Load sensing znižuje straty výkonu
Všeobecne je známe, že pri každom prenose výkonu a teda aj pri hydrostatickom, dochádza k určitým stratám výkonu. Je nanajvýš akútne v čase energetickej krízy a neustálom zvyšovaní cien všetkých druhov energie, tieto straty výkonu znížiť na maximálnu možnú hranicu, aj za cenu zložitejších konštrukčných riešení. V tomto smere si zaslúži pozornosť predovšetkým hydraulika traktorov pokiaľ je vybavená systémom „Load sensing“, ktorý reguluje množstvo dodávaného tlakového oleja podľa potreby a tým minimalizuje straty výkonu.
Hlavné funkčné a konštrukčné prvky systému Load sensing
|
Obr. 1: Load sensing systém s axiálnym hydrogenerátorom v nezaťaženom stave |
Ako je zrejmé zo schémy znázornenej na Obr. 1, v tomto prípade je zdrojom tlakového oleja axiálny piestový hydrogenerátor 2 s regulačnou doskou 3, ktorá slúži na reguláciu dodávaného množstva oleja. Spotrebičom je priamočiary dvojčinný hydromotor (hydraulický valec) 8. Riadenie smeru prietoku sa uskutočňuje trojpolohovým štvorcestným rozvádzačom 6. Samotný systém Load sensing tvorí striedavý guličkový ventil 7, ovládací valček s posúvačom 10 a pružinou 9 a napokon hydraulická váha 11 s piestom 12 a pružinou 13.
Neutrálna poloha
Pokiaľ je rozvádazč 6 vonkajšieho hydraulického okruhu traktora v neutrálnej polohe (strednej) polohe znázornenej na Obr. 1, je prietok tlakového oleja z axiálneho hydrogenerátora 2 do priamočiareho dvojčinného hydromotora 8 zablokovaný. Potom tlak v riadiacom (ružová farba) je udržovaný pružinou 9 v ovládacom valčeku, ktorá pôsobí na posúvač 10. Rovnaký tlak oleja, ktorý pôsobí z ľavej strany na posúvač 10, pôsobí aj na piest 12 v hydraulickej váhe 11. Tlak oleja pôsobiaci na piest 12 z ľavej i pravej strany je rovnaký, takže pružina 13 posunie piest 12 do ľavej krajnej polohy a tlakový olej z priestoru pružiny 13 postupuje do ovládacieho valca axiálneho hydrogenerátora, kde pôsobí na piest 4, ktorý proti sile pružiny 5 sa posunie doľava a súčasne prestaví regulačnú dosku 3 do minimálneho sklonu. Axiálny hydrogenerátor 2 pri tomto sklone regulačnej dosky 3 dodáva iba minimálne množstvo oleja pri nízkom tlaku, ktorý je udržiavaný pružinou 9. To v konečnom dôsledku znamená, že príkon potrebný na pohon axiálneho hydrogenerátora je znížený na technicky minimálnu hodnotu.
Pracovná poloha
|
Obr. 2: Load sensing systém s axiálnym hydrogenerátorom v zaťaženom stave |
Keď sa bude posúvač trojpolohévého rozvádzača 6 vonkajšieho hydraulického okruhu traktora nachádzať v pravej polohe, ako je schematicky znázornené na Obr. 2, bude tlakový olej (oranžová farba) z axiálneho hydrogenerátora prúdiť do priamočiareho dvojčinného hydromotora 8. piest hydromotora sa bude pohybovať doprava a súčasne olej z priestoru piestnice (modrá farba) bude prúdiť cez trojpolohový rozvádzač 6 do nádrže 1. Tlakom oleja sa striedavý ventil 7 uzavrie, čím sa oddelí vstup a výstup priamočiareho hydromotora 8. Rovnaký tlak pôsobí na obidve strany posúvača 10, ale silou pružiny 9 sa posúvač 10 presunie do ľavej krajnej polohy, čím sa umožní odtok oleja v riadiacej vetvy do nádrže 1. Potom pružina 5 presunie piest 4 do pravej krajnej polohy, takže regulačná doska 3 sa dostane do maximálneho sklonu a hydrogenerátor 2 dodáva maximálne množstvo oleja, pričom piestnica priamočiareho hydromotora 8 sa vysúva doprava.
Udržiavanie tlaku v priamočiarom hydromotore
|
Obr. 3: Load sensing systém s axiálnym hydrogenerátorom a udržovaným tlakom v priamočiarom hydromotore |
Keď sa piest priamočiareho hydromotora 8 dostane do pravej krajnej polohy, ako je znázornené na Obr. 3, stúpne tlak v priestore hydromotora 8 na maximálnu hodnotu (červená farba). Maximálny tlak oleja pôsobí na piest 12 v hydraulickej váhe 11 a súčasne aj na obidve strany posúvača 10. Sily pôsobiace od tlaku oleja na obidve strany posúvača 10 sú vyrovnané, ale na pravú stranu posúvača pôsobí sila pôsobí pružina 9, ktorá drží posúvač v ľavej krajnej polohe. Tlak, ktorý pôsobí na piest 12 v hydraulickej váhe 11 pôsobí proti sile pružiny 13 a pretože tento tlak je maximálny, dôjde k presunu piestu 12 do pravej krajnej polohy. Týmto presunom piestu 12 do pravej krajnej polohy. Týmto presunom piestu 12 do pravej krajnej polohy sa otvorí prietok tlakového oleja až pod piest 4, ktorý proti sile pružiny 5 sa presunie do ľavej krajnej polohy a tým prestaví regulačnú dosku 3 do minimálneho sklonu, teda na minimálnu dodávku tlakového oleja, ktorá aj pri určitých netesnostiach vo vonkajšom hydraulickom okruhu traktora je postačujúca na udržanie maximálneho tlaku. Takže aj pri vysokom tlaku, ale pri minimálnej dodávke tlakového oleja je strata výkonu na najnižšej technicky možnej hranici. V niektorom ďalšom čísle Modernej mechanizácie budú uvedené aj iné systémy na zníženie strát výkonu v hydraulike traktorov prípadne aj v ďalšej poľnohospodárskej technike.
