Домкрат гидравлический бутылочный принцип работы

Работа гидравлического домкрата основана на принципе механического гидравлического рычага . В результате действия этих законов прикладывая небольшое усилие к ручке домкрата можно получить большую силу на его штоке.

Конструкция гидравлического домкрата

Рассмотрим конструкцию домкрата подробнее.

Наиболее важными элементами домкрата являются рычаг 1, насосный плунжер 2, поршень 3, шток 4, обратные клапаны 5 и 6, перепускной вентиль 7, емкость с рабочей жидкостью 8.

Рассмотрим принцип работы ручного гидравлического домкрата поэтапно.

При движении вверх рычаг 1 увлекает за собой насосный плунжер 2, создавая небольшое разрежение в полости 8. За счет это разряжения клапан 5 открывается, а клапан 6 закрывается. Увеличившийся объем камеры под плунжером заполняется жидкостью из емкости 8, которая поступает через обратный клапан 5.

Двигаясь вниз рычаг 1 оказывает воздействие на плунжер 2, который также перемещается вниз, уменьшая объем рабочей камеры и увеличивая давление в ней. Под действием давления клапан 5 закрывается, клапан 6 открывается, а рабочая жидкость устремляется в полость под поршнем 3, вынуждая его перемещаться вверх.

После этого цикл повторяется, рычаг движется вверх, насосная полость заполняется, вниз — жидкость вытесняется под поршень.

В данных условиях жидкость несжимаема, а значит величина перемещения поршня 3 будет зависеть от объема вытесненного плунжером 2. По рисунку видно, что объем вытесняемый плунжером невелик, а значит и поршень переместится на небольшую величину. Однако усилие с которым поршень 3, с прикрепленным к нему штоком 4 будет в разы выше того, что было приложено.

Если шток домкрата необходимо переместить вниз, то открывается перепускной вентиль, и поршень под действием силы тяжести перемещается вниз, а жидкость из под него в емкость 8.

За счет чего происходит увеличение усилия в гидравлическом домкрате

Как было отмечено ранее усилие в гидравлическом домкрате усиливается за счет механического и гидравлического рычагов, рассмотрим это на нашем примере.

То есть если плечо l1 в три раза больше чем l2, то усилие, прилагаемое к плунжеру F2 будет в три раза больше, чем то, которое было приложено к ручке. Но это лишь первый этап усиления в гидравлическом домкрате.

Где Sпор и Sплун площади поршня и плунжера соответственно. То есть если диаметр плунжера в 4 раза меньше диаметра поршня, то усилие на поршне со штоком будет в 4^2=16 раз больше, чем то, которое приложено к плунжеру. В итоге получаем, что первоначальное усилие возросло в 16*3=48 раз. И это не предел увеличиваю разницу в длине рычага или в соотношении насосного плунжера и выходного поршня можно увеличивать соотношение усилий.

Устройство гидравлического подъемника

В рассмотренном примере в одном корпусе были объедены несколько важнейших элементов гидропривода:

• полость с насосным плунжером и клапанами — это поршневой насос
• расположенный в цилиндрической полости поршень со штоком — гидроцилиндр
• емкость с жидкостью — бак

Эти элементы могут быть размещены отдельно, тогда изменятся конструктивные особенности, предназначение домкрата, но принцип его работы останется неизменным. Изменим компоновку ручного домкрата и получим подъемник для ремонтной мастерской.

Поршневой насос, можно заменить на шестеренный. Приводом для насоса послужит электродвигатель.

Рабочая жидкость по рукавам высокого давления будет поступать к гидроцилиндрам, расположенным в направляющих опорах. Для управления движением гидроцилиндров используется гидравлический распределитель. Для защиты системы от перегрузки служит предохранительный клапан.

Принцип работы подъемника

В нейтральном положении распределителя жидкость через предохранительный клапан отправляется на слив. При переключении распределителя жидкость под давлением начнет поступать под поршни гидроцилиндров, заставляя их переместиться вверх. При переключении распределителя в нейтраль полости цилиндров будут заперты, штоки цилиндров будут неподвижны (для исключения движения за счет перетечек используют гидрозамок).

При переключении распределителя в третье положение, жидкость начнет поступать в штоковую полость гидроцилиндра, заставляя его переместиться вниз.

Гидравлические домкраты от своих механических собратьев в первую очередь отличаются величиной физических усилий, прилагаемых человеком, для выполнения одинаковой работы. Так вот, при работе с гидравликой, эти усилия в разы меньше, даже если их привод работает от мускульной силы человека.

Устройство, принцип действия, конструкция гидравлического домкрата

Возможности гидравлических домкратов разительно отличаются от возможностей, как механических, так и пневматических собратьев. Основные особенности:

• грузоподъемность от 1,5 до 200 тонн (в отдельных случаях – до 1000 тонн);
• высокий КПД – приближается к 80%;
• небольшое рабочее усилие;
• плавность хода;
• высокая жесткость конструкции.

К недостаткам большинства гидродомкратов можно отнести изначально большую высоту большинства приборов и необходимость технического обслуживания в процессе эксплуатации.

Устройство и принцип работы гидравлического домкрата мы рассмотрим на примере самого распространенного их типа – бутылочного плунжерного гидравлического домкрата. Они бывают на разную подъемную мощность -3 т, 5т, 10т и.т.д.

Все достаточно просто: в цилиндре находится поршень и либо в отдельном резервуаре, либо в том же цилиндре над поршнем находится гидравлическое масло – рабочая жидкость домкрата.

В действие гидродомкрат приводит плунжер – маленький насос, нагнетающий через перепускной клапан масло в полость под поршнем. За счет разницы диаметров плунжера и цилиндра домкрата минимизируется прилагаемое усилие. Закачанная под поршень жидкость выталкивает его, производя подъем находящегося над ним груза.

Опускание домкрата выполняется путем медленного стравливания гидравлического масла из-под поршня в верхнюю часть цилиндра или в резервуар.

В этом и заключается принцип действия всех гидравлических домкратов.

Другое дело, что не все они снабжены плунжерным насосом, и в роли плунжера может выступать как отдельный ручной прибор, подключаемый к домкрату, так и гидростанция

И теперь самое время более детально рассмотреть разновидности гидродомкратов, места и способы их применения.

Разновидности гидродомкратов, их достоинства и недостатки

Первые из упомянутых, наиболее распространенные и известные – домкраты бутылочного типа, их часто (по наиболее классическому применению) называют автомобильными гидродомкратами.

Их линейка у большинства производителей начинается от полуторатонных и достигает 15 – 20-тонных модификаций. Они просты по конструкции, компактны в укладке и неприхотливы в обслуживании, они способны долгие годы верой и правдой прослужить рачительному автовладельцу.

Собственно, техническое обслуживание, в большинстве случаев, сводится к проверке уровня масла, его доливке при необходимости, и периодической холостой прогонке домкрата, чтобы во время работы могли смазаться все его детали, сработать пружинки и провернуться шарики перепускного клапана, что предупредит их залипание из-за редкой эксплуатации и не приведет к неработоспособности устройства в критической ситуации.

Как раз из-за возможности утечки масла, хранить бутылочные гидродомкраты лучше все же в вертикальном положении.

Ремонт таких домкратов производится крайне редко, но если домкрат работает на износ – к примеру, на станции техобслуживания или на другом производстве, то он чаще всего сводится к замене манжет поршня и плунжера, резиновых уплотнителей, реже – пружин и шариков перепускного клапана.

Достоинства бутылочного гидравлического домкрата:

• компактность;
• устойчивость;
• долговечность;
• малое прилагаемое усилие;
• универсальность использования – кроме автотранспорта такие домкраты используются в строительстве, на жд транспорте, в качестве силового узла для трубогибов и труборезов;
• простота ремонта.

Именно такие домкраты являются основными и практически безальтернативными на грузовом автотранспорте.

К их недостаткам относят:

• большую начальную высоту;
• незначительную высоту подъема;
• невозможность работы в невертикальном положении.

Сейчас автомобильные гидродомкраты выпускаются в удобной компактной упаковке, делающей их укладку и хранение в автомобиле, особенно при дальних поездках, весьма удобной и аккуратной, предотвращающей порчу вещей, перевозимых в багажном отделении возможным попаданием масла.

Кстати, форма ящичков и расположение ручек прозрачно намекает на вертикальное хранение домкратов бутылочного типа. А вот подкатной гидравлический домкрат лишен этих недостатков, правда он и подороже, и менее компактен, но в качестве именно автомобильного домкрата не уступает бутылочному, а в некоторых случаях и превосходит его, в частности:

• при работе на площадках, имеющих уклон;
• имеет значительно меньшую высоту подхвата;
• проще передвигается и устанавливается под автомобилем благодаря колесам;
• обладает большей высотой подъема (от 300 до 400 мм).

Мы бы рекомендовали автомобили, управляемые женщинами, комплектовать именно такими домкратами.

Еще одна, на наш взгляд, интересная модель автомобильного домкрата создана на соединении двух видов этого устройства: ромбического винтового и гидравлического. Это, безусловно, домкрат гидравлический, но его усилие при помощи рычагов передается на ромбическое подъемное устройство, обладающее неоспоримыми преимуществами:

• низкой высотой подхвата;
• отсутствием отклонений в вертикальной плоскости при подъеме;
• большой высотой подъема.

Мы будем не правы, если не упомянем о некоторых менее известных, но от этого не менее полезных представителях гидродомкратов.

Выбор гидравлического домкрата для своих целей

Кроме чисто автомобильных, или вернее будет сказать: преимущественно автомобильных, существуют другие гидравлические домкраты, которые не только выталкивают поршень, но и втягивают его.

Причем, могут это делать как с одной стороны, так и с двух. Эти, и подобные им, домкраты наиболее активно используются при кузовном ремонте автомобилей или на подобных производствах.

Они, как правило, не имеют своего плунжера и используются с внешним маслонагнетающим устройством: либо ручным, либо электрическим.

То же внешнее устройство нужно и гидравлическим домкратам со ступенчатой высотой подъема или же с фиксацией гайкой.

Это специфические домкраты, чаще используемые на производстве, но в условиях автомастерской, занятой в т.ч. ремонтом грузовой техники, они могут стать незаменимыми помощниками, учитывая их:

• исключительную надежность и долговечность;
• высокую (значительно большую, чем у бутылочных гидродомкратов) грузоподъемность;
• отсутствие необходимости дополнительной фиксации груза;
• отсутствие необходимости в приложении человеческих усилий при подъеме вообще.

Остается в этом разделе упомянуть еще об одном несколько специфическом и не особо знакомом большинству пользователей, виде гидродомкрата – гидропневматическом домкрате.

Собственно, зачастую он имеет и плунжер для чисто механической работы, но снабжен еще и пневматическим приводом для перекачивания масла. Использовать его удобно либо в гараже, снабженном компрессором, либо на автомобиле, оборудованном этим же устройством.

Кроме того, наши китайские друзья уже предлагают приставку к обычному бутылочному гидродомкрату, превращающую его в гидропневматический.

Как вы видите, и сферы применения гидравлических домкратов и выбор вариантов их исполнения более чем широки. Поэтому напоследок об одной из наиболее часто встречающихся самоделок с использованием гидродомкрата – прессе.

Несложные в техническом плане и простые для самостоятельного изготовления приспособления помогут превратить ваш гидравлический домкрат в очень полезную в домашнем хозяйстве установку. В гараже она поможет вам запрессовать и выпрессовать подшипники и сайлент-блоки, в домашней мастерской – склеить деревянные бруски в прочное полотно и переплести старую, но очень ценную книгу.

Ей под силу даже выдавить сок из фруктов из вашего сада при наличии соответствующих емкостей.

Могут быть и другие конструктивные решения вашего домашнего пресса, но главным движителем выступает гидравлический домкрат. А еще нам кажется, что конструкция такого простенького трубогиба, может натолкнуть на очень продуктивные мысли вдумчивого читателя с инженерным складом ума.

А если такое произойдет, мы надеемся, вы поделитесь этим с подписчиками нашего сайта.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Рекомендуем другие статьи по теме

Строительный фен — где применяется, виды инструмента

Бензопилы Husqvarna (Хускварна) — общие характеристики, ремонт, подделка и оригинал

Фрезы для дрели для работы по металлу и дереву

Применение болгарки для резки различных материалов, резка и шлифовка дерева

Комментарии2 комментария

Спасибо. Очень интересная статья

Еще к минусам гидравлических домкратов надо отнести не механическую составляющую самой конструкции, а именно гидро, то есть масло, при сильных морозах может стать проблемой, надо обращать внимание на эксплуатационные характеристики рабочей жидкости. а вот незначительность хода вполне компенсируется на телескопических гидродомкратах, но такового толкового домкрата, а-ля отечественного производителя, пока не довелось встретить.

Во многих областях деятельности возникает необходимость поднятия и удержания грузов на определённой высоте. Часто вес этих грузов превышает возможности человека. Поэтому для решения таких задач применяют различные виды домкратов, в том числе и гидравлический домкрат. Большую популярность они приобрели в различных отраслях промышленности. Их активно применяют в машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве, автомобильном сервисе, при решении различных хозяйственных и бытовых задач.

Преимущества и недостатки

Популярность современных гидравлических домкратов объясняется их достоинствами с точки зрения конструктивной надёжности и относительной простоты в эксплуатации. К основным достоинствам можно отнести следующее:

• Широким диапазоном грузоподъемности. Отдельные образцы способны поднимать грузы до 200 тонн.
• Достаточно высоким коэффициентом полезного действия. У хороших аппаратов она достигает 80 процентов.
• Хорошая плавность движения. Она проявляется как во время подъёма, так и при опускании груза.
• Способность обеспечить высокую точность момента торможения.
• Стабильную надёжность фиксации груза на требуемой высоте.
• Применение различных схем подъёма груза.
• Небольшие габариты для заданных параметров подъёма.

К недостаткам относятся:

• Начальная высота подъёма выше, чем у механических домкратов.
• Они достаточно медленные при подъёме и опускании.
• Большую массу по сравнению с механическими домкратами.
• Относительно крупные массогабаритные характеристики.
• Ограничения при эксплуатации в различных условиях окружающей среды (температуре, влажности).
• Критичность к горизонтальному уровню установки.
• Требуют проведения регулярных регламентных работ.
• Устранение проявившихся неисправностей требует определённой квалификации и наличия соответствующих запасных частей.
• Относительно высокая цена каждого агрегата.

Классификация гидравлических домкратов

Современные гидравлические домкраты целесообразно классифицировать по следующим показателям: области применения, техническим характеристикам и типу (форме) конструкции. Область применения предъявляет требования к техническим характеристикам и форме конструктивного исполнения.

К техническим характеристикам следует отнести:

• грузоподъёмность;
• максимально допустимая высота подъёма заданного груза;
• геометрические размеры самой конструкции;
• допустимому усилию на привод, создаваемому домкратом;
• виду подключённого привода. Обычно применяют два вида или механический или электрический;

Конструкция гидравлического домкрата определяется поставленными задачами. В основном они бывают следующих видов:

• Наиболее распространённый, так называемый бутылочный гидравлический домкрат.
• Для увеличения высоты подъёма применяется телескопический домкрат. У него в качестве рабочего штока применяется выдвигающийся телескопический поршень.
• Для повышения грузоподъёмности в конструкцию домкрата включают второй поршень. Такие домкраты называются двухштоковыми.
• В автомобильных сервисных центрах, на складах, где необходимо производить подъём груза с малой высоты применяются так называемые подкатные домкраты.

Устройство и принцип работы гидравлического домкрата

Принцип работы любого гидравлического домкрата основан на известном ещё со школы законе Паскаля. Все гидравлические домкраты выполнены как два сообщающихся сосуда. Они заполнены специальным гидравлическим маслом. В процессе перекачки этого масла из одного сосуда в другой через специальный клапан, во втором сосуде создаётся избыточное давление. Благодаря этому давлению происходит процесс движения поршня домкрата, Этот поршень исполняет роль подъёмника.

Чтобы вернуть поршень домкрата в исходное состояние открывается так называемый стравливающий клапан. Через него гидравлическое масло возвращается в первоначальную ёмкость. По аналогичному принципу построен пневматический домкрат. Главной особенностью таких домкратов является использование для операции подъёма и опускания, давление воздуха. Оно создаётся отдельным компрессором.

Управление домкратом зависит от модели выбранного насоса. Процесс управления может осуществляться либо вручную, гидравлической системой, либо пневматической системой.

Детальная схема гидравлического домкрата включает следующие элементы:

• Цилиндрический корпус. В нем размещается гидравлическое масло. Он является одним из сообщающихся сосудов.
• Поршень. Он двигается в корпусе благодаря давлению масла. Это давление создаётся системой управления.
• Распределитель. С его помощью происходит перераспределение давления в требуемом направлении.
• Фильтр для очистки гидравлического масла. Благодаря ему происходит удаление грязи и различных частиц из состава масла. Кроме этого он предотвращает образование областей с повышенной вязкостью.
• Нагнетающий клапан. С его помощью в рабочей области домкрата поддерживается требуемое давление. Это способствует поднятие необходимого груза на заданную высоту и его удержании на этой высоте.
• Для возврата поршня в исходное положение предусмотрен специальный клапан сброса давления.
• Внешний насос. С его помощью происходит нагнетание масла в цилиндр и поддержание требуемого давления. В современных домкратах обычно применяют три вида насосов: шестереночный, пластинчатый, поршневой.

Приведенная подробная схема позволяет понять устройство и принцип действия гидравлического домкрата. С её помощью можно оценить технические характеристики и квалифицированно выявить возможные неисправности.

Основные неисправности гидравлических домкратов

Схожесть конструкций различных домкратов позволяет выявить наиболее характерные неисправности, присущие для большинства таких агрегатов. Основными признаками их проявления считают:

• после завершения процесса поднятия груза на необходимую высоту начинается самопроизвольное медленное опускание (не происходит фиксации груза в нужной точке);
• полное отсутствие возможности поднять допустимый груз на необходимую высоту;
• не полный возврат штока домкрата в исходное положение.

Все эти неисправности проявляются из-за выхода соответствующих элементов конструкции домкрата. Первый вид неисправности проявляется из-за потери работоспособности манжет и сальников. В процессе эксплуатации они теряют свою эластичность. Это приводит к потере герметичности. Как результат в рабочую область попадает грязь и влага, что может привести к появлению коррозии.

Ей подвержены: внутренние стенки корпуса, поверхность выдвигаемого поршня, внутренние стенки трубопроводов, элементы ручной и гидравлической системы управления. Для отыскания места образования коррозии необходимо разобрать весь домкрат и тщательно исследовать все элементы конструкции.

Если не происходит возвращения в исходное положение — это является свидетельством изношенности пружин. Проявление таких неисправностей позволяет сделать однозначный вывод — пневмогидравлический домкрат необходимо отремонтировать.

Кроме скрытых неисправностей могут наблюдаться и явные неисправности. Их можно определить визуально — это деформация штока, протечка масла. Снижение уровня масла в рабочей области приводит к попаданию в неё атмосферного воздуха. В результате не удаётся создать необходимое давление для обеспечения заявленных характеристик. Иногда этот недостаток (снижение уровня масла) происходит в результате так называемой естественной убыли. Устранение этой неисправности осуществляется обыкновенным добавлением масла в систему домкрата. Однако следует помнить, что после этой операции следует обязательно провести прокачку.

Ремонт гидравлического домкрата своими руками

Деформированный шток видно сразу. Эта неисправность устраняется только заменой повреждённого штока на новый. К сожалению это бывает сложно сделать даже в условиях ремонтной мастерской. Проблема связана с трудностями отыскания нового штока.

Если описанные выше недостатки вскоре снова проявляются – это говорит о более серьёзных неисправностях домкрата. Это требует проведение более тщательного ремонта.

Если самостоятельная разборка вызывает определённые трудности и неуверенность, следует обратиться в специальные сервисные мастерские. Однако при наличии элементарных навыков работы с гидравлическими и механическими агрегатами все виды ремонта можно сделать самостоятельно.

Ремонт домкрата самостоятельно

Как уже отмечалось для ремонта гидравлического домкрата своими руками необходимо обладать определёнными навыками слесарных работ, а также аккуратностью и терпением. Ремонт любого гидравлического агрегата можно разделить на две составляющие:

• ремонт механической части;
• ремонт самой гидравлики.

Если необходимо починить пневмогидравлический домкрат, то к механике и гидравлике добавятся элементы пневматической части домкрата.

Порядок ремонта механической части зависит от конструкции домкрата. Обычно она заключается в ремонте рычажно-подъёмного механизма, имеющихся соединений и шарниров. Это характерно для ремонта гидравлического домкрата бутылочного типа. В некоторых домкратах предусмотрены механические регулировки опорной системы. При проведении ремонта подкатного гидравлического домкрата своими руками может добавиться устранение неисправности колёсной части домкрата.

Если при проведении осмотра и ремонте механических частей будут обнаружены места коррозии, её необходимо удалить.

Ремонт гидравлической части домкрата включает два этапа: замену уплотнительных прокладок и сальников, замена гидравлического масла во всей системе. Доступность обоих видов работ заключается в том, разборка домкрата. Замена вышедших из строя деталей, замена масла может сделана самостоятельно. Самое главное, что и гидравлические и пневмогидравлические домкраты после ремонта не требуют точных настроек и сложных регулировок. Поэтому основной проблемой при проведении ремонта своими руками может быть только одна проблема: поиск подходящих запасных частей.

После проведения ремонта гидравлики следует помнить, что как бы тщательно вы не заменяли масло, в системе может оказаться воздух. Поэтому всегда после завершения ремонта и окончательной сборки любого домкрата следует прокачать всю систему. Основным критерием правильности проделанного ремонта является способность домкрата выполнять свои функции в полном объёме и выдерживать заданные характеристики. Обязательно следует произвести несколько операций подъёма, опускания и удержания груза на заданной высоте. При этом следует внимательно проверить домкрат на наличие протечек. Если этого не происходит, можно считать, ремонт проведен качественно и домкрат готов к работе.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.