Hüdroajam

Hüdroajam ehk hüdrauliline ajam on ajam, kus töötavaks kehaks on vedelik (pneumoajamis on töötavaks kehaks gaas, tavaliselt õhk).

Hüdroajamit kasutatakse tänapäeva tehnikas seoses automatiseerimisega üha laiemalt.

Hüdroajam võib töötada nii iseseisva ajamina kui ka automaatjuhtimisega seadme osana. Sama ülesannet täidab hüdroajam mehhatroonilistes süsteemides.

Hüdroajami eelised

• On lihtne saada nii kulgevat kui pöörlevat liikumist;
• võib saada suuri jõude ja jõumomente suhteliselt väikeste ja kergete komponentide abil;
• jõu, jõumomendi ja liikumiskiiruse reguleerimine on lihtne ja realiseeritav odavate vahenditega;
• ülekoormusi saab vältida;
• koosneb enamasti standardsetest komponentidest, mis lühendab ajami projekteerimise ja valmistamise aega;
• lihtne on ajamit elektriliselt juhtida, mis võimaldab seda laialdaselt kasutada automaatjuhtimises;
• ühtlane ja täpne liikumine;
• võime startida suurtel koormustel;
• hea soojusvahetus.

Hüdroajami puudused

• Tuleohtlikkus töövedeliku ja tema aurude lekkimisel;
• töövedeliku tundlikkus saastumise suhtes;
• temperatuuri ja rõhu mõju töövedeliku viskoossusele;
• suhteliselt väike kasutegur.

Hüdroajamilt saadav võimsus ja kasutegur

Hüdroajam muundab energiat mitu korda ühest liigist teise. Etapid on järgmised;

• elektrienergia;
• elektrimootori pöörlemise mehaaniline energia;
• pumbast väljuv hüdrauliline energia;
• hüdrosilindrilt või -mootorilt saadav mehaaniline energia.

Iga energiamuutusega kaasneb energia kadu, mis sõltub vastava lüli kasutegurist. Lisaks esinevad hüdrosüsteemis veel kaod süsteemi elementides (kohalikud takistused) ning torustikus (hõõrde- ja lekkekaod). Hüdroajamilt saadav väljundvõimsus moodustab 70...75% sisendvõimsusest. Kui jätta kõrvale kaod elektrimootoris, siis kaod ajami hüdraulilises osas saab jagada kaheks:

• Kaod hõõrdumisele pumbas, klappides, silindrites ja hüdromootoris. Neid kadusid iseloomustatakse ajami mehaanilise kasuteguriga ηm;
• kaod sisemistele ja välisleketele, mida iseloomustatakse ajami mahulise kasuteguriga ηv.

Hüdroajami kogu kasutegur ηh on nimetatud kasutegurite korrutis: ηh = ηm × ηv.

Mehaaniline kasutegur mõjutab pumbalt saadavat rõhku ja sellega seadmelt saadavat jõudu. Mahuline kasutegur mõjutab pumba vooluhulka ja selle kaudu hüdroajamilt saadava liikumise kiirust. Seega on hüdroajamilt saadav võimsus arvutatav:

Ph = P1 × ηem × ηh (kW), kus

• P1 – tarbitav elektriline võimsus;
• ηem – elektrimootori kasutegur;
• ηh – hüdroajami kasutegur.

Hüdroajami elemendid

Hüdroajamis kannab energiat vedelik. Ajami lõpplülis muutub vedeliku hüdrauliline energia mehaaniliseks energiaks. Selleks, et ajam normaalselt toimiks, on vaja hulk hüdrosüsteemi elemente, mis tagavad hüdroajami tõrgeteta ja sujuva töö. Hüdroajami elementide graafiliseks kujutamiseks kasutatavad tingmärgid vastavad standardile ISO 1219.

Hüdroajami elemendid on järgmised:

• paak töövedeliku jaoks;
• pump koos pumba ajamiga;
• Süsteemi kaitseseadmed, mis väldivad ülekoormuse ja süsteemi iseenesliku tühjenemise pumba mootori seiskumisel (kaitseklapp, vastuklapp);
• reguleerimisseadmed kolvi liikumiskiiruse ja süsteemis toimiva rõhu reguleerimiseks (drossel, rõhu regulaator);
• juhtimisseadmed silindri juhtimiseks (jaotur);
• hüdrosilinder mehaanilise energia saamiseks;
• süsteemi abiseadmed (filter, torustik)

Vaata ka

• Hüdroajami proportsionaaljuhtimine