Kā Hidravličieši Transformatori ļauj Zaļu un Gudru Hidravliku
1. Parasta hidrauliskā transformatora
Hidrauliskā sistēma parasti sastāv no hidrauliskā enerģijas avota (dzēriena), pārveidotājiem (hidrauliskais cilindrs vai dzinējs), vadības komponentiem un palīgdaļām. Tomēr viena kritiski svarīga komponente ir vēlami trūkstoša—hidrauliskais transformators. Hidraulisku transmisiju bieži salīdzina ar elektrisko transmisiju, un hidrauliskas vadības sistēmas—ar elektriskām vadības sistēmām, tāpēc ka to starpā ir lielas līdzības un atbilstoši funkcionalie komponenti un parametri. Varam mēs iedomāties elektrosistēmu bez transformatoriem? Līdzīgi, hidrauliskais transformators bez šaubām ir būtisks un nepieciešams komponents hidrauliskajām transmisijas un vadības sistēmām.
Konstantā spiediena hidrauliskā tīkla izveidošana, lielu hidraulisko sistēmu un apaktsistēmu veidošana, vairāku slodzes neatkarīga vadība un mehātronikas-hidraulikas integrācija ir neizbēgamas tendences modernajā hidraulikā. Hidrauliskais transformators plaši tiks pieņemts hidrauliskajās sistēmās un kļūs par galveno hidraulisko komponentu.
Pašlaik eksistē gan "tradicionāli", gan "jauni" tipi hidrauliskajiem transformatoriem pētniecībā, bet tie joprojām atrodas eksperimentālajā stadijā gan mājas, gan starptautiskā līmenī, un nav pilnveidotu, rūpnieciskā līmeņa produktu, kas atbilst tirgus prasībām. To dizaina koncepti un lietojums galvenokārt koncentrējas uz spiediena regulēšanu ar ļoti ierobežotu pielāgošanas diapazonu, tāpēc "spiediena regultors" ir precīzāks termins nekā "hidrauliskais transformators."
Patentēta tehnoloģija ievieš jaunu hidraulisko transformatora tipu, kas pārsniedz esošos dizainus. Izmantojot augstā ātrumā rotējošu rotoru, tas sasniedz nepārtrauktu un stabila spiediena amplifikāciju un samazināšanu, izpildot patiesa "transformatora" konceptuālo definīciju, funkcionalās prasības un praktiskās lomas. Šī jaunā hidrauliskā transformatora lietošana ļaus izveidot augstas kvalitātes, daudzspiediena konstantā spiediena shēmas hidrauliskajās sistēmās. Parametri, piemēram, "nominalais spiediens", "nominalais jauda", "nominalais pārbīde" un "nominalais momenta" hidrauliskajiem komponentiem, iegūs skaidru praktisko nozīmi. Tas nodrošina progresīvas metodes un ērtus rīkus komponentu atlasei, sistēmas projektēšanai, funkciju atbilstībai, efektivitātes uzlabošanai, un iekārtu monitorēšanai un diagnostikai.
Kopsakot, šis patentētais "hidrauliskais transformators" aizpilda kritisku spraugu hidrauliskajā tehnoloģijā un komponentu tirgos, un gatavojas veicināt revolucionāru tehnoloģisko progresu hidraulikas jomā.
Pateņts: "Hidrauliskais transformators"
Hidrauliskā transformatora tehniskās priekšrocības:
Vienkārša struktūra, kompakta izmēra, vieglāka
Zema rotācijas inertie, ātra reakcija, augsta jūtība
Lielā transformācijas attiecība, stabila un nesaista sistēmas parametru svārstībām
Spēj veikt gan spiediena paaugstināšanu, gan samazināšanu, ļaujot spiediena enerģijas atguvi
Otrreizējais plūsma pielāgojams no 0 līdz maksimālam nominalam plūsmas debitem
Efektīva izolācija starp primāro un sekundāro darbības mediju
Gandrīz nulle statiskā zudums, zems dinamiskais jaudas zudums
Viegla instalācija un nemaintīga operācija
2. Hidrauliskā transformatora lietošana un veicināšana
Parastās hidrauliskās sistēmas bieži ir slodzes uztveršanas sistēmas, kas balstās uz daudziem vadības ventilām, rezultātā radot sarežģītas konfigurācijas un nozīmīgas plūsmas zudumu. Dzēriens un pārveidotāji ir grūti optimāli sakārtoti, un vairāki pārveidotāji cieš no spiediena savietojuma. Bieži ir nepieciešami vairāki dzērieni, lai sniegtu dažādus pārveidotājus. Salīdzinājumā ar to, konstantā spiediena tīkls piedāvā augstu pielāgojamību un efektivitāti. Hidrauliskais transformators ir būtisks šādās tīklās, jo tas var:
Izveidot izvades spiedieni, kas augstāks par avota spiedieni
Efektīvi atseko slodzi no enerģijas avota, padarot slodzes veiktspēju neatkarīgu no avota dinamikas
Pārvadāt vairākas slodzes dažādos spiediena līmeņos vienlaikus
Nodrošināt vairāku slodžu neatkarīgu vadību tieši lietotāja beigu punktā
Vienkāršot sistēmas projektēšanu, samazināt ražošanas izmaksas un minimizēt plūsmas zudumu
Konstantā spiediena tīklu un modulāra dizaina ieviešana ir neizbēgama modernās hidraulikas tehnoloģijas virzienā, un hidrauliskais transformators ir galvenais veicinošais faktors.
Hidrauliskais transformators ne tikai pārnes jaudu, bet arī transformē spiediena un plūsmas parametrus, nodrošinot izolāciju starp primāro un sekundāro mediju. Tādējādi dažādas šķidruma mediji—minerālā nafta, ūdens, jūras ūdens, organiskie šķidrumi, bioloģiskie šķidrumi—var eksistēt vienā un tajā pašā sistēmā, saglabājot izolāciju, un nodrošinot enerģijas apmaiņu. Tāpēc hidrauliskais transformators ir ļoti piemērots vides draudzīgajā, zaļajā, energoefektīvajā un piesārņojuma kontrolēšanas jomā.
Turklāt, hidrauliskais transformators var atgūt enerģiju no slodzi, īpaši tām ar potenciālo enerģiju (piem., paceltās mehānismes), tāpēc tā enerģetaupības un vides labvēlīgās priekšrocības ir neapstrīdamas. Pārskatot tā struktūru un darbības raksturlielus, kļūst skaidrs, ka hidrauliskais transformators var apkopot, koncentrēt, amplificēt un pārnēsāt izplatītu, vāju vai neregulāru enerģiju, pārveidojot to par izmantojamu un atgūstamu formu.
Tas ir liels potenciāls jaunos zaļajā enerģijā, piemēram:
Atkritumu ūdens un izplūdes gāzu atlikušās enerģijas atgūšana
Zemas augstuma hidroenerģijas izmantošana
Vēja enerģijas izmantošana
Vēl svarīgāk, hidrauliskais transformators ļauj izveidot vienotu šķidruma jaudas un vadības tīklu, kas integrē šķidrumu un gāzes fāzes ar izolāciju un parametru pārveidošanu. Šķidruma jaudas tehnoloģija ietver divas šākas: hidrauliku (šķidrumu) un pneimatiku (gāzi), tradicionāli atdalītas tāpēc, ka ir atšķirīgas mediji un darbības parametri. Tomēr to integrācija vienā tīklā tagad ir iespējama.
Izmantojot hidraulisko transformatoru (kas vēlāk varētu tikt saukts par "šķidruma spiediena transformatoru") mediju izolācijai un parametru līmeņa pielāgošanai, hidraulika un pneimatika var tikt vienotas vienā šķidruma jaudas tīklā. Tas atbilst modernās ražošanas un tirgus prasībām evolūcijai.
Esošās tehnoloģijas jau demonstrē šo potenciālu:
Pneumatiskie-hidrauliskie intensificētāji
Pneumatiskie-hidrauliskie ventilā
Hidrauliskie čieksti
Lai arī šie ir atsevišķi lietojumi, tie izcel hidraulikas un pneimatikas tehnoloģiju kombinēšanas papildinošās priekšrocības.
Piemēram, strauji attīstībā esošajā inteliģentā robotikas jomā, hidraulikas un pneimatikas sistēmu integrācija var dramatiski uzlabot robotu spēju imitēt cilvēka kustības. Kad AlphaGo varēs eleganti spēlēt go ar fiziskajām rokām, tikai tad to varēs tiešām saukt par "cilvēka pret mašīnu" sacensībām—nav pārspīlējums, bet gan tirgus prasība pēc tehnoloģiskās progresēšanas atspoguļojums.
Hidrauliskā transformatora parādīšanās veicinās pneumatikas un hidraulikas sistēmu integrāciju, ļaujot izveidot jaunu vienotu šķidruma jaudas un vadības tīklu. Šajā tīklā:
Pneumatisko komponentu stiprumi—ātra reakcija, amortizācija, elastīgās spēka uzturēšana—tiek kombinēti ar
Hidraulisko komponentu stiprumi—augsts jaudas blīvums, precizitāte, ātra pārejas reakcija—rezultātā dod sinergētisko veiktspēju.
Ir paredzams, ka nākotnē parādīsies plašs spektrs jaunu komponentu, veidojot integrētus un modulārus blokus. Kopā ar hidrauliskā transformatora (vai "šķidruma spiediena transformatora") plašu pieņemšanu, šīs sistēmas iedibināsies dažādās modernās ražošanas nozarēs.
