Элементы гидросистем (баки, теплообменники)

Несмотря на простоту конструкции бак выполняет несколько важнейших функций в гидросистеме:

  • Накопление и хранение рабочей жидкости

  • Удаление частиц воздуха из рабочей жидкости

  • Рассеивание тепла, отведенного от гидроэлементов

Рабочая жидкость, находящаяся в баке, должна освобождаться от содержащегося в ней воздуха. По этой причине всасывающие и сливные линии следует располагать на значительном расстоянии друг от друга.

Скорость течения в баке должна быть ограничена, чтобы обеспечить осаждение загрязнений, которые имеются в рабочей жидкости. Для периодической очистки в баке должны быть предусмотрены достаточно большие очистные отверстия.

В случае если емкость бака больше 1000 литров, между камерой всасывания и сливной камерой рекомендуется устанавливать проваренную перегородку с перепускным клапаном или проницаемую перегородку. Чтобы улучшить удаление воздуха, эту перегородку рекомендуется устанавливать наклонно.

Для обеспечения хорошего охлаждения рабочей жидкости всасывающий и сливной отсек должны быть разделены перегородкой высотой равной 2/3 от минимального уровня масла в баке.

Гидробаки часто служат несущей конструкцией для других элементов гидропривода насосов, приводных электродвигателей, фильтров, клапанов. Поэтому иногда необходимо усиливать стенки бака. Простейшими способами усиления является гофрирование металлической стенки, установка ребер жесткости и дополнительных внутренних перегородок.

Баки гидравлических приводов могут иметь различные формы. В станкостроении чаще используют баки с прямоугольными стенками. На прессах и литейных машинах баки встречаются баки с прямоугольными армированными или гофрированными стенками. В сталеплавильных и сталепрокатных цехах обычно устанавливают круглые масляные баки.

Независимо от формы бака, его главной характеристикой является объем. В него должно вмещаться достаточное для работы гидросистемы количество жидкости. Обычно объем бака выбирают таким образом, чтобы он в три раза превышал минутную подачу насоса. Для точного определения объема бака необходимо произвести тепловой расчет.

Устройства охлаждения гидропривода

Рассеивание тепла - важнейшая функция гидравлического бака. В результате потерь, часть энергии (15-30%) в гидроприводе преобразуется в тепло, которое отводится рабочей жидкостью. Поступив в бак жидкость должна охладиться, в противном случае уже подогретая жидкость получит еще одну порцию тепла и станет еще горячее. В итоге неконтролируемый рост температуры может привести к поломке элементов гидросистемы. Вычислить мощность, которую рассеивает бак можно с помощью формулы.

Вычислить мощность, которую рассеивает бак можно с помощью формулы.
  • Рк - рассеиваемая мощность, кВт

  • А - площадь излучающей поверхности

  • Т1 действительная температура масла, К

  • Т2 желаемая температура масла, К

  • α коэффициент теплопередачи масла (для приблизительных расчетов, при отсутствии данных, можно принять α =0,012кВт/(м2К))

Площадь и объем бака - понятия взаимосвязанные. В практических расчетах принимают:

Площадь и объем бака - понятия взаимосвязанные.
  • V объем бака

  • А - площадь поверхности бака

Для рассеивания тепла может понадобиться достаточно большая площадь, и полученный расчетный объем бака может оказаться огромным. Изготавливать бак в десятки, а то и сотни раз превышающий минутную подачу насоса нецелесообразно. В этом случае используют дополнительные устройства. Выбор такого устройства будет зависеть от того, какое количество теплоты нужно рассеять.

Способы охлаждения рабочей жидкости в баке

Увеличение объема бака.

Как было отмечено выше увеличение объема бака позволяет увеличить площадь излучающей поверхности, а значит рассеять больше тепла. Однако простого увеличения объема не всегда достаточно.

Увеличение поверхности бака.

Площадь излучающей поверхности можно увеличить, оставив неизменным объем бака. Сделать это можно несколькими способами. Добавить рассеивающие пластины, как на тепловых конвекторах в системах отопления, или сделать дополнительные грани, ребра на поверхности бака. Указанные способы показаны на рисунке.

В первом случае бак должен обдуваться естественной или принудительной вентиляцией.

Охлаждение бака.

Более эффективный способ отвести тепло от бака с помощью воздуха или охлаждающей жидкости.

Во втором случае в бак помещают трубки с охлаждающей жидкостью, которая отводит тепло из гидросистемы

Теплообменники

Если площади бака недостаточно для рассеивания тепла, отведенного от гидропривода, то, в большинстве случаев, оптимальным решением будет использование теплообменника - специального устройства, предназначенного для охлаждения рабочей жидкости.

теплообменник - специальное устройство, предназначенного для охлаждения рабочей жидкости.

Обычно теплообменники устанавливают на слив, чтобы не допустить значительного повышения давления в его полости. Реже для теплообменника проектируется отдельная линия циркуляции со специальным насосом.

Для подбора теплообменника необходимо знать расход жидкости в гидросистеме и мощность, которую необходимо рассеять (величину потерь энергии). При необходимости теплообменник может быть разработан под конкретную гидравлическую систему.

Существует два основных вида гидравлических теплообменников - воздушные и водяные. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Воздушные теплообменники

В воздушных теплообменниках рабочая жидкость протекает через длинный трубопровод, оснащенный рассеивающими тепло пластинами, обдуваемый потоком воздуха, который создается вентилятором.

Преимущества воздушных теплообменников

  • Низкая стоимость устройства и его эксплуатации

  • Простота монтажа

  • Отсутствие опасности смешения рабочей и охлаждающей жидкостей

Недостатки воздушных теплообменников

  • Теплорассеивание зависит от температуры окружающей среды

  • Шум от вентилятора

  • Большие габариты (по сравнению с водяными)

Водяные теплообменники

В водяных теплообменниках тепло от рабочей жидкости отводится к охлаждающей.

Водяной теплообменник

Обычно в качестве охлаждающей жидкости используется вода, поэтому для использования водяных трубопроводов требуется подключение водопровода и канализации.

Достоинства водяных теплообменников

  • Компактность

  • Теплорассеивание не зависит от температуры окружающей среды

  • Отсутствуют шум и сквозняк от вентилятора

Недостатки водяных теплообменников

  • Требуется подвод и отвод охлаждающей жидкости

  • При поломке не исключены перетечки охлаждающей жидкости в рабочую жидкости и наоборот

Элементы гидросистем (баки, теплообменники)
Гидравлика Гидросистема Гидравлический бак теплообменник
Поделиться
КОММЕНТАРИЕВ (0)

Похожие посты

Что такое гидравлическая жидкость?

Что такое гидравлическая жидкость?

Гидравлическая жидкость - это своеобразный посредник передачи энергии, используемый во всех гидравлических системах. Однако функционал гидравлической жидкости не ограничивается простой передачей энергии. Несмотря на то, что передача гидравлической энергии является основной задачей гидравлической жидкости, она также выполняет четыре вспомогательных функции: передача тепла, устранение загрязнений, герметизация и смазка.

В нормальных условиях гидравлические машины производят огромное количество избыточного тепла, зачастую вызванное неэффективностью самих компонентов, таких как насосы и двигатели. Без возможности отвода тепла от этих компонентов они могут легко перегреваться, что приводит к повреждению затворов и внутренних компонентов, особенно в условиях низкой локальной вязкости. Когда масло возвращается в резервуар, оно много раз проходит через охладитель, который позволяет поддерживать его оптимальную температуру до момента обратного попадания в гидравлическую систему. И наоборот, гидравлическая жидкость может использоваться для подачи тепла в систему в случае холостых запусков, когда это необходимо.

Гидравлика Гидравлическая система Гидростанция Гидросистема

Влияние внешних факторов на гидросистему

Влияние внешних факторов на гидросистему

К внешним факторам относят механические воздействия и влияние окружающей среды. Внешние факторы могут оказывать влияние на характеристики, ресурс, надежность гидросистемы.

Ресурс — время работы или срок эксплуатации, на который рассчитана гидравлическая машина.

Гидравлика Гидросистема

Влияние загрязнений рабочей жидкости на работу гидросистемы. Фильтрация

Размеры зазоров различных гидравлических компонентов показаны на рисунке.

Рабочая жидкость в гидроприводе является кинематическим звеном, но кроме передачи усилий она выполняет ряд других важных функций:

Гидравлика Гидросистема Рабочая жидкость

Баки и теплообменники как элементы гидравлических систем

Баки и теплообменники как элементы гидравлических систем

Академическое определение гидросистем включает в них один из важнейших элементов – накопитель. Это замкнутый объем для рабочей жидкости или газа, который можно считать ее хранилищем. Накопитель или бак имеет сообщение с гидросистемой и служит для приема и охлаждения рабочей жидкости (РЖ). Скоростями движения жидкости внутри бака можно пренебречь. Кроме того, накопитель частично выполняет функцию теплообменника между гидравлической жидкостью и окружающим пространством. Большая емкость гидравлического бака способствует осаждению примесей. Бачок-накопитель (200 мл) гидросистемы тормозов или сцепления легкового автомобиля и огромный (100-200 литров) гидравлический бак экскаватора – по сути, одно и то же устройство.

Гидравлический бак теплообменник Гидравлическая система

Добыча золота! Новосибирск

Добыча золота! Новосибирск

Добыча золота! Новосибирск

Гидравлика

Колыма, конечно, богатый край.. Но я и в Европейской части и песок намываю и самородки через день!

Колыма, конечно, богатый край.. Но я и в Европейской части и песок намываю и самородки через день!

Колыма, конечно, богатый край.. Но я и в Европейской части и песок намываю и самородки через день!

Гидравлика Юмор

Консультация инженера-гадравлика

Добрый день, подскажите пожалуйста, как мне получить консультацию по теме гидрокомпонентов? Интересуют вопросы, связанные с диагностикой гидравлической системы и в целом с покупкой гидронасосов / гидромоторов /гидрораспределителей, подбором аналогов и тд. Не хочется ошибиться в выборе, а опыта очень мало, не знаю на что обращать внимание.

НШ НШ-10 НШ-100 НШ-14 НШ-14Г-3 НШ-14м-3 НШ-32 НШ-32-а3л НШ-32а-3 НШ-32У НШ-50 НШ-50-а3л Гидравлика Гидравлическая система Гидравлическая станция Гидравлическая схема Гидравлические станции Гидравлический инструмент Гидравлический мотор Гидравлический насос Гидравлический пресс Гидравлический распределитель Гидравлический цилиндр Гидравлическое оборудование Испытательный стенд для гидравлики Гидромотор Гидромоторы Аксиально-поршневой насос Гидронасос Круглый шестерённый насос Плоский шестерённый насос Регулируемые насосы Шестерённый насос

Никак не могу найти информацию, а как должна держать гидравлика?

Здравстуйте ! Возник такой вопрос. Есть понятие гидравлика не держит. Тут как бы всё более-менее понятно. Но никак не могу найти информацию, а как должна держать гидравлика ? Например, подняли ковш на погрузчике, сколько он должен оставаться в поднятом неподвижном состоянии ? День, неделю, месяц...?

Гидравлика

Автокран Ивановец, лебедка не поднимает выше 4х тонн. Работает всё только на высоких оборотах и самопроизвольно опускается.

Друзья, вопрос. Автокран Ивановец. У клиента лебедка не поднимает выше 4х т. Работает всё только на высоких оборотах и самопроизвольно опускается. в гидромоторе стоит новый блок цилиндров на витой пружине и притёртый распределитель. Судя по тому что лебедка опускается, есть опасения что гидрозамок заклинило в полураскрытом состоянии.

Автокран Автокран Ивановец Ивановец Гидравлика

У кого есть переложения по работе инженеру-конструктору-гидравлику с опытом работы 5 лет?

Ребята у меня заканчивается контракт с моим нынешним работодателем, есть у кого преложения по работе инженеру-конструктору-гидравлику с опытом работы 5 лет). Желательно Челябинск или Екатеринбург. Заранее спасибо).

Работа Гидравлика