļas un to maisījumus.

Darba šķidrumam jābūt ar antikorozijas īpašibām, labām antifrikcijas īpašībām un ar nelielu viskozitāti. Visvairāk tiek lietotas vieglās smēreļļas, spolīšeļļa, turbīneļļa un arī dīzeļdegviela.