Kamyon hidroliğinin çalışma prensibi. Mümkün olan en basit terimlerle hidrolik prensipler

Modern mekanizmalar, makineler ve takım tezgahları, görünüşte karmaşık yapıya rağmen, sözde bir koleksiyondur. basit makineler– kaldıraçlar, vidalar, kapılar ve benzerleri. Çok karmaşık cihazların bile çalışma prensibi, fizik biliminin incelediği doğanın temel kanunlarına dayanmaktadır. Örnek olarak hidrolik presin tasarımını ve çalışma prensibini ele alalım.

Hidrolik pres nedir

Hidrolik pres, başlangıçta uygulanan kuvveti önemli ölçüde aşan bir kuvvet oluşturan bir makinedir. "Basın" adı oldukça keyfidir: bu tür cihazlar genellikle sıkıştırma veya presleme için kullanılır. Örneğin, almak için sebze yağı Yağlı tohumlar sıkıca bastırılarak yağın dışarı çıkması sağlanır. Endüstride, damgalama yoluyla ürün üretmek için hidrolik presler kullanılır.

Ancak hidrolik pres prensibi başka alanlarda da kullanılabilir. En basit örnek: hidrolik kriko, nispeten küçük bir insan eli çabasıyla, kütlesi açıkça insan yeteneklerini aşan yükleri kaldırmaya olanak tanıyan bir mekanizmadır. Çeşitli mekanizmaların çalışması aynı prensibe dayanmaktadır - hidrolik enerjinin kullanımı:

• hidrolik fren;
• hidrolik amortisör;
• hidrolik tahrik;
• hidrolik pompa.

Bu tür mekanizmaların popülaritesi en çok farklı bölgeler teknolojisi, ince ve esnek hortumlardan oluşan oldukça basit bir cihaz kullanılarak muazzam enerjinin iletilebilmesinden kaynaklanmaktadır. Endüstriyel çok tonlu presler, vinçlerin ve ekskavatörlerin bomları - modern dünyanın vazgeçilmezi olan tüm bu makineler, hidrolik sayesinde etkin bir şekilde çalışır. Devasa güce sahip endüstriyel cihazların yanı sıra krikolar, kelepçeler ve küçük presler gibi birçok manuel mekanizma bulunmaktadır.

Hidrolik pres nasıl çalışır?

Bu mekanizmanın nasıl çalıştığını anlamak için iletişim kuran damarların ne olduğunu hatırlamanız gerekir. Fizikteki bu terim, birbirine bağlı ve homojen bir sıvıyla dolu kapları ifade eder. İletişim kuran damarlar kanunu, iletişim kuran kaplarda dinlenme halindeki homojen bir sıvının aynı seviyede olduğunu belirtir.

Sistemi herhangi bir sistemin çabaladığı denge durumuna getirmek için, örneğin sıvı ekleyerek veya yüzeyine basınç uygulayarak kaplardan birinde sıvının dinlenme durumunu bozarsak, sıvının seviyesi bu kapla iletişim kuran diğer kaplardaki sıvı artacaktır. Bu, kendisini formüle eden bilim adamının adını taşıyan başka bir fiziksel yasa olan Pascal yasası temelinde gerçekleşir. Pascal yasası şu şekildedir: Bir sıvı veya gazdaki basınç tüm noktalara eşit olarak dağıtılır.

Herhangi bir hidrolik mekanizmanın çalışma prensibi neye dayanır? Bir insan neden bir tondan daha ağır bir arabayı kolayca kaldırarak lastiği değiştirebilir?

Matematiksel olarak Pascal yasası şöyle görünür:

P basıncı, uygulanan F kuvvetiyle doğru orantılıdır. Bu anlaşılabilir bir durumdur; ne kadar sert basarsanız basınç da o kadar büyük olur. Ve uygulanan kuvvetin alanıyla ters orantılıdır.

Herhangi bir hidrolik makine, kapların pistonlarla iletişim kurmasından oluşur. Fotoğrafta hidrolik presin şematik diyagramı ve yapısı gösterilmektedir.

Daha büyük bir kaptaki pistona bastığımızı hayal edin. Pascal yasasına göre kaptaki sıvıda basınç yayılmaya başladı ve bağlantılı kaplar yasasına göre bu basıncı telafi etmek için küçük kaptaki piston yükseldi. Ayrıca, eğer büyük bir kapta piston bir mesafe hareket etmişse, o zaman küçük bir kapta bu mesafe birkaç kat daha fazla olacaktır.

Bir deney veya matematiksel hesaplama yaparken bir modeli fark etmek kolaydır: kaplardaki pistonların hareket ettiği mesafe farklı çaplar küçük piston alanının büyük piston alanına oranına bağlıdır. Aksine, daha küçük pistona kuvvet uygulandığında da aynı şey olacaktır.

Pascal yasasına göre, küçük bir silindirin pistonunun birim alanına uygulanan kuvvetin etkisiyle elde edilen basınç her yöne eşit olarak dağıtılırsa, büyük pistona aynı basınç uygulanacaktır, ancak bu basınç artacaktır. ikinci pistonun alanı küçük olanın alanından büyük olduğu kadar.

Bu, hidrolik presin fiziği ve tasarımıdır: Mukavemet kazancı, piston alanlarının oranına bağlıdır. Bu arada, hidrolik amortisör tam tersi bir oran kullanır: amortisör hidroliği tarafından büyük bir kuvvet emilir.

Video, bu mekanizmanın çalışmasını açıkça gösteren bir hidrolik pres modelinin çalışmasını göstermektedir.

Hidrolik presin tasarımı ve çalışması mekaniğin altın kuralına uyar: Güçte kazanırken mesafede kaybederiz.

Teoriden pratiğe

Hidrolik presin çalışma prensibini teorik olarak düşünen Blaise Pascal, onu "kuvvetleri artıran bir makine" olarak adlandırdı. Ancak teorik araştırma anından pratik uygulamaya kadar yüz yıldan fazla zaman geçti. Bu gecikmenin nedeni buluşun işe yaramazlığı değildi; makinenin mukavemeti artırmadaki faydaları açıktır. Tasarımcılar bu mekanizmayı oluşturmak için çok sayıda girişimde bulundular. Sorun, pistonun kabın duvarlarına sıkı bir şekilde oturmasına ve aynı zamanda sürtünme maliyetlerini en aza indirerek kolayca kaymasına olanak tanıyan bir sızdırmazlık contası oluşturmanın zorluğuydu - sonuçta kauçuk henüz mevcut değildi.

Sorun ancak 1795'te çözüldü. İngiliz mucit Joseph Brama, "Brahma presi" adı verilen bir mekanizmanın patentini aldı. Daha sonra bu cihaz çağrılmaya başlandı hidrolik baskı. Pascal tarafından teorik olarak özetlenen ve Brahma basınında somutlaştırılan cihazın çalışma şeması, geçtiğimiz yüzyıllarda hiç değişmedi.

2015-11-15

Hidrolik tahrik(hacimsel hidrolik tahrik), mekanik enerjiyi iletmek ve sıvı yoluyla hareketi dönüştürmek için tasarlanmış bir dizi hacimsel hidrolik makine, hidrolik ekipman ve diğer cihazlardır. (T.M Bashta Hidrolik, hidrolik makineler ve hidrolik sürücüler).

Hidrolik tahrik, bir veya daha fazla hidrolik motoru, akışkan enerji kaynağını, kontrol ekipmanını ve bağlantı hatlarını içerir.

Hidrolik tahrikin çalışması şu prensibe dayanmaktadır:

Sistemi ele alalım.

Bu sistemde piston 2 üzerinde oluşturulan kuvvet aşağıdaki bağımlılıkla belirlenebilir:

Şekline dönüştü kuvvet alan oranına bağlıdır ikinci pistonun alanı ne kadar büyükse ve birincinin alanı ne kadar küçükse, F1 ve F2 kuvvetleri arasındaki fark o kadar büyük olacaktır. Hidrolik kaldıraç prensibi sayesinde az eforla çok fazla kuvvet elde edebilirsiniz.

Hidrolik bir kaldıraç üzerinde efor kazanarak hareketten fedakarlık etmeniz gerekecek küçük pistonu l1 miktarı kadar hareket ettirerek, piston 2'nin hareketini l2 miktarı kadar elde ederiz:

S2 pistonunun alanının S1 alanından büyük olduğunu düşünürsek l2 yer değiştirmesinin l1'den küçük olduğunu elde ederiz.

Hareket kaybı telafi edilemezse hidrolik tahrik o kadar kullanışlı olmazdı, ancak bu özel bir sistem sayesinde yapıldı. hidrolik cihazlar - .

Çek valf, tek yönde hareket eden akışı bloke eden ve geri dönüş akışının serbestçe geçmesine izin veren bir cihazdır.

Ele alınan örnekte, haznenin çıkışına piston 1 ile kurulum yapın. çek valf Böylece sıvı odayı terk edebilir ancak geri akamaz. Sıvının hazneye girebilmesi ve bu hazneden tanka geri akmaması için ikinci valf, piston 1'li hazne ile ilave sıvı tankı arasına takılmalıdır.

Yeni sistem bu şekilde olacak.

Pistona F1 kuvveti uygulayarak ve onu l1 mesafesi kadar hareket ettirerek, pistonun l2 mesafesinde F2 kuvveti ile hareketini elde ederiz. Daha sonra piston 1'i başlangıç ​​​​mesafesine hareket ettiriyoruz, sıvı piston 2 ile hazneden geri akamayacak - çek valf buna izin vermeyecek - piston 2 yerinde kalacaktır. Tanktaki sıvı, birinci pistonla hazneye akacaktır. Daha sonra, piston 1'e tekrar F1 kuvvetini uygulamanız ve onu l1 mesafesine kadar hareket ettirmeniz gerekir, bunun sonucunda piston 2, F2 kuvveti ile tekrar l2 mesafesine hareket edecektir. Ve başlangıç ​​pozisyonuna göre, iki çevrimde piston 2 2*l2 kadar hareket edecektir. Döngü sayısını artırarak, piston 2'nin daha büyük bir yer değiştirmesini elde etmek mümkündür.

Geliştirilen olası kuvvet açısından hidrolik kolun mekanik kolun önüne geçmesini sağlayan şey, çevrim sayısını artırarak hareketi artırma yeteneğiydi.

Muazzam kuvvetlerin gerekli olduğu tahrikler genellikle hidroliktir.

Hazne ve piston 1'in yanı sıra hidrolikte çek valfli üniteye denir pompa. Piston 2 hazneli - hidrolik motor, bu durumda - .

Hidrolik tahrikli distribütör

Söz konusu sistemde piston 2'yi başlangıç ​​​​pozisyonuna döndürmek gerekirse ne yapmalı? Sistemin mevcut konfigürasyonu ile bu imkansızdır. Piston 2'nin altından gelen sıvı geri akamaz - çek valf buna izin vermez, bu da sıvının tanka gönderilmesini sağlayan bir cihazın gerekli olduğu anlamına gelir. Basit bir dokunuş kullanabilirsiniz.

Ancak hidrolikte özel bir durum var akışları yönlendirmek için cihaz - distribütör sıvı akışlarını istediğiniz yöne yönlendirmenize olanak tanır.

Ortaya çıkan hidrolik tahrikin çalışmasını tanıyalım.

Hidrolik tahriklerdeki cihazlar

Modern hidrolik tahrikler birçok unsurdan oluşan karmaşık sistemlerdir. Tasarımı basit değil. Sunulan örnekte böyle bir cihaz yoktur çünkü genellikle ulaşmayı amaçlarlar gerekli özellikler sürmek.

En yaygın hidrolik cihazlar

• Emniyet valfleri
• İndirgeme vanaları
• Akış düzenleyiciler
• Şoklar

Sitemizin - bölümünde hidrolik cihazlar hakkında bilgi alabilirsiniz. Herhangi bir sorunuz varsa, bu makalenin yorumlarında onlara sorun.

Hidrolik sistem, enerjiyi iletmek için bir sıvı kullanarak küçük kuvvetleri büyük kuvvetlere dönüştürmek üzere tasarlanmış bir cihazdır. Bu prensibe göre çalışan birçok düğüm çeşidi vardır. Bu tür sistemlerin popülaritesi öncelikle açıklanmaktadır. yüksek verim bunların işleyişi, güvenilirliği ve tasarımın göreceli basitliği.

Kullanım kapsamı

Bu tür sistem yaygın olarak kullanılmaktadır:

1. Endüstride. Çoğu zaman hidrolik, metal kesme makinelerinin, ürünlerin taşınması, yüklenmesi/boşaltılması vb. için tasarlanan ekipmanların tasarımının bir unsurudur.
2. Havacılık endüstrisinde. Benzer sistemler çeşitli kontrol ve şasi türlerinde kullanılmaktadır.
3. Tarımda. Traktörlerin ve buldozerlerin ataşmanları genellikle hidrolik aracılığıyla kontrol edilir.
4. Kargo taşımacılığı alanında. Arabalar genellikle hidrolik ile donatılmıştır
5. Bir gemide bu durumda dümen kontrolünde kullanılır ve türbinlerin tasarımına dahil edilir.

Çalışma prensibi

Herhangi bir hidrolik sistem, geleneksel bir sıvı kolu prensibiyle çalışır. Böyle bir ünitenin içine sağlanan çalışma ortamı (çoğu durumda yağ), tüm noktalarda aynı basıncı oluşturur. Bu, küçük bir alana küçük bir kuvvet uygulayarak, büyük bir alanda önemli bir yüke dayanabileceğiniz anlamına gelir.

Daha sonra, hidrolik gibi bir ünite örneğini kullanarak böyle bir cihazın çalışma prensibini ele alacağız. İkincisinin tasarımı oldukça basittir. Devresi birkaç sıvı dolu ve yardımcı içerir). Bütün bu elemanlar birbirine tüplerle bağlanır. Sürücü pedala bastığında ana silindirdeki piston hareket eder. Sonuç olarak sıvı tüplerin içinden geçmeye başlar ve tekerleklerin yanında bulunan yardımcı silindirlere girer. Bundan sonra frenleme uygulanır.

Endüstriyel sistemlerin tasarımı

Bir arabanın hidrolik freni - gördüğünüz gibi tasarım oldukça basittir. Endüstriyel makine ve mekanizmalarda kullanılır sıvı cihazlar daha karmaşık. Tasarımları farklı olabilir (uygulama kapsamına bağlı olarak). Ancak endüstriyel tarzdaki bir hidrolik sistemin temel tasarımı her zaman aynıdır. Tipik olarak aşağıdaki unsurları içerir:

1. Boyunlu ve fanlı sıvı haznesi.
2. Filtre kaba temizlik. Bu eleman, sisteme giren sıvıdaki çeşitli türdeki mekanik yabancı maddeleri gidermek için tasarlanmıştır.
3. Pompa.
4. Kontrol sistemi.
5. Çalışma silindiri.
6. İki filtre ince temizlik(besleme ve dönüş hatlarında).
7. Dağıtım valfi. Bu yapısal eleman, sıvıyı silindire veya tekrar tanka yönlendirmek için tasarlanmıştır.
8. Kontrol ve emniyet valfleri.

Hidrolik sistemin çalışması endüstriyel ekipman aynı zamanda akışkan manivela prensibine dayanmaktadır. Yerçekiminin etkisi altında böyle bir sistemdeki yağ pompaya girer. Daha sonra kontrol valfine ve ardından silindir pistonuna yönlendirilerek basınç oluşturulur. Bu tür sistemlerdeki pompa, sıvıyı emmek için değil, yalnızca hacmini hareket ettirmek için tasarlanmıştır. Yani basınç, işinin bir sonucu olarak değil, pistondan gelen yük altında yaratılır. Aşağıda hidrolik sistemin şematik diyagramı bulunmaktadır.

Hidrolik sistemlerin avantajları ve dezavantajları

Bu prensiple çalışan birimlerin avantajları şunlardır:

• Büyük boyutlu ve ağırlıklı yükleri maksimum hassasiyetle taşıma yeteneği.
• Neredeyse sınırsız hız aralığı.
• Sorunsuz çalışma.
• Güvenilirlik ve uzun servis ömrü. Bu tür ekipmanın tüm bileşenleri, basit basınç tahliye vanaları takılarak aşırı yüklerden kolayca korunabilir.
• Kullanımı ekonomik ve boyutu küçüktür.

Avantajlarının yanı sıra hidrolik endüstriyel sistemler elbette ve bazı dezavantajlar. Bunlar şunları içerir:

• Çalışma sırasında artan yangın riski. Hidrolik sistemlerde kullanılan akışkanların çoğu yanıcıdır.
• Ekipmanın kirlenmeye karşı duyarlılığı.
• Yağ sızıntısı olasılığı ve dolayısıyla bunların ortadan kaldırılması ihtiyacı.

Hidrolik sistem hesabı

Bu tür cihazlar tasarlanırken birçok farklı faktör dikkate alınır. Bunlar arasında örneğin kinematik sıvı, yoğunluğu, boru hatlarının uzunluğu, çubuk çapları vb. yer alır.

Hidrolik sistem gibi bir cihaz için hesaplamalar yapmanın ana hedefleri çoğunlukla şunları belirlemektir:

• Pompa özellikleri.
• Çubukların strok değerleri.
• Çalışma basıncı.
• Hatların, diğer elemanların ve bir bütün olarak sistemin hidrolik özellikleri.

Hidrolik sistem çeşitli tipler kullanılarak hesaplanır. aritmetik formüller. Örneğin boru hatlarındaki basınç kayıpları şu şekilde belirlenir:

1. Karayollarının tahmini uzunluğu çaplarına bölünür.
2. Kullanılan sıvının yoğunluğu ile ortalama akış hızının karesinin çarpımı ikiye bölünür.
3. Ortaya çıkan değerleri çarpın.
4. Sonucu seyahat kaybı katsayısıyla çarpın.

Formülün kendisi şöyle görünür:

• ∆p ben = λ x l ben(p) : d x pV 2: 2.

Genel olarak bu durumda şebekedeki kayıpların hesaplanması, hidrolik ısıtma sistemleri gibi basit yapılarda olduğu gibi yaklaşık olarak aynı prensibe göre yapılır. Pompa özelliklerini, piston strokunu vb. belirlemek için başka formüller kullanılır.

Hidrolik sistem türleri

Bu tür cihazların tümü iki ana gruba ayrılır: açık ve kapalı tip. Yukarıda ele aldığımız hidrolik sistemin şematik diyagramı birinci tipe aittir. Düşük ve orta güçlü cihazlar genellikle açık bir tasarıma sahiptir. Daha karmaşık kapalı tip sistemlerde silindir yerine hidrolik motor kullanılır. Sıvı pompadan girer ve ardından ana hatta geri döner.

Onarım nasıl yapılır?

Makinelerdeki ve mekanizmalardaki hidrolik sistem önemli bir rol oynadığından, bakımı genellikle bu tür faaliyetlerle uğraşan şirketlerin yüksek vasıflı uzmanlarına emanet edilir. Bu tür şirketler genellikle özel ekipmanların ve hidroliğin onarımı ile ilgili eksiksiz bir hizmet yelpazesi sunmaktadır.

Elbette bu firmalar bu tür işleri gerçekleştirmek için gerekli tüm donanıma sahiptir. Hidrolik sistem onarımları genellikle yerinde yapılır. Çoğu durumda, bunu gerçekleştirmeden önce çeşitli teşhis önlemlerinin uygulanması gerekir. Bunu başarmak için hidrolik servis şirketleri şunları kullanır: özel kurulumlar. Bu tür şirketlerin çalışanları genellikle sorunları çözmek için gerekli bileşenleri de yanlarında getirir.

Pnömatik sistemler

Hidrolik olanlara ek olarak, çeşitli mekanizma türlerinin bileşenlerini tahrik etmek için pnömatik cihazlar da kullanılabilir. Yaklaşık olarak aynı prensipte çalışırlar. Ancak bu durumda suyun değil basınçlı havanın enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülür. Hem hidrolik hem de pnömatik sistemler görevleriyle oldukça etkili bir şekilde başa çıkmaktadır.

İkinci tip cihazların avantajı, her şeyden önce, çalışma sıvısının kompresöre geri gönderilmesine gerek olmamasıdır. Hidrolik sistemlerin pnömatik sistemlere göre avantajı, içlerindeki ortamın aşırı ısınmaması veya aşırı soğumaması ve dolayısıyla devreye herhangi bir ek bileşen veya parça eklenmesine gerek olmamasıdır.

Hidrolik sistemlerin diğer güç aktarım yöntemlerine göre avantajları şunlardır:

• Tasarımın basitliği. Çoğu durumda, birkaç hidrolik sistem bileşeni birlikte daha karmaşık mekanik bağlantıların yerini alabilir.
• Esneklik. Hidrolik bileşenler önemli ölçüde esneklikle konumlandırılabilir. Mekanik elemanlar yerine boru ve hortumlar, konum sorunlarını neredeyse tamamen ortadan kaldırır.
• Pürüzsüzlük. Hidrolik sistemler sorunsuz ve sessiz çalışır. Titreşimler minimumda tutulur.
• Kontrol. Geniş bir hız ve kuvvet aralığında kontrolün uygulanması oldukça basittir.
• Fiyat. Minimum sürtünme kayıpları ile yüksek performans, güç aktarım maliyetini minimum seviyede tutar.
• Aşırı yükleme koruması. Otomatik valfler sistemi aşırı yükten kaynaklanan hasarlara karşı korur.

Hidrolik sistemin ana dezavantajı, hassas parçaların kötü iklim koşullarına ve kirletici maddelere maruz kaldıklarında iyi durumda korunmasıdır. Pas, korozyon, kir, yağ, aşınma ve diğer olumsuz koşullara karşı koruma çevreçok önemli bir durumdur. Aşağıda birkaç ana hidrolik sistem tipini ele alacağız.

Hidrolik kriko

Bu sistem (Şekil 1), sıvı içeren bir hazneden, valfler ve çubuklardan oluşan bir sistemden oluşur ve bir Pascal hidrolik koludur. Küçük çubuğun (pompa) aşağı doğru hareket ettirilmesi, büyük çubuğun (kaldırma silindiri) yükle birlikte yükselmesine neden olur. Küçük ve büyük çubukların altındaki basınç aynı olduğundan ve çubukların (bu basıncın etki ettiği) alanları farklı olduğundan, Pascal yasasına göre, pompa çubuğuna küçük bir kuvvet uygulandığında, önemli ölçüde daha büyük bir kuvvet oluşur. kaldırma silindirinde elde edilir.

Üstteki Şekil 1 emme strokunu göstermektedir. Çıkış çek valfi yük basıncı altında kapanır ve emme çek valfi açılır, böylece hazneden gelen sıvı pompa haznesine dolar. Şekil 1'in alt diyagramında pompa pistonu aşağı doğru hareket etmektedir. Giriş çek valfi basınç altında kapanır ve çıkış valfini açar. Büyük bir pistonun altına onu kaldırmak için bir miktar sıvı pompalanır. Yükü azaltmak için sistem üçüncü bir valf (iğneli valf) ile donatılmıştır. Açıldığında büyük pistonun altındaki sıvı hacmi hazne ile iletişim kurar. Yük, büyük kaldırma çubuğunu aşağı doğru iter ve sıvıyı tekrar hazneye doğru zorlar.

yukarı- emme ve yük tutma stroku, altta- stroku serbest bırakın ve kaldırın.

Şekil 1 - Hidrolik kriko

Ters çevrilebilir hidrolik motor

Şekil 2 ve 3, mekanik olarak çalıştırılan bir hidrolik pompayı ve hidrolik olarak ters çevrilebilir bir döner motoru göstermektedir. Akış yönü valfi (ters çevirme valfi), sıvı akışını motorun her iki tarafına ve tekrar hazneye yönlendirir. Bu, hidrolik motorun farklı dönüş yönlerinde çalışmasına olanak tanır (tersine çevrilebilirlik) Emniyet valfi sistemi korur aşırı basınç ve eğer basınç çok yükselirse pompadan rezervuara sıvı akışında bir baypas oluşturabilir.

Şekil 2 - Ters çevrilebilir hidrolik motor

Figür 3 - Ters çevrilebilir hidrolik motor (devamı)

Açık merkezli sistem

Bu sistemde yağ akışının vanadan geçip depoya geri dönmesini sağlamak için kontrol dağıtım vanasının ortasından açılması gerekir. Şekil 4 bu sistemi nötr konumda göstermektedir. Birden fazla hidrolik fonksiyonun aynı anda çalıştırılabilmesi için sistem açık merkez aşağıda tartışılan doğru bağlantılara sahip olmalıdır. Açık merkezli sistem, bireysel hidrolik fonksiyonların yerine getirilmesinde etkilidir ve birçok fonksiyonun yerine getirilmesinde sınırlıdır.

Şekil 4 - Açık merkezli hidrolik sistem.

(1) Seri bağlantı. Şekil 5, hidrolik tüketicilerin/dağıtıcıların seri bağlı olduğu açık merkezli bir sistemi göstermektedir. Pompadan gelen yağ akışı seri bağlı üç kontrol vanasına yönlendirilir. Her bir dağıtıcının merkezi nötr konumda açıktır, böylece yağ akışı pompadan hazneye serbestçe hareket eder. Yağ akış yönü oklarla gösterilmiştir. Birinci vananın çıkışından gelen akış ikincinin girişine yönlendirilir ve bu böyle devam eder. Kontrol vanası çalıştığında, gelen yağ, ilgili kontrol vanası tarafından kontrol edilen silindire girer. Silindirden gelen geri dönüş sıvısı, dönüş hattından bir sonraki valfe yönlendirilir.

Şekil 5 - Açık merkezli ve seri bağlantılı hidrolik sistem.

Bu sistem yalnızca bir kontrol vanasının aynı anda çalışması durumunda etkilidir. Bu meydana geldiğinde, bu fonksiyon için pompanın tam yağ akışı ve basınç çıkışı mevcuttur. Ancak birden fazla kontrol vanası çalışıyorsa her fonksiyon için gereken toplam basınç ve akış miktarı sistem sıfırlama ayarını (valf ayarını sıfırla) aşamaz.

2) Seri-paralel bağlantı. Şekil 6 seri bağlantıya kıyasla değişimi göstermektedir. Pompadan gelen yağ, seri ve paralel olarak kontrol vanaları aracılığıyla yönlendirilir. Valfler bazen ek akış geçişi sağlamak için "istiflenir". Nötr konumda sıvı, valflerden okların gösterdiği sırayla akar. Ancak herhangi bir kontrol vanası çalıştırıldığında, çalışma vanasının çıkışı kapatılır ancak paralel bağlantı yoluyla diğer tüm vanalara yağ akışı sağlanır.

Şekil 6 - Açık merkezli ve seri-paralel bağlantılı hidrolik sistem.

İki veya daha fazla valf aynı anda çalıştığında, önce en az basınca ihtiyaç duyan silindir çalışacak, ardından bir sonraki daha düşük basınca sahip silindir vb. çalışacaktır. İki veya daha fazla vanayı aynı anda çalıştırabilme yeteneği, seri bağlantıya göre bir avantajdır.

(3) Akış bölücü. Şekil 7, akış bölücüye sahip açık merkezli bir sistemi göstermektedir. Akış bölücü, yağ hacmini pompadan alır ve iki fonksiyon arasında bölüştürür. Örneğin, her iki kontrol vanasının aynı anda çalıştırılması durumunda, bu durumda bir akış bölücü ilk önce sol tarafı açacak şekilde ayarlanabilir. Veya yağ akışını her iki tarafa eşit veya farklı yüzdelerde bölebilir. Böyle bir akış bölücü sistem için pompanın tüm fonksiyonları aynı anda kontrol edebilecek kadar güçlü olması gerekir. Ayrıca hidrolik fonksiyonların en önemlilerine maksimum basınçta sıvı sağlamalıdır. Bu, yalnızca bir kontrol valfi çalışırken çok sayıda beygir gücünün boşa harcandığı anlamına gelir.

Şekil 7 - Akış bölücülü açık merkezli hidrolik sistem.

Kapalı merkez sistemi

Bu sistemde pompa, bir fonksiyon için yağa ihtiyaç duyulmadığında boşta (yedek) kalabilir. Bu, kontrol vanasının (dağıtıcının) merkezde kapalı olması ve pompadan yağ akışının durdurulması anlamına gelir. Şekil 8, hidrolik fonksiyonun çalışması sırasında kapalı merkezli bir hidrolik sistemin şematik diyagramını göstermektedir. Birden fazla fonksiyonun aynı anda çalıştırılabilmesi için kapalı merkezli hidrolik sistem aşağıdaki bağlantılara sahiptir:

Şekil 8 - Kapalı merkezli hidrolik sistem.

(1) Sabit akışlı pompave pil. Şekil 9, akümülatörlü kapalı merkezli bir hidrolik sistemi göstermektedir. Bu sistemin küçük bir pompası vardır ancak aküyü sabit bir hacimde şarj eder. Akümülatör tam basınca şarj edildiğinde boşaltma valfi pompa akışını tekrar rezervuara yönlendirir. Çek valf, yağı devrede basınç altında tutar.

Şekil 9 - Akümülatörlü kapalı merkezli hidrolik sistem.

Kontrol valfi çalıştığında akümülatör, basınç altındaki yağını boşaltarak silindiri çalıştırır. Basınç düşmeye başladığında boşaltma valfi açılır ve akışı yeniden şarj etmek için pompa akışını akümülatöre yönlendirir. Küçük hacimli bir pompanın kullanıldığı bu sistem, yağın kısa süreliğine gerekli olduğu durumlarda etkilidir. Bununla birlikte, bir hidrolik işlevin uzun süreler boyunca çalışması için çok fazla yağa ihtiyaç duyulması durumunda, akü çok büyük olmadığı sürece akü sistemi bunu kaldıramayabilir.

(2) Değişken akışlı pompa. Şekil 10, kontrol valfi nötr konumdayken değişken akışlı pompaya sahip kapalı merkezli bir hidrolik sistemi göstermektedir. Kontrol valfi nötr konumdayken (merkez kapalı), basınç ayarlanan seviyeye yükselene kadar yağ pompalanır. Basınç kontrol vanası, pompanın kendisini kapatmasına ve vanadaki basıncı korumasına olanak tanır. Pompa bekleme modunda. Pompanın yağ tüketimi sıfıra yakın (pompadaki kendi sızıntıları yenileniyor), basınç, pompa bekleme basınç valfinin ayarlarına eşit.

Kontrol valfi çalıştırıldığında (yukarı doğru hareket ettiğinde), yağ, pompadan silindir boşluğunun tabanına doğru yönlendirilir. Pompa basınç hattı ile silindir tabanı arasındaki iletişimden kaynaklanan basınç düşüşü, yükü kaldırmak için pistonun tabanında yağ akışı ve basınç oluşturmak üzere pompayı bekleme modundan çalışma moduna geçirir.

Şekil 10 - Değişken akışlı pompaya sahip kapalı merkezli hidrolik sistem.

Bu sırada silindirin üst boşluğu, yağın pistondan dışarı itilerek rezervuara veya pompaya geri dönmesine olanak tanıyan dönüş hattına bağlanır. Kontrol valfi nötr konuma döndüğünde, yağ silindirin her iki yanında kilitlenir ve pompadan hidrolik silindire olan basınç akışı sıkı bir şekilde engellenir. Bu işlemden sonra pompa tekrar bekleme moduna geçer. Makaranın aşağı konuma getirilmesi, yağı piston boşluğunun üst kısmına yönlendirir ve ağırlığın aşağı doğru hareket etmesine neden olur. Pistonun tabanından gelen yağ, bir dönüş hattıyla depoya gönderilir.

Şekil 11 aynı kapalı merkezli sistemi göstermektedir, ancak yağı rezervuardan değişken akışlı bir pompaya aktaran bir takviye pompası (şarj pompası) bulunmaktadır. Takviye pompasının çalışması sırasında, gerekli basınç ana pompa için ve bunun için gerekli miktarda yağ. Bütün bunlar değişken akışlı pompayı daha verimli hale getirir. Tüm hidrolik sistemin çalışma hidrolik fonksiyonlarından yağ dönüşü doğrudan değişken debili pompanın girişine yönlendirilir.

Şekil 11 - Kapalı merkezli ve takviye pompalı hidrolik sistem.

Modern makineler daha fazla hidrolik güce ihtiyaç duyduğundan kapalı merkezli hidrolik sistem daha avantajlıdır. Örneğin bir traktörde hidrolik direksiyon, hidrolik frenler, tekerlek silindirleri, üç noktalı bağlantı, yükleyici ve diğer ataşmanlar için yağa ihtiyaç duyulabilir. Çoğu durumda, her işlev gerektirir farklı miktar yağlar Kapalı merkez sistemlerde, her bir fonksiyon için yağ miktarı, benzer bir açık merkez sistemindeki akış bölücülerin kullanımına kıyasla daha az dahili ısı üretimi ile vana hattına veya boyutuna göre veya kısma yoluyla ayarlanabilir. Kapalı merkez sisteminin diğer avantajları şunlardır:

• Bekleme basıncına ulaşıldığında pompa kendi kendine kapanacağından vanaların boşaltılmasına gerek yoktur. Bu, tahliye basıncına sıklıkla ulaşılan sistemlerle karşılaştırıldığında ısı birikmesini önler.
• Her fonksiyonun akış gereksinimlerine uyarlanabilen hatlara, vanalara ve silindirlere sahiptir.
• Petrol akış rezervi tam çalışma ve hidrolik sistem hızı, dakika başına düşük motor hızlarında (rpm) mevcuttur. Daha fazla fonksiyon aynı anda kullanılabilir.

Bazı durumlarda daha fazla verimlilik. Örneğin, kuvvet gerektiren fakat piston hareketinin çok az olduğu frenler gibi hidrolik işlevler. Bekleme modunda valfi açık tutarak, pompa bekleme moduna döndüğünde verimlilik kaybı olmadan fren pistonuna sürekli olarak basınç uygulanır.