Устройство гидравлического домкрата и принцип его работы: разбираем во всех подробностях

Для подъема на небольшие высоты грузов нецелесообразно привлекать спецтехнику. С этой задачей специально справляется особый вид инструментов – домкрат. Максимальной грузоподъемностью обладают гидравлические модели, которые отличаются не только надежностью, но и долговечностью эксплуатации.

Назначение гидравлического домкрата

Гидродомкрат — это стационарное, переносное или передвижное грузоподъемное устройство, предназначенное для тяжелых предметов . Применяется при выполнении ремонтно-строительных работ и в составе кранов, прессов, подъемников.

Современные конструкции гидравлических устройств используются на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности, объектах энергетического сектора промышленности, в сельском хозяйстве. Высокий уровень производительности и показатель КПД, легкость в работе и обслуживании позволяют применять гидродомкраты в бытовой сфере.

Этот тип оборудования способен с легкостью функционировать как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях, что нашло свое применение на площадках для проведения монтажно-строительных работ. Агрегат используется для натяжения арматурных конструкций, изготовленных из напряженного бетона.

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.

Согласно правилу рычага: F2=F1*l1/l2

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.

Второй этап основан на принципе гидравлического рычага, согласно которому: F3=F2*Sпор/Sплун

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.

Виды гидравлических домкратов

Сегодня рынок инструментов предлагает большой выбор подъемных устройств гидравлического типа. У каждого из них имеются свои свойства и особенности, с которыми желательно предварительно ознакомиться перед выбором этого подъемного устройства:

1. Подкатный гидродомкрат. Визуально напоминает обычную тележку с ручкой, подкатываемую под определенный тяжелый предмет. Управление этим агрегатом производится вручную ручкой, с помощью которой перемещается и грузовая тележка с домкратом. Среди гидравлических подкатных механизмов, очень с хорошей стороны показал себя 3-тонный домкрат Матрикс, он широко используется в автомобильных мастерских и складских помещениях. Но для его использования требуется довольно твердая и ровная площадка. Подкатная гидравлическая тележка часто изготавливается своими силами.
2. Гибридные гидроподъемники. В этой конструкции совмещены подкатный и бутылочный типы домкратов. Управляется с помощью ножной педали либо рычагом. Гибридный подъемник широко прижился в автомастерских.
3. Ромбовый гидроподъемник имеет грузоподъемность около 2 т. он так же как и гибридный, широко востребован в автосервисе. Его конструкция состоит из двух жестких рамок, которые соединяются между собой с помощью шарниров. При работе рамки поднимаются и образуют конструкцию ромбовидной формы — отсюда и пошло его название.

Типы приводов гидродомкратов могут быть механическими или электрическими. При ручном приводе перекачивание жидкости из резервной емкости в рабочую, производится механическим рычагом, при электрическом приводе, естественно, за счет электронасоса.

Гидроподъемник бутылочного типа

Это самый распространенный инструмент для подъема тяжелых грузов, при этом конструктивное устройство домкрата является самым простым, но это не затрудняет делать им подъем веса более 100 т.

Инструмент имеет большое опорное основание и довольно компактный корпус. Бутылочный гидродомкрат может быть двух модификаций — с одним подъемным штоком или с двумя.

Подъемники с одним штоком используются при строительно-монтажных работах, вагоноремонтных и автомобильных мастерских, а также в других промышленных сферах, где может потребоваться вертикальный подъем грузов. Инструмент с двумя штоками является универсальным и может использоваться как для поднятия груза в вертикальном направлении, так и для горизонтальных работ.

Устройство бутылочного домкрата

На сегодняшний день гидравлический подъемник есть практически в каждой автомастерской, поскольку с помощью устройства домкрата 5 тонн старого образца можно поднимать автомобили на заданную высоту для проведения ремонтных работ. За счет большой грузоподъемности и легкости в процессе использования популярностью пользуются подъемники бутылочного типа.

Бутылочный гидравлический домкрат

Еще 50 лет назад поднять автомобиль или любой другой груз можно было только с помощью механического приспособления, но с течением времени специалисты установили тот факт, что возможности такого устройства являются ограниченными. Механические подъемники были неспособны создавать высокое давление даже в том случае, когда мастер прикладывал все свои усилия. В результате проведенных испытаний был изобретен современный подъемный механизм, для работы которого требовалось масло. Рабочая жидкость способствует созданию необходимого давления, а домкрат постепенно поднимает груз на нужную высоту.

Стоит заметить, что гидравлические подъемники используются не только рабочими на станциях технического обслуживания, но также и на крупных предприятиях по переработке нефти. Данные конструкции являются незаменимыми на гидроэлектростанциях, а на протяжении последних 10 лет им отдали предпочтение большинство автомобилистов, как опытных, так и начинающих. Для оптимального функционирования устройства подходит как вертикальная, так и горизонтальная плоскость, что делает его популярным даже в сфере строительства.

Принцип работы гидравлического домкрата

Изучив основные компоненты подъемного механизма и получив представление об их взаимодействии, следует обрисовать общую суть работы инструмента в целом. Для начала скажем пару слов о жидкости — важнейшей составляющей, без которой устройство подкатного гидравлического домкрата, и аналогичных приборов, не представляется возможным. В качестве наполнителя, обеспечивающего мощную подъемную силу, используются типы масел с низкой вязкостью (гидравлических, веретенных, индустриальных). Поскольку корпус домкрата выполняется исключительно из металла, подверженного коррозии, заливать в него воду категорически запрещено.

Устройство работает по закону вытеснения. Под действием насоса, жидкость накачивается в герметичный резервуар с большим цилиндрическим пазом, к стенкам которого плотно прилегает подвижный шток (основа поршня). Когда масла в этом резервуаре становится слишком много, оно начинает давить на всю окружающую его поверхность. Металлический корпус и возвратный клапан, могут выдержать огромное давление, и единственным вариантом расширения пространства под поступающую жидкость остается выдвижение поршня наверх. Таким образом, производя постепенную накачку смеси, мы вытесняем ей поршень.

Поскольку масло не имеет свойства сжиматься, в отличии от газов, груз держится крепко, как если бы стоял на любой твердой поверхности. В целом, чтобы разобраться как работает домкрат гидравлического типа, не нужно быть семи пядей во лбу. Этот мощный инструмент, как и все гениальное, имеет в своей основе вполне понятную концепцию.

Схемы гидравлических домкратов

Наиболее подробный и в некоторым смысле наглядный план любого прибора заключается в его схеме. Это технологическое изображение в одной или нескольких плоскостях, максимально детально демонстрирует строение объекта в самых мельчайших деталях. Расположенный ниже чертеж гидравлического домкрата, представленный в нескольких вариациях, поможет вам дополнить свое понимание конструкции и действия подобного типа устройств.

Поскольку в семействе жидкостных подъемников существует не одна разновидность, затронем и прочие модели. Следующая схема подкатного гидравлического домкрата, демонстрирует основные конструктивные элементы, без указания конкретных размеров. Достаточно наглядно для понимания общей концепции инструмента.

Причины поломок домкратов гидравлического типа

Гидравлический домкрат в разобранном виде

Существует несколько объективных причин, по которым подъемное оборудование не будет полностью или частично функционировать. Чаще всего их появление связано с нарушением правил эксплуатации. На бутылочный домкрат может оказывать усилие, превышающее паспортные характеристики. В этом случае потребуется выполнить ремонт.

Наиболее часто встречающиеся неполадки гидравлического домкрата:

• остановка. Чаще всего это связано с отсутствием масла или засорением фильтра. Для выяснения причин необходимо разобрать конструкцию и сделать ремонт или заполнить емкость рабочей жидкостью;
• не поднимается поршень. Объясняется недостаточным объемом рабочей жидкости;
• медленный подъем или рывки. Причина – наличие воздуха в системе, действие его на поршень;
• снижение давления. Необходимо сделать ремонт клапана или его полную замену.

Чаще всего после разборки корпуса проблема видна сразу. Если же причиной неисправности является механическое повреждение корпуса или поршня – лучше всего приобрести новый домкрат,а не производить ремонт старого.

В видеоматериале наглядно показан принцип работы бутылочного гидравлического подъемника:

Ремонт подкатного гидродомкрата своими руками

Ремонт гидродомкрата начинается со снятия подъемного поршня и его осмотра для выявления коррозии и деформации. Если эти изъяны обнаружены, рекомендуется поршень заменить новым.

Затем промывается от грязи и проверяется пропускной клапан, через который масло перекачивается под поршень. В случае если на нем обнаружатся следы деформации или какие-либо иные изъяны, клапан попросту заменяется новым из ремкомплекта.

Устроенный в седло клапан не пропускает жидкость из-под поршня обратно в резервную емкость домкрата и должен быть тщательно очищен от грязи, а также плотно перекрывать отверстие клапана.

После осмотра и очистки, все детали промываются в керосине, а вышедшие из строя меняются на новые и устанавливаются на свои места. А также меняются все уплотнительные прокладки и манжет. После полной сборки подъемника, в него заливается свежее масло.

Прокачка системы от воздуха

При длительной эксплуатации домкрата, в его рабочей жидкости постепенно накапливаются пузырьки воздуха которые снижают скорость выхода поршня.

Для этого нужно открыть клапан, пропускающий рабочую жидкость из рабочего отделения домкрата в резервный бачок.

Затем, сняв с бачка крышку, несколько раз быстро перекачать масло. После нескольких перекачек воздух из рабочего отделения полностью удалиться и инструмент снова заработает в своем обычном режиме. Если прокачка не увенчалась успешно, следует снова произвести перекачку масла.

Заливка масла

Состоит из двух действий — промывки и самой заливки. После того как старая жидкость будет слита, вместо нее заливается жидкость для промывки. Ее свободно можно купить в строительном магазине.

После этого следует минимум 3−4 раза прокачать домкрат, затем, долив жидкости, прокачать еще пару раз. Слив промывочной жидкости производиться тем же способом, что и отработанное масло.

При заливке поршень должен быть полностью опущен в корпус гидродомкрата. Масло заливается под самый верх отверстия масляного бачка. Затем, закрыв крышку бака, следует прокачать механизм около 5 раз, при этом уровень масла в резервуаре будет уменьшаться, поэтому после каждой перекачки его нужно доливать.

После того как уровень жидкости после перекачки перестанет уменьшаться, следует открыть перепускной клапан и перекачать домкрат еще пару раз, пока залитое масло не освободится от воздушных пузырьков.

Достоинства и недостатки гидродомкратов

Физические особенности жидкости позволяют осуществлять плавное поднятие, опускание груза и фиксировать его на определенной высоте. Гидродомкраты обеспечивают высокий показатель КПД, который достигает 80% . Грузоподъемность агрегата обусловлена наличием большого передаточного отношения между показателями поперечного сечения насосного и рабочего цилиндра, плунжера.

Необходимо регулярно проводить промывку гидродомкрата, а также замену масла и прокачку.

Гидравлические подъемники имеют ряд недостатков. В первую очередь следует отметить, что любая модель этого оборудования имеет определенную стартовую высоту подъема груза, ниже которой устройство эксплуатировать невозможно. Недостатком этого оборудования является также отсутствие возможности точной регулировки высоты опускания. Для того чтобы обеспечить бесперебойную работу приспособления, рекомендуется постоянно следить за чистотой, качеством и уровнем масла в резервуаре домкрата. Нормальная работоспособность устройства обеспечивается герметичностью клапанов и сальников, используемых в конструкции агрегата. Транспортировка и хранение аппарата производится исключительно в вертикальном положении, при нарушении этого требования рабочая жидкость способна вытечь из резервуара устройства.

Одним из недостатков является медлительность агрегатов в работе. К минусам относится также вес устройства, его большой размер и высокая стоимость. Помимо этого одноплунжерные устройства имеют небольшой ход рабочего штока, что является еще одним недостатком.

Ремонт и обслуживание

Гидравлические бутылочные домкраты

Для того чтобы произвести обслуживание бутылочного домкрата его нужно разобрать. Беспокоится о том, что вас забрызгает маслом от высокого давления не стоит. Вполне можно проделать эту операцию самому. Первым делом нужно слить масло.  Слив производится через заливное отверстие, а при его отсутствии через пропускной клапан, для этого откручивается верхняя шестигранная гайка и полностью выкручивается нижний кран. Снимаем корпус проверяем его герметичность, оцениваем состояние нижнего резинового кольца. Данные части не несут нагрузки, это просто резервуар под жидкость. Дальше выкручиваем рабочий цилиндр и снимаем поршень. Все тщательно осматриваем на наличие ржавчины. В случае ее обнаружения как можно тщательней избавляемся от нее. Выкручиваем плунжер проверяем его работоспособность, осматриваем уплотнительные кольца. Внутри не должно быть железной стружки, детали не должны иметь вмятин. Уплотнители пришедшие в негодность следует заменить на новые. Не забываем тщательно промыть все клапана от грязи и различных отложений. Производим сборку, вот и все ремонт произведен.

Советы по эксплуатации

Для продления срока службы домкрата рекомендуется придерживаться следующих правил:

1. Менять масло подъемного механизма желательно два раза в год. Если домкрат эксплуатируется ежедневно, то замену рекомендуется производить минимум один раз за месяц с обязательной промывкой.
2. Масло для замены можно использовать любое. Но для зимнего времени года рекомендуется заливать только синтетические виды масел.
3. Чтобы зимой масло не загустело, инструмент должен храниться в теплом и сухом помещении.
4. Если подъемные работы производятся в зимнее время, следует помнить, что при длительной эксплуатации инструмента при большом морозе, он может выйти из строя. Поэтому работать с ним желательно в самом крайнем случае и ограниченное время.

Лучший «ремонт» подъемного механизма — это профилактика по предотвращению возникновения неисправностей, то есть постоянный уход и своевременная замена рабочей жидкости с прокачкой. Ведь на устранение любой поломки придется использовать свое время, а порой и некоторые средства. Поэтому следует соблюдать все инструкции по эксплуатации гидравлических подъемных инструментов, и тогда они будут служить довольно длительное время.

Как залить масло, и прокачать домкрат?

Масло заливается через горловину с боку корпуса. Эта же горловина является уровнем. Заливаем масло, затем нужно прокачать домкрат.

Прокачка домкрата:

• Поднимаем шток до самого верхнего положения без нагрузки работая рычагом
• Затем его кладут набок, заливной пробка должна оказаться сверху
• Пробка ослабляется и производится энергичное вдавливание штока в цилиндр. Операция производится чтобы выдавить воздух из рабочей камеры.
• Пробка закрывается, и производится 10-15 полных подъемов и опускания штока с нагрузкой 40 – 45 кг.
• На последнем цикле следует дать повышенную нагрузку и если домкрат не держит повторить процедуру.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Хромирование деталей своими руками в дом... Марки стали — маркировка, расшифровка, о... Расчет веса металла по размерам — листа,... Масло для воздушного поршневого компресс...