OMiUP t2 Gorski16

Czynniki hydrauliczne stosowane w układach hydraulicznych urządzeń sterowych wpływają w decydujący sposób na poprawność pracy układu. Czynnikiem stosowanym w urządzeniach sterowych jest olej hydrauliczny. Własności i wymagania stawiane olejom hydraulicznym omówiono w podrozdziale 6.3.

W układach hydraulicznych okrętowych urządzeń sterowych stosuje się pompy wyporowe o stałej wydajności i stałym kierunku tłoczenia oraz o zmiennej wydajności i zmiennym kierunku tłoczenia. Pierwsze z nich to pompy łopatkowe, zębate i śrubowe, a drugie to pompy wielotłokowe o wirujących cylindrach, osiowe i promieniowe (patrz tom I rozdział 2).

Zastosowana w układzie hydraulicznym pompa rzutuje w dużym stopniu na cenę i parametry techniczne urządzenia sterowego. Pompy o stałej wydajności są znacznie prostsze konstrukcyjnie i technologicznie, a zatem tańsze od pomp o zmiennej wydajności. Ponadto zastosowanie pomp o stałej wydajności i stałym kierunku tłoczenia upraszcza konstrukcję całego urządzenia i ułatwia jego wkomponowanie w kadłub statku. Pompa o stałej wydajności może być instalowana daleko od zespołu siłowego, gdyż nie musi być z nim związana mechanicznym sprzężeniem zwrotnym. Istnieje jednak pewna granica w zakresie stosowania tych pomp w maszynach sterowych. Granicą tą są trudności związane ze sterowaniem rozdzielaczami strumienia oleju wytworzonego przez pompy o dużej energii, ciśnieniu i wydajności.

Trudności te, a szczególnie uderzenia hydrauliczne dużych mas oleju uniemożliwiają obecnie stosowanie w dużych maszynach sterowych wysokociśnieniowych i wysokowydajnych pomp o stałej wydajności. Pompy o stałej wydajności stosowane są zatem do małych i średnich maszyn sterowych, gdzie moment nominalny nie przekracza na ogół 250 kNm.

Ciśnienia w układach z pompą o stałej wydajności nie przekraczają na ogół 10 MPa.

Pompy o zmiennej wydajności, stosowane w hydraulicznych układach zamkniętych, używane są w zasadzie do każdej wielkości maszyn sterowych. Niektóre firmy przewidują pompy o zmiennej wydajności do wszystkich maszyn sterowych, począwszy już od momentu 12 kNm, jednak większość firm stosuje do małych urządzeń sterowych pompy o stałej wydajności.

Moc pompy, a po uwzględnieniu sprawności również moc zespołu siłowego, wyraża się iloczynem ciśnienia i wydajności pompy.

Tę samą moc N = const, można uzyskać przy różnych parametrach ciśnienia i wydajności. Wzrost ciśnienia p, przy zmniejszającej się wydajności Q, dla mocy N = const, daje korzyści w postaci możliwości zastosowania mniejszych pomp i mniejszych zespołów siłowych, i dlatego wyraźna jest obecnie tendencja do ciągłego podwyższania ciśnień roboczych. Korzyści wynikające z podnoszenia ciśnienia roboczego znacznie przewyższają wzrost kosztów produkcji, wynikających z konieczności stosowania bardziej wytrzymałych materiałów i konstrukcji.

W urządzeniach sterowych, w których ze względów konstrukcyjnych można znacznie podwyższać ciśnienie robocze czynnika hydra ulicznego, np. w urządzeniach z siłownikami nurnikowymi — ciśnienia te przekraczają 20 MPa.

316