Любой, кто обладает базовыми знаниями в области механики, знает, что энергию можно преобразовывать в различные формы. Применение этих знаний к гидравлическим системам лучше всего объясняет потери мощности. Потеря мощности в гидравлической системе приводит к потерям энергии, снижая общую эффективность системы. Кроме того, эта потерянная энергия преобразуется в тепло, повышая температуру гидравлического масла, вызывая ухудшение качества масла и, в конечном итоге, приводящее к неисправности оборудования. Следовательно, при проектировании гидравлической системы, помимо удовлетворения эксплуатационных требований, первостепенным фактором должно быть минимизация потерь мощности.
С точки зрения источника питания-насоса-принимая во внимание различные условия эксплуатации приводов, иногда система требует высокой скорости потока и низкого давления, а в других случаях — низкой скорости потока и высокого давления. Поэтому предпочтительнее использовать насос переменной производительности с ограничением давления-, поскольку его расход меняется в зависимости от давления в системе. Когда давление в системе снижается, скорость потока увеличивается, что соответствует требованиям быстрого хода привода. Когда давление в системе увеличивается, скорость потока соответственно уменьшается, что соответствует требованиям рабочего хода привода. Это удовлетворяет эксплуатационным требованиям привода, обеспечивая при этом разумное энергопотребление.
Гидравлическое масло неизбежно испытывает потери давления и расхода при прохождении через различные гидравлические клапаны, и эти потери составляют значительную часть общих потерь энергии. Поэтому выбор соответствующих гидравлических компонентов и регулировка давления клапанов давления имеют решающее значение для снижения потерь мощности. Клапаны расхода следует выбирать в зависимости от диапазона регулирования расхода системы, обеспечивая, чтобы их минимальный стабильный расход соответствовал эксплуатационным требованиям. Клапаны давления следует выбирать на минимально возможное давление, при этом отвечая нормальным эксплуатационным требованиям гидравлического оборудования.
Если приводу требуется регулирование скорости, схема управления скоростью должна удовлетворять этому требованию, сводя при этом к минимуму потери мощности. Общие схемы управления скоростью включают в себя схемы регулирования скорости, схемы объемного регулирования скорости и схемы объемного регулирования скорости. Цепи регулирования скорости имеют большие потери мощности, но хорошую стабильность на низких-скоростях. Цепи объемного регулирования скорости не имеют ни потерь на переполнение, ни на дросселирование, обеспечивая высокую эффективность, но плохую стабильность на низких-скоростях. Чтобы одновременно удовлетворить оба требования, можно использовать объемную схему регулирования скорости дросселирования, состоящую из насоса с регулируемым перепадом давления и дроссельного клапана, сводя к минимуму разницу давления на дроссельном клапане и уменьшая потери давления.
Выбор подходящего гидравлического масла также имеет важное значение. Когда гидравлическое масло течет по трубопроводам, оно обладает вязкостью. Чрезмерная вязкость приводит к значительному внутреннему трению, вызывающему нагрев масла и увеличивающему гидравлическое сопротивление. И наоборот, чрезмерно низкая вязкость может привести к утечкам и снижению объемного КПД системы. Поэтому обычно выбираются масла с подходящей вязкостью и хорошими вязкостно--температурными характеристиками. Кроме того, гидравлические масла испытывают потери давления по трубопроводу и локальные потери давления; поэтому конструкция трубопровода должна быть направлена на минимизацию длины и изгибов труб.
