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.

Рассмотрим некоторые параметры работы гидросистемы на которые могут повлиять внешние факторы.

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

Надежность - свойство гидропривода сохранять номинальные характеристики расход (Q), давление (Р), коэффициент полезного действия (η) в заданных пределах, выполнять все заданные функции, во всех установленных режимах работы.

Коэффициент полезного действия — отношение потребляемой мощности к полезной. КПД гидропривода включат в себя три составляющих: объемный КПД, учитывающий перетекания жидкости через зазоры, гидравлический КПД, учитывающий потери на гидравлических сопротивлениях, механический, учитывающий потери на трение в механизмах.

Рассмотри подробнее какое влияние на гидравлический и объемный КПД может оказать температура окружающей среды.

Влияние температуры окружающей среды на работу гидросистемы

Температура рабочей жидкости в гидроприводе зависит от двух факторов - степени ее нагрева, в результате гидравлических потерь и температуры окружающей среды.

От температуры рабочей жидкости зависит ее вязкость, эта зависимость отражается на специальных графиках - температурно-вязкостных характеристиках.

Температурно-вязкостные характеристики масел

Температурно-вязкостные характеристики масел

На рисунке показаны температурно-вязкостные характеристики масел:

  • Масло индустриальное И-30А - цифра 30 в обозначении указывает на то, что при температуре 50 °C, вязкость составит 30 сСт.

  • Масло гидравлическое МГЕ-4А

  • Всесезонное масло гидравлическое загущенное ВМГЗ

Используя температурно-вязкостные характеристики можно осуществить выбор рабочей жидкости для конкретных условий эксплуатации.

Неправильный выбор вязкости рабочей жидкости может привести к нежелательным последствиям. Использование слишком вязкой жидкости приведет к слишком большим потерям на гидравлических сопротивлениях, а значит к падению гидравлического и полного КПД. Применение жидкости с низкой вязкостью приведет к увлечению утечек, перетечек жидкости через зазоры, а значит к снижению объемного и полного КПД.

По этим причинам в эксплуатационной документации гидравлического оборудования указывается диапазон допустимой вязкости рабочей жидкости.

При изменении температуры окружающей среды будет изменяться и температура масла, а значит и его вязкость. Для того, чтобы избежать нежелательного изменения вязкости рабочей жидкости используют устройства охлаждения и подогрева.

Мобильная техника может работать на улице при температурах от -30 до + 40. 70 Градусов достаточно широкий диапазон изменения температур, к тому же масло еще и нагревается в процессе работы, чтобы не допустить чрезмерного нагрева, особенно при высокой температуре окружающей среды в мобильной технике используют устройства охлаждения рабочей жидкости - воздушные теплообменники.

Гидропривод металлургического оборудования работает при повышенных температурах. Происходит нагрев масла в результате работы самого гидропривода, высокой температуры в цехе, и теплопередачи от раскаленного металла. В этом случае рабочая жидкость подбирается с расчетом на то, что она будет использоваться при высоких температурах. Перед началом работы гидравлическая жидкость подогревается с помощью специальных устройств, чтобы добиться нужных характеристик.

Резкие перепады температуры могут отрицательно повлиять на надежность гидропривода и снизить его ресурс. При резких изменениях температуры с отрицательных значений к положительным повышается скорость коррозионных процессов, в связи с тем, что пленка влаги, накопившаяся на металле переходит из твердого состояния в жидкое.

Влияние запыленности помещения на работу гидропривода

Запыление воздуха отрицательное влияет на работу всех механизмов. Гидравлический привод особенно чувствителен к загрязнениям.

Загрязнениями согласно ГОСТ 28028-89 являются нерастворимые механические частицы, образующие с жидкостью дисперсную среду или суспензию.

Твердые частицы могут попасть в зазоры, повредить или вызвать заклинивание элементов гидросистемы.

Особенно опасная для гиропривода пыль, содержащая агрессивные частицы или промышленные газы, например СO2, H2S, SO2, SO3, NН3, HCl. В этом случае загрязнения могут вызвать преждевременную коррозию металла и привести к поломке.

Пыль может оседать на элементах, которые контактируют как с воздухом так и рабочей жидкостью, например на штоках гидроцилиндров. Для защиты гидросистемы от попадания частиц пыли служат специальные уплотнения - грязесъемники.

Работа грязесъемника на штоке

Работа грязесъемника на штоке

В случае износа грязесъемников, уплотнительных устройств пыль из окружающей среды может попадать в гидравлическую жидкость и разноситься по всей системе.

По этой причине следует контролировать состояние уплотнительных устройств, проводить ежедневное и плановое техническое обслуживание, следить за отсутствием утечек рабочей жидкости, через уплотнения.

Пыль из окружающего воздуха может попасть в рабочую жидкость и в других случаях, например при заправке бака через открытую заливную горловину или в процессе работы гидропривода через сапун. Для защиты, в случае невозможности изоляции бака от пыли, необходимо использовать заливные и всасывающие фильтры.

Влияние влажности воздуха на рабочий ресурс гидросистемы

Повышенная влажность воздуха может привести к образованию сплошной пленки влаги на поверхностях элементов гидропривода. Происходит это в случае если относительная влажность достигнет критического значение, в среднем это значение составляет 60%.

Образование водяной пленки на металлических поверхностях гидравлических элементов может привести к коррозии и повреждению ответственных поверхностей. Например в случае коррозии штока гидроцилиндр приходит в негодность, так как уплотнения будут повержены шероховатой, ржавой поверхностью и не смогут обеспечить герметичность полостей.

В случае эксплуатации гидропривода при повышенной влажности воздуха необходимо принять дополнительные меры по защите от коррозии - использовать коррозионно-стойкие покрытия металлических материалов, по возможности использовать коррозионно устойчивые материалы (полимеры, нержавеющую сталь).

Влияние вибрации на гидросистему

На работу гидропривода может оказывать влияние не только окружающая среда, но внешнее механическое воздействие, например вибрация.

В результате вибрации может нарушаться работа манометров, измерительных устройств и других чувствительных элементов гидропривода. Кроме того под действием вибрации может быть ослаблена затяжка резьбовых соединений, что в итога может привести к утечкам рабочей жидкости, резкому падению давления, разгерметизации, поломке гидросистемы.

Для работы в условиях повышенной вибрации на гидроприводе должны быть установлены виброустойчивые приборы, а резьбовые соединения должны быть надежно застопорены.

Роман Саливанов11 февраля 12:58