Uzavretý hydraulický obvod (obr. 5.9)
Medzi čerpadlom a motorom (hydraulickým valcom) je stály objem pracovnej kvapaliny, ktorá sa medzi jednotlivými cyklami nevymieňa. Úbytok kvapaliny, vzniknutý netesnosťami, sa nahrádza zo zásobníkovej nádrže. Typickým príkladom je hydraulický brzdový systém automobilov.
Obr. 5.9 Schéma uzavretého obvodu1 – čerpadlo, 2 – piest s manžetami, 3 – spätný ventil, 4 – hydraulický valec, 5 - nádrž
5.3.3. Prvky hydraulických obvodov
Najobvyklejšie prvky sú: nádržka na pracovnú kvapalinu, čerpadlo, čistič, prepúšťací ventil, rozvádzač, motor. Prvky sú navzájom spojené potrubím na rozvod kvapaliny.
Čerpadlo. Najčastejšie sa používa zubové čerpadlo, ktoré musí mať zodpovedajúce otáčky. Zmysel otáčania je vyznačený na telese a je nevyhnutné ho dodržať.
Čistič. Je spravidla vo výtlačnom potrubí, lebo pri nasávaní by kládol veľký odpor. Niekedy býva za prepúšťacím ventilom.
Prepúšťací ventil (obr. 5.10). Prepúšťa kvapalinu do nádržky, ak tlak v obvode presiahol nastavenú hodnotu. Je nastavený na pracovný tlak, ktorý je nižší ako maximálny prípustný, na ktorý je nastavený poistný ventil.
Spätný ventil zabraňuje kvapaline, aby pri vypnutom čerpadle prúdila cez čerpadlo späť do nádrže a tým klesal tlak v systéme.
Rozvádzač (obr. 5.11) určuje smer prúdenia pracovnej kvapaliny a tým tiež pracovný pohyb valca. Pre jednočinné hydraulické valce sú trojúsťové dvojpolohové posúvače (rozvádzače), pre dvojčinné valce štvorúsťové trojpolohové. Rozvádzače môžu byť ovládané ručne, alebo diaľkove, spravidla elektricky. Sollenoidové ventily ovládajú pomocný hydraulický okruh, ktorý bezpečne presunie
hlavný posúvač.
Obr. 5.10 Rez prepúšťacím ventilom
5.11 Štvorcestný rozvádzač
Potrubie v hydraulických obvodoch je nasávacie, tlakové a odpadové. Nasávacie potrubie odpadne, ak je čerpadlo ponorené do kvapaliny. Odpadové potrubie vedie kvapalinu späť do nádrže. Tlakové a odpadové potrubia sa môžu vo svojej činnosti striedať, napr. pri jednom zdvihu dvojčinného valca je jedna hadica tlaková a druhá odpadová. pri spätnom zdvihu naopak. Svetlosť potrubia sa určí z rovnice kontinuity toku s tým, že rýchlosť v tlakovom potrubí nemá byť vyššia ako 5 m.s-1 a v odpadovom 1 m.s-1 . Pri vyššej rýchlosti stúpajú nadmerne prietokové odpory. Pre dlhé potrubie treba tieto hodnoty ešte znížiť. Nepohyblivé časti potrubia sa zhotovujú z oceľových bezšvových rúrok, pohyblivé sú z odolnej gumy s textilnou výstužou (obr. 5.12). Potrubie a prístroje sú navzájom spojené nákrutkou. Nákrutka väčšinou tesní priamym kovovým stykom.
Obr. 5.12 Vysokotlaková hadica s nákrutkou
Motor býva spravidla dvojčinný valec (obr. 5.13), avšak podľa potreby možno použiť jednočinný valec alebo motor s rotačným pohybom. Pokiaľ boli použité valce, je potrebné:
Obr. 5.13 Dvojčinný hydraulický valec
Tlakomery na kontrolu tlaku v obvode sa zaraďujú na vhodné miesta.
5.3.4. Kvapaliny pre hydraulické obvody
Na plnenie hydraulických obvodov sa používajú kvapaliny rôzneho zloženia. Môže to byť voda, v ktorej je emulgovaný olej, napr. pri niektorých hydraulických lisoch, alebo niektorý druh minerálneho oleja. Pre náročné hydraulické obvody sa používa silikónový lej. Do brzdových systémov motorových vozidiel sa dáva špeciálna kvapalina.
5.3.5. Regulácia rýchlosti v hydraulických obvodoch
V podstate sú známe tri spôsoby regulácie: škrtením, regulačným čerpadlom a stupňovitou reguláciou.
Regulácia škrtením. Škrtenie je obmedzovanie prietoku pracovnej kvapaliny. Vzniká pritom intenzívne vírenie a kvapalina sa zohrieva. Použité čerpadlo má stály prietok. Podľa miesta zaradenia škrtiaceho ventilu sa rozlišuje:
je drahé čerpadlo, výhodou nepatrné ohriatie kvapaliny.
Obr. 5.14 Regulácia pri vstupe a pri výstupe Obr. 5. 15 Paralelná regulácia pri vstupe
1 – škrtiaci ventil, 2 – rozvádzač, 3 – motor,
4 – prepúšťací ventil
Stupňovitá zmena rýchlosti (obr. 5.16) sa zabezpečí spravidla dvoma čerpadlami, z ktorých každé má prepúšťací ventil, ovládač a rozdielny výkon. Toto usporiadanie umožňuje 3 studne rýchlosti. Čerpadlá bývajú obe v jednom telese a majú jeden motor. Takéto zostavenie má názov dvojčerpadlo. Systém je doplnený regulátorom zrýchlenia. Schéma môže slúžiť ako príklad zapojenia hydraulického valca.
Obr. 5. 16 Stupňovitá regulácia 1 – čerpadlá, 2 – rozvádzač, 3 – posunovač, 4 – prepúšťací ventil, 5 – regulátor zrých