Распечатать

Гидравлика & Пневматика

Гидробак, экономящий деньги и пространство

07.08.2014

Источник: PMC Group

PMC Group, лидирующий скандинавский разработчик и поставщик систем гидропривода и жидкой смазки, предлагает своим клиентам инновационные решения в области гидропривода. Сегодня мы хотим рассказать об одном из них – гидравлическом баке, позволяющем уменьшить объем рабочей жидкости и сэкономить место.

Несмотря на то что гидробак занимает центральное место в гидросистеме по объему и массе (вместе с жидкостью), зачастую ему не уделяется должного внимания. Однако современные гидросистемы предъявляют все более жесткие требования к компактности. Это и явилось главной предпосылкой к разработке инновационного бака, который позволяет снизить объем жидкости на 50…90% по сравнению с традиционными решениями.

Существующие правила рекомендуют выбирать объем гидробака, равный 3–5-минутной производительнос-ти насоса для стационарных систем и 1–2-минутной производительности для мобильной техники. Но чем больше объем бака, тем больше затраты на рабочую жидкость и тем больше места необходимо для установки бака. Кроме того, увеличивается масса гидросистемы и объем отработанной жидкости, а это немаловажно с точки зрения экологии.

В основу инновационного бака дизайнеры PMC Group заложили принцип закрытого контура – рабочая жидкость циркулирует из сливной магистрали во всасывающую. А необходимый объем бака определяется разницей объемов поршневых и штоковых полостей гидроилиндров, фактически выступая в качестве компенсационного объема.

После этого конструкторы задумались над тем, как компактный бак будет обеспечивать необходимые функции.

Гидробак выполняет несколько функций.

Одна из главных – деаэрация рабочей жидкости, т. е. удаление растворенного воздуха. Наличие воздуха (газов) в гидросистеме, как известно, приводит к ряду негативных явлений. Это и потеря свойств рабочей жидкости, и кавитация (которая приводит к разрушению насоса), и нарушение плавности рабочих органов, и разрушение уплотнений, и многое другое. В традиционных гидросистемах объем бака достаточно велик и масло медленно проходит через весь бак, благодаря чему имеется достаточно времени, чтобы до входа во всасывающую линию удалился воздух.

Однако если конструкция бака не продумана, то оставшийся в масле воздух может существенно снизить срок службы всей гидросистемы.

Рис. 1. Циклонная вставка

В PMC Group нашли эффективное решение для деаэрации – применение циклонной вставки (см. рис. 1). В основе лежит принцип, разработанный Густавом де Лавалем в 1877 году для разделения молока и сливок. В циклонной вставке, имеющей цилиндрическую форму своей рабочей части, потоку жидкости придается завихрение, и он получает дополнительную скорость (см. рис. 2). В результате происходит сепарирование воздуха из масла: жидкость (более тяжелая) движется к стенкам вставки, а более легкий воздух остается в центре и отводится через специальный порт (см. рисунок). По сравнению с традиционным гидробаком деаэрация происходит в 10 раз эффективнее.

Рис. 2. Моделирование скоростей жидкости в баке. Черные линии - удаленный воздух

Следующим инновационным решением стало переменное значение площади входного сечения циклонной вставки. Этим достигается стабильная скорость потока внутри вставки и гарантируется стабильная деаэрация независимо от изменения потока на сливе. В результате достигнута универсальность – один и тот же циклонный элемент подходит до любых потоков в пределах 650 л/мин.

Дополнительным достоинством бака является то, что жидкость поступает во всасывающую линию, находясь под небольшим давлением, что снижает риск кавитации и, как следствие, разрушения насоса.

В процессе разработки было уделено внимание и материалу, из которого сделан бак. Снижение материалоемкости делает экономически целесообразным использование нержавеющей стали в качестве материала для бака. При небольших размерах удорожание не так велико, зато в течение всего срока службы в баке будет отсутствовать коррозия.

Конечно же, было предусмотрено, чтобы заказчик мог получать бак со всеми необходимыми устройствами и аксессуарами: существует возможность установки возвратного фильтра, сапуна и необходимых аксессуаров.

В итоге пользователь получает целый ряд преимуществ:

• меньший объем масла при заправке гидросистемы и при смене масла;

• снижение габаритных размеров, массы бака и гидросистемы в целом;

• уменьшение риска кавитации;

• удобство закупки: гидробак поставляется со всеми аксессуарами под одним номером заказа;

• при холодном запуске гидросистемы время предварительного разогрева гораздо меньше;

• эффективнее фильтрация всей гидросистемы – весь объем жидкости чаще проходит через фильтр.

Рис. 3. Гидроагрегат для Atlas Copco, в состав которого входит компактный бак с циклонной вставкой

На сегодняшний день гидробак с циклонной вставкой является стандартным решением для гидросистем PMC Group и защищен патентом. Однако бак поставляется не как отдельный компонент гидропривода, а как часть комплексно разработанной гидросистемы. Используя огромный опыт разработки гидросистем совместно со своими клиентами, компания стремится к тому, чтобы предложить комплексное эффективное решение, которое наилучшим образом подходит конкретному заказчику и гарантирует правильную работу всей гидросистемы.

Гидробак с циклонной вставкой является только частью такого решения.

До 90 % пространства(в некоторых случаях больше)освобождается после замены традиционного бака на циклонный бак от PMC Group. Пространство, которое может быть заполнено вашими новыми техническими решениями или же оставлено неиспользованным, уменьшая общий вес вашего оборудования, или машины.

Многие ведущие машиностроители мира уже успели по достоинству оценить данное решение. В качестве примера можно привести совместную работу с Atlas Copco над разработкой гидропривода для новой платформы буровых машин SmartROC. Для данной гидросистемы PMC Group была разработана компактная установка (см. рис.3), включающая в себя укомплектованный гидробак, смонтированный на раме вместе с клапанными блоками и трубопроводами. В данном проекте использован циклонный бак, объем которого был снижен до 80 литров против 400 литров (это типичный объем для подобного типа машин). Atlas Copco был удостоен награды "Гидравлика и пневматика" за снижение энергопотребления новой платформы на 50%.

Есть и много других примеров создания компактных эффективных гидросистем для самых разнообразных применений. Если производителю техники или оборудования требуется создать эффективную современную гидросистему – PMC Group открыта к сотрудничеству.

Фото и материалы предоставлены PMC Group

Гидравлика & Пневматика 24.04.2017 Компания Thomas Magnete GmbH разработала новый «умный» пропорциональный клапан вставного монтажа мод. РРСD08 для регулирования давления. Его основные преимущества — компактные размеры при большой пропускной способности, высокие стабильность и динамика.
Мнение 13.04.2017 Рынок импорта гидравлических компонентов в Россию в 2016 г вырос в стоимостном выражении на 8,5 - 9% по отношению к 2015 году. При этом иностранные производители импортировали в 2016 году готовой продукции на сумму более 310 млн долларов США.
Мнение 11.04.2017 Компания Bosch Rexroth предлагает новую модульную систему управления Rexroth Motion Controls для электрогидравлических осей широкого диапазона мощности, предназначающуюся для самых разнообразных систем- от децентрализованного одноосевого контроллера до сложных многоосевых решений.
Мнение 06.04.2017 Компания Deutsche Messe объявила о слиянии специализированных выставок – ежегодной Industrial Automation и Motion, Drive & Automation, которая до сих пор проводилась на двухгодичной основе. Новая, выставка будет называться IAMD и проводиться в рамках Hannover Messe ежегодно.
Гидравлика & Пневматика 03.04.2017 Гидрораспределители компании Argo-Hytos для станкостроения отличают мощные электромагниты и трех- или пятикамерный дизайн. Для распределителей с условным проходом Dу = 10 мм (расход до 140 л/мин, давление до 350 бар) характерны исключительные значения мощности.
Гидравлика & Пневматика 27.03.2017 Новые быстроразъемные соединения (БРС) мод. FD85 фирмы Eaton широко используются в нефтяной и газовой промышленности, а также в мобильной и промышленной гидравлике, работающей при давлении до 350 бар.
Гидравлика & Пневматика 24.03.2017 Компактный двухконтурный регулируемый аксиально-поршневой насос мод A30VG серии 10 компании Bosch Rexroth полностью совместим с пакетом программных продуктов BODAS для мобильной гидравлики и проверенным стандартным программным обеспечением.
Гидравлика & Пневматика 24.03.2017 Danfoss выпустил орбитальные гидромоторы серий OMP-X и OMR-X с улучшенными техническими характеристиками. В отличие от ранее выпускавшихся моделей OMP/OMR крутящий момент повышен на 15 %, а по сравнению с моделями DH и DS — на 45 %.