Traktorių hidraulinių sistemų galingumas ir našumas nuolat didėja. Tačiau ar visuomet visas alyvos kiekis iš siurblio pasiekia padargų hidraulinius cilindrus arba variklius? Didesnio našumo traktoriaus hidraulinis siurblys negarantuoja, kad prijungto padargo darbo rodikliai bus didesni. Alyvai tekant iš siurblio iki cilindro arba variklio neišvengiami hidrauliniai nuostoliai, o dažnai didelių nuostolių patiriama dėl elementarių mašinos operatoriaus klaidų.
Hidraulinių sistemų tipai ir veikimo principai
Hidraulinės sistemos našumas priklauso nuo traktoriaus galingumo klasės. Pirkėjui pageidaujant, gamintojas gali sukomplektuoti traktorių su didesnio našumo hidrauline sistema, tačiau ji nepatenka į kitos kategorijos grupę.
Krumpliaratiniai siurbliai ir pastovaus debito sistemos
- 50-100 AG (37-74 kW) traktoriuose įrengiamas 50-100 l/min našumo siurblys.
- Pirmosios kategorijos traktoriai dažniausiai turi krumpliaratinius siurblius (gali būti iki 4 vnt.) ir tiekia į hidraulinę sistemą pastovų alyvos srautą.
- Pigesnėse sistemose naudojami krumpliaratiniai siurbliai, o perteklinis alyvos kiekis per vožtuvus grąžinamas atgal į baką.
Kintamo debito ir apkrovai jautrios sistemos (Load Sensing)
- Didesnio galingumo traktoriuose naudojama kintamo debito hidraulinė sistema, t. y. alyva tiekiama tada, kada jos reikia.
- Tiekiamos alyvos kiekis nustatomas automatiškai keičiantis išorinei apkrovai. Tai apkrovai jautri (angl. Load Sensing) hidraulinė sistema.
- Tobulesnės, tačiau brangesnės sistemos yra su ašiniais stūmokliniais reguliuojamo debito siurbliais.
Modernūs hidrauliniai skirstytuvai
Didelio laidumo hidrauliniuose skirstytuvuose valdyti skląstį reikia didelės jėgos, todėl reikalingi dideli ir galingi elektromagnetai. Šiuolaikiniai skirstytuvai konstruojami su hidrauliškai valdomais skląsčiais, t. y. panašiai, kaip elektrinėse grandinėse veikia relės. Elektromagnetiniu vožtuvu valdoma žemo slėgio (iki 30 bar) hidraulinės sistemos dalis, kuri toliau valdo darbinės didelio našumo ir slėgio hidraulinės sistemos vožtuvus. Nauji galingi traktoriai turi didelio našumo hidraulines sistemas, tačiau dėl to krovinys iš priekabos neišverčiamas greičiau. Per vieną hidraulinio skirstytuvo sekciją visas siurblio tiekiamas alyvos kiekis pratekėti negali. Konstruktoriai turi rasti kompromisą, nes naudoti traktoriuose didelio laidumo skirstytuvus (dideliais geometriniais matmenimis) neleidžia vietos stoka. Norint tinkamai valdyti prijungtus padargus, traktoriaus gale gali būti sumontuotos 7, o priekyje 3 hidraulinės sekcijos.
Hidraulinės sistemos efektyvumo nuostoliai ir jų priežastys
Hidraulinės sistemos efektyvumas sumažėja dėl mechaninių ir hidraulinių nuostolių. Hidraulinio siurblio naudingo veikimo koeficientas (NVK) gali būti 0,8-0,95. Likusi dalis - tai nuostoliai, atsirandantys dėl vidinio skysčio pratekėjimo ir išsiskiriančios šilumos. Pavyzdžiui, kai hidraulinio siurblio teorinis našumas yra 50 l/min., o NVK lygus 0,8, tai į hidraulinę sistemą toks siurblys tiekia tik 40 l/min. alyvos.
Nuostoliai sistemos konstrukcijoje
- Dėl hidraulinės sistemos konstrukcijos ir hidraulinių skysčių tekėjimo dėsningumų vamzdžiuose, alkūnėse, trišakiuose, sujungimuose, korpuso ertmėse prarandama dar iki 15 proc. energijos.
- Jeigu traktoriuje ar prikabintame padarge yra sumontuoti droseliai, hidraulinėje sistemoje nuostoliai dar padidėja 25-30 proc. Šių nuostolių dydį lemia ir droseliavimo būdas: nuoseklus arba lygiagretus.
- Taigi visoje hidraulinėje sistemoje, esant nepalankioms sąlygoms, nuostoliai gali siekti 30-50 proc.
Nuostoliai dėl užterštų filtrų ir alyvos kokybės
Kita nemaža dalis nuostolių susidaro dėl užterštų filtrų. Juo labiau užterštas filtravimo elementas, tuo didesnis susidaro pasipriešinimas alyvos tekėjimui. Filtrams visiškai užsikimšus, suveikia praleidžiamasis vožtuvas, kuris praleidžia į sistemą nevalytą alyvą. Tokiu atveju neverta tikėtis, kad traktoriaus hidraulinė sistema veiks be sutrikimų. Net kai alyva „gerai atrodo", ją ir sistemos filtrus reikėtų keisti pagal numatytą gamintojo keitimo periodiškumą ar net dažniau. Dėl hidraulinėje sistemoje atsirandančių dilimo produktų, purvo, vandens, priemaišų sistema gali nustoti tinkamai funkcionuoti. Perkaitinus alyvą, nuo jos sklinda degėsių kvapas. Dėl alyvoje esančio oro pasireiškia kavitacija.
Hidraulinių jungčių svarba ir tipai
Padargų hidraulinės sistemos prie traktoriaus dažniausiai prijungiamos naudojant kūgines arba susukamas jungtis. Šiuolaikinių hidraulinių jungčių konstrukcijoje įrengti atbuliniai vožtuvai ir specialūs kaiščiai. Atjungus jungtis, atbuliniai vožtuvai neleidžia alyvai ištekėti, o specialūs kaiščiai garantuoja, kad operatorius galės sujungti jungtis net ir tuo atveju, kai hidraulinėje sistemoje yra susidaręs slėgis.
Kūginės jungtys
- Kūginės jungtys tarpusavyje sujungiamos ratu išdėstytais fiksavimo rutuliukais ir juos fiksuojančiomis įvorėmis.
- Jei dėl kokių nors priežasčių pradedama traukti už hidraulinės žarnos, fiksavimo įvorė persistumia, išlaisvindama fiksavimo rutuliukus, ir taip sudaromos sąlygos jungčiai atsijungti. Taip nuo pažeidimo apsaugoma ir pati jungtis, ir hidraulinė žarna.
- Tačiau atjungiant tokias jungtis, kai stipriai patraukiama už žarnos, kyla pavojus susižaloti alkūnes į už nugaros esančio padargo detales. Tad geriau būtų naudoti hidraulines jungtis su prijungimo ir atjungimo svirtele.
- Kūginės jungtys labai populiarios ir kainuoja 10-15 Eur.
Plokščio tipo jungtys
- Ateitis priklauso plokščio tipo jungtims, kurios šiuo metu labiausiai paplitusios statybų technikoje.
- Plokščio tipo jungčių kainos svyruoja nuo 18 iki 25 Eur už kištuką ir 35-45 Eur už įvorę.
- Jeigu traktorius turi plokščio tipo jungtis, rekomenduojama pakeisti visų ūkyje esančių padargų jungtis tokiomis pačiomis.
Jungčių susidėvėjimas ir priežiūra
Naudojant senas hidraulinių žarnų jungtis, pratekančios alyvos srautas labai sumažėja. Šios jungtys susidėvi dėl mechaninėmis priemaišomis (dilimo produktais, žemėmis) užterštos alyvos. Daug kartų prijungiant ir atjungiant jungtis, dėvisi ir kaiščiai, lengvinantys sujungimą. Dėl sutrumpėjusių kaiščių jungtis iki galo neatsidaro, ir alyva turi tekėti pro mažesnio skersmens angas. Ji kaista, degina guminius sandarinimo žiedus, kurie sukietėja ir praranda sandarumą. Mažas alyvos srautas prateka pro jungtis ir tuo atveju, kai jungčių fiksavimo rutuliukai ir fiksavimo įvorės yra sudilusios. Jungtis susijungia, tačiau nepakankamai giliai. Šio fiksavimo mechanizmo sudilimo priežastis - išorinė jungties apkrova. Jeigu visos prie traktoriaus jungiamos hidraulinės žarnos būna surištos į vieną krūvą, tai jų visų svorį dažniausiai tenka laikyti aukščiausiai esančiai hidraulinei jungčiai. Sumažinti hidraulinės jungties mechaninę apkrovą būtų galima žarnų paketą pririšus gumine juosta prie traktoriaus arba jungiant kiekvieną žarną atskirai. Jeigu iki padargo atiteka per mažai alyvos, pirmiausia reikia patikrinti sujungimus.
Alyvos grįžimo linija ir jos svarba
Dirbant su didelį alyvos kiekį naudojančiais įrengimais, grįžtantis alyvos srautas turėtų būti grąžinamas ne per skirstytuvą. Geriausia, kad alyva galėtų sugrįžti be didelio hidraulinio pasipriešinimo tiesiai į hidraulinį baką. Alyvos grįžimo į baką linijoje neturi susidaryti slėgis. Dauguma hidraulinių variklių, turinčių pratekėjusios alyvos nubėgimo liniją, labai jautriai reaguoja į joje susidarantį didesnį kaip 5 bar slėgį. Jeigu hidraulinis variklis sugedo arba neveikia tinkamai, pirmiausia patikrinkite alyvos slėgį grįžimo į baką linijoje. Padidėjęs slėgis laisvai į baką grįžtančios alyvos linijoje yra daugumos hidraulinės sistemos gedimų priežastis.
Grįžtančios alyvos srauto valdymas
- Jeigu mašinose yra įrengti greito nuleidimo vožtuvai, laisvai į baką grįžtančios alyvos linijos gali būti perkrautos.
- Norint greitai pakelti didelį padargą (pvz., priekabos kėbulą), jam tiekiama alyva iš dviejų skirstytuvų naudojant Y formos sujungimą. Tas pats alyvos kiekis nuleidimo metu turi greitai sutekėti atgal į baką.
- Jeigu bako alsuoklis nespėja iš bako išleisti oro, tai į baką grįžtant dideliam alyvos srautui, bake susidaro oro slėgis, trukdantis alyvai tekėti.
- Dažnai pasitaiko, kad, papildomai montuojant laisvai grįžtančios alyvos liniją, neįvertinamas grįžtančios alyvos kiekis.
Apkrovai jautrios („LS“) hidraulinės sistemos jungtys ir vamzdynai
Traktoriuose, turinčiuose apkrovai jautrią („LS“) hidraulinę sistemą, būna sumontuotos papildomos hidraulinės jungtys. Pirmųjų traktorių, turinčių apkrovai jautrią hidraulinę sistemą, jungtys buvo standartizuotos pagal dydį: 1 dydžio naudojamos „LS“ linijai, 3 arba 4 dydžio - „P“ ir „T“ linijoms. Šiandien nėra griežto standarto, apibrėžiančio alyvos kiekį ir jungties dydį, tačiau, parenkant jungtis, jos turėtų būti tokio dydžio, kad galėtų praleisti visą hidraulinės sistemos tiekiamą alyvos debitą.
Nuostoliai vamzdžiuose ir žarnose
Nuostolių patiriama ne tik hidraulinėse jungtyse, bet ir pačiuose padarguose. Daug energijos prarandama parinkus netinkamo skersmens hidraulinius vamzdžius ir žarnas. Juo ilgesnis alyvos kelias, tuo didesnio skersmens turi būti tiekimo magistralės. Įrengiant šias magistrales patartina vengti konstrukcinių elementų, didinančių alyvos tekėjimo pasipriešinimą. Norėdami sumažinti nuostolius hidraulinėse linijose, kai kurie mašinų savininkai sumontuoja didesnio skersmens linijas.
Valdymo bloko padėtis „LS“ sistemose
Naudojant apkrovai jautrias („LS“) hidraulines sistemas, padargo valdymo blokas turėtų būti kuo arčiau traktoriaus. Jeigu valdymo blokas sumontuotas toli nuo traktoriaus, tai siurblio valdymo signalas „LS“ linija keliauja per ilgai. Padargas veikia vėluodamas arba iš viso neveikia, nes ilgoje „LS“ magistralėje susidaro per didelis pasipriešinimas, patiriami dideli nuostoliai ir traktoriaus siurbliui valdyti nebeužtenka energijos.
Droseliai ir cilindrų valdymo sprendimai
Mažiems hidrauliniams cilindrams tiksliai valdyti didelio alyvos kiekio nereikia. Sklandžiai valdyti mažą cilindrą beveik neįmanoma, kai traktoriaus hidraulinės sistemos našumas didelis. Todėl traktoriuose montuojami reguliuojami droseliai.
Droselių naudojimas ir alternatyvos
- Naudojant droselius pastovaus hidraulinio debito sistemose, alyva užkaista. Tik dalis alyvos nukreipiama per droselį vartotojui, o likusi alyvos dalis turi tekėti per apsauginį vožtuvą.
- Norint sumažinti cilindrų judėjimo greitį, prie jų yra montuojamos aklès su atitinkamo dydžio skylute. Taip sumažinamas skersmuo, kartu ir pratekančios alyvos kiekis. Privalumas - pigumas, trūkumas - už šios aklės susidaro alyvos sūkuriai, alyva kaista, pasireiškia kavitacija.
- Geresnis sprendimas būtų įrengti reguliuojamus droselius su apvalintomis briaunomis.
tags: #traktoriaus #prietaisu #skydelis