Рассылка:

Чего не следует делать с гидравликой	Двухпоточные трансмиссии	Защита гидро- цилиндра
Анти- коррозионное покрытие	Рабочая жидкость - масло	Мате- матическое модели- рование
Обработка отверстий под карт- риджные клапаны	Покрытие гидро- баков последнего поколения

Типичные ошибки. Часть 1. Уверены ли вы в техническом персонале? Часто, особенно в Российской действительности, приходится сталкиваться с небрежным и неграмотным обращением с техникой и, в частности, с гидравлическими компонентами. Можно сгруппировать наиболее распростараненные и недопустимые случаи неквалифицированного обращеения с гидравличесими системами в отдельные группы. Ниже приведена первая группа из 10 типичных случаев. Более длинный перечень будет приведен позднее. Уверенны ли Вы, что гидравлик Вашего предприятия или подрядной организации не допускает таких ошибок?

1. Неверно признавать какой-либо гидравличесский аппарат неисправным без проведения проверки или тестирования. Если это допускается на ремонтном или производственном предприятии, то, создав соответсвующую инструкцию для персонала, обслуживающего гидравлику, можно сэкономить немало средств. 2. Недопустимо проводить какие либо работы на гидросистеме не убедившись, что все гидроаккумуляторы полностью разряжены (если таковые имеются). Это кажется само собой разумеющимся, но достаточно часто не соблюдается, особенно персоналом, далеким от гидравлики. Это аналогично тому, если попытаться разобрать привод пневматического тормоза (например в тормозной системе грузовиков) с энергоаккумулятором, не учитывая потенциальную энергию сжатой пружины. Хоть этой энергии и не видно, но необходимо помнить об этом и принимать соответствующие меры предосторожности. 3. Не допускается измерять уплотнительные элементы в целях подбора замены при ремонте (необходимо измерять канавки под них). Это может показаться достаточно безвредным в первом приближении, однако в итоге могут быть установлены уплотнения неверного типоразмера, в результате- повышенное трение и износ, либо – увеличенные перетечки (например, в гидроцилиндре). 4. Достаточно частая ошибка при проектировании – полагать что гидрозамки (управляемые обратные клапаны) являются клапанами управления движением, а балансирующие запорные клапаны считать клапанами удержания нагрузки. 5. Перегиб и закручивание рукавов высокого давления (РВД) в положении, когда они оказываются натянутыми. 6. Внесение изменений в гидросистему или электросистему оборудования, но не отобрахение этих изменений в схемах и документации. После этого нет ничего хуже, чем пытаться устранить неисправность в такой системе, где реальная компановка отличается от показанной в документации. А в случае с электросхемой, когда она не соответствует документаци, вероятность вывести из строя электрику и электронику в электрогидравлической системе при устранении неполадок становится очень велика. 7. Замена элементов гиидропривода, которые отказали в результате загрянения системы, без последующей промывки бака и всей системы. Каждый, кто профессионально занимается ремонтом гидравлики, наверняка знают, что такое отношение вызывает в последующем большие неприятности. 8. Еще одно недопустимое действие, которое является отличительной чертой непрофессиональных сборщиков и ремонтников – использование силиконовых герметиков при установке прокладок гидробаков и уплотнительных колец. 9. Ошибочно считать, что какой-либо фильтроэлемент подходит для установки в конткретный фильтр только потому, что он встает по размерам. Это еще одна ошибка, которую может допустить неосведомленный персонал, и которая может привести к серьезным последствиям (и их дорогостоящему устранению). 10. И еще одно заблуждение. Люди, которые работают с гидравдикой и около нее много лет, которые «знают об этом всё», тем не менее делают одни и теже ошибки снова и снова не находя времени, чтобы разобраться и понять как действительно работает гидравлика. Если дело касается гидравлики, то врядли можно на 100% утверждать, что вы «знаете об этом всё». В этой, как и во многих других областях, всегда есть чему уще поучиться, узнать новое, а также перейти на более глубокий уровень понимания и знания.     [ ГП ]

Системы приводов транспортных средств используют технологии, наиболее подходящие для конкретного применеия. На скоростных автомобилях типично используют механические или гидродинамические автоматические трансмиссии. На транспортных средствах, применяемых вне скоростных дорог чаще используют гидростатические (гидравлические) трансмисси, поскольку они компактны, позволяют иметь большую гибкость при проектировании и управлении, имеют большой диапазон регулирования по скорости и по моменту. Механические и электромеханические приводы используются также на внедорожной технике, и гибридные технологии (гибридные приводы) могут быть использованы для решения конкреттных задач. Однако редко можно встретить транспортное средство одновременно с двумя трансмиссиями. В таком случае машина имеет систему, автоматически переключающуюся между гидростатической трансмиссией и механической трансмиссией.

Механическая трансмиссия обеспечивает лучшую топливную экономичность на дороге при скорости более 28 км / час. А гидравлический привод обеспечивает высокий крутящий момент и позволяет точно управлять гидростатической передачей на скоростях менее 28 км / час. Переход между двумя трансмиссиями осуществляется с помощью электромеханической муфты. Переход происходит плавно поскольку он осуществляется в момент, когда насос и передача вращаются с одной скоростью, и двигатель работает на 2000 об / мин. Это соответствует примерно 28 км / час. При том как в высокоскоростном режиме, транспортное средство может достигать максимальной скорости 40 км / ч при работающем двигателе при 3000 об / мин. Электронное управление машины осуществляет контроль двигателя и скорости вращения колес, чтобы обеспечить плавное переключение. Оно также контролирует переключение сцепления и работу гидростатического насоса и колесных гидромоторов. Если поступает электро сигнал о включении сцепления, то также сигнал поступает на насос для выведения его на нулевую подачу. Если в высокоскоростном режиме частота вращения двигателя падает ниже 2000 об / мин, то контроллер подаст сигнал на отключение сцепления и введение в работу гидравлической системы. Предварительные результаты испытаний свидетельствуют о том, что такой тип трансмиссии может снизить расход топлива на целых 20%. Она также работает тише, чем традиционные аналоги, и производит меньше выбросов. Кроме того, срок лужбы гидравлических компонентов увеличивается, поскольку они не используются в момент работы машины в высокоскоростном режиме. Также, полностью автоматическая работа облегчает обучение оператора и последующую эксплуатацию. Гидростатический привод включает регулируемый аксиально-поршневой насос рабочим объемом 56 см3. Насос подает рабочую жидкость на два аксиально-поршневых мотора рабочим объемом 112 см3. Такая схема обеспечивает широкий диапазон скорости и крутящего момента, потому что рабочий объем насоса может варьироваться от минимального до максимального, а рабочий объем мотора соответственно регулируется от максимального до минимального. Т.о. реализуется типичная схема объемной гидропередачи. Например, если машина на холостом ходу, то рабочие объемы моторов и насоса равны нулю. Когда оператор нажимает на педаль акселератора, рабочий объем мотора увеличивается до максимума, а насоса - остается минимальным. Это дает низкую скорость и высокий крутящий момент для трогания машины с места. Когда оператор отпускает акселератор рабочий объем насоса увеличивается, а моторов- умешьшается, в результате чего скорость машины для увеличивается. Описываемый привод состоит из двух трансмиссий, каждая приводится от двигателя: коробка передач и насос. В нормальном положении, сцепление передает мощность от двигателя к гидронасу. Когда скорость машины достигает 28 км / ч, сцепление отключает насос и подключает коробку передач. С насосом на максимальном рабочем объеме и моторах на рабочем объеме близком к минимальному, машина может достичь скоорость 28 км / час. Чтобы двигаться быстрее, контроллер автоматически переключает привод машины на механическую трансмиссию. Контроллер снижает число оборотов двигателя до 2000 об / мин, переключает сцепление на привод коробки передач и уменьшает раб. объем насоса и моторов до нуля. Путем постоянного контролирования скорости, контроллер синхронизирует все процессы, чтобы обеспечить быстрое и четкое переключение. После того как машина переходит в скоростной режим, она может достичь 40 км / ч за счет увеличения числа оборотов двигателя до 3000 об. / мин. Гидросистема также позволяет подключатьы различное навесное оборудование. Например, щетку, плуг, отвал и проч., для этого используется вспомогательный насос, работающий по открытому контуру циркуляции рабочей жидкости.     [ ГП ]

О штоковых уплотнениях Можно сказать, что уплотнения штока гидроцилиндра выполняют одну из самых сложных работ в гидросистеме. Они являются одними из наиболее дешевых компонентов в гидравлической системе, но при этом они должны держать масло в цилиндре, работая в широком диапазоне температур и давлений, с большим количеством ударов и забросов давления, а также предотвращать попадание загрязнеий.

Они не стоят дорого, но когда хотя бы одно из уплотнений выходит из строя, то это не может остаться незамеченным, т.к. утечка масла видна сразу. А вот замена уплотнения может оказаться весьма дорогостоящим мероприятием, как из-за стоимости самих работ, так и из-за простоя оборудования. Как известно, основная причина преждевременного выхода из строя уплотнений- это загрязненияения. Масляная пленка на штоке смазывает уплотнения, чтобы они могли отработать максимальный срок службы. Но таже масляная пленка собирает грязь. Когда шток втягивается, эта грязь внедряется в уплотнение и, вероятно, причиняет незначительный ущерб. Но когда этот процесс повторяется снова и снова, то, в конечном счете, это приводит к преждевременному износу уплотнения и штока и появлению утечки. И чем больше абразивных веществ попадает на шток, тем более быстро происходит износ. Кроме того, часть загрязнений может проити внутрь гидроцилиндра и распространиться по всей гидравлической системе, что нанесет еще больший ущерб (преждевременный износ рабочей группы насосов, золотников, клапанов и т.д.). Таким образом, в наших же интересах, максимально обеспечить сохранность и нормальную работу уплотнений. Этому может служить попытка защитить шток от попадания абразивных частиц. Но этого нелегко или даже невозможно достичь, когда цилиндр должен работать в зонах, которые постоянно подвергаются воздействию пыли, грязи и других абразивных частиц. Даже на стадии проектирования не всегда удается разместить гидроцилиндры на оборудовании в закрытой от загрязнений зоне, и в этом случае не остается ничего другого как попытаться защитить сам шток от пападания на него абразива. Как известно, это может быть сделано путем экранирования штока от окружающей среды специальным чехлом (наподобии кузнечных мех). Специально разработанные защитные чехлы для штоков гидроцилиндров могут применяться в станках, на мобильном оборудовании, а также в других механизмах для сокращения или ликвидации преждевременного износа уплотнений и штока. Не стоит пренебрегать этим простым средством, а заранее заложить его в спецификацию при проектировании машины. Изготовленные из ткани с покрытием, защитные чехлы для штоков гидроцилиндров обеспечивают наработку в 1 млн. циклов и более в диапазоне температур от -35 до 180 град. С. А чехлы, выполненные из более совершенных синтетических материалов и имеющие усовершенствованную конфигурацию, могут быть применены для работы практически на любом оборудовании и в любых условиях.     [ ГП ]

Сообщается о новых разработках западных компаний в области лазерных технологий для покрытия прецизионных поверхностей, которые позволяют получить качественную износостойкую и короззионно стойкую поверхность, в том числе, в элементах гидропривода.

Такие лазерные технологии нанесения покрытия представляют собой значительный прорыв, и являются весьма востребованными особенно на морских добывающих платформах в нефтяной и газовой промышленности. Технология позволит использовать новые решения в ключевых отраслях, такой как гидравлический привод практически везде, где штоки гидроцилиндров подвергаются воздействию агрессивных сред и естественной коррозии. Штоки для гидроцилиндров с новым типом покрытия были протестированы в специальной лаборатории в Норвегии на предмет оценки физических, механических и электрохимических свойств с целью выявления преимуществ нового покрытия. Метод лазерного нанесения покрытия был разработан специально для продления срока службы штоков гидроцилиндров, используемых в гидравлических системах морских платформ. Многие материалы и процессы были исследованы, и результатом этой многолетней программы стало создание новой лазерной технологии. После многократных проработок, новый коррозионно-стойкий материал получил улучшенную однородность за счет новой технологии лазерной обработки. Благодаря этому материалу появилась возможность комбинировать прочночтные свойства традиционных марок сталей с коррозионной стойкостью присущей ранее исключительно коррозионно-стойким сплавам.     [ ГП ]

Гидравлическое оборудование сегодня работает в тяжелых условиях и чрезвычайно нагруженных циклах. Тяжело нагруженные гидравлические системы, работающие на промышленных предприятиях и на мобильной технике и оборудовании, переносят одни из самых тяжелых условий эксплуатации. Им приходится работать на повышенных давлениях и более высоких скоростях.

Кроме того, тенденция к применению гидравлических баков меньших объемов оказывает большую нагрузку на оборудование, увеличивая рабочую температуру в гидравлических системах. Гидравлические системы с маслобаками небольшой вместимости не дают воздуху и теплу уходить столь легко как при больших гидробаках, вода не может отделяться также эффективно, и загрязняющие вещества могут накапливаться быстрее. Скорость окисления увеличивается, равно как и риск вредоносного накопления осадка. Даже при наличии хорошей системы фильтрации, чрезмерное количество осадка может вывести из строя фильтры, ускорить износ оборудования, а также повредить гидравлический насос. Кроме того, осадок создает высокую вероятность образования смолитсых веществ, которые создают твердые отложения внутри гидрокомпонентов - особенно, это может проявляться в сочетании с высокой температурой масла. Когда система выходит на тяжело нагруженный режим, масла могут распадаться быстрее, создается риск общего отказа системы с последующим дорогостоящим простоем оборудования. К выбору типа и рабочим условиям гидравлических рабочих жидкостей (РЖ) не всегда относятся с должным вниманием. Необходимо рассматривать РЖ ключевым элементом в системе, влияющим на производительность, надежность и долговечность. Только правильный выбор РЖ и соблюдение условий эксплуатации позволяет бороться с накоплением осадка и загрязнеий, и максимально увеличить срок службы гидравлических компонентов. Высококлассные гидравлические жидкости, предназначены для повышения производительности оборудования, а значит, для экномии средств. Так как же выбрать нужное? Начало с базового масла без примесей является хорошим первым шагом. Проверка чистоты базового масла дает представление о его сильных сторонах - стойкость к окислению и длительный срок службы. Чистого базового масла, тем больше, чем больше оно сохраняет свойства свежего масла и тем дольше оно сможет отработать. Тесты на окисление –это еще один способ, который может быть использован для определения высокоэффективных гидравлических жидкостей. Не все гидравлические жидкости одинаковы. При выборе гидравлической жидкости, посмотрите на тесты, которые показывают способность гидравлической жидкости сопротивляться образованию осадка, даже после длительных часов работы. Чем дольше срок службы жидкости, тем меньше выходов из строя, меньше простоев, и выше операционная эффективность оборудования. Как результат, хорошее гидравлическое масло может сэкономить не только время, но и деньги. Пимером такого масла может служить импортная рабочая жидкость Hydrolex UVT 58. Испытания показали, что в Hydrolex UVT 58 значительно меньше осадков, чем в других гидравлических маслах, причем это масло подверглось даже более продолжительному тестированию. По стандартному европейскому тесту на окисление применяются условия: - 99,5% кислорода, 20% воды, температура 95 гр. С. Медь и сталь служили катализаторами для ускорения процесса окисления, чтобы определить скорость накопления кислот в различных гидравлических жидкостях. После этого жесткого испытания жидкости были отфильтрованы, и были изучены образцы осадка. В другом стандартном тесте на окисление данная РЖ выступила против целого ряда импортных масел других марок. Испытуемая РЖ дала осадок 200 мг, сформировавшийся после 2000 часов тестирования, в то время как другие жидкости дали осадок от 500 до более чем 1500 мг в тех же условиях. Результаты этого испытания отражают итоги первого теста, описанного ранее. После этого теста, были взвешены осадки образцов. И снова, испытуемая РЖ продемонстрировала значительно меньше осадков, чем в других маслах. С гидравлической жидкостью, вы получите то, за что вы платите. Осадок может быть невероятно опасным для гидравлических компонентов, а использование высокоэффективных гидравлической жидкостей с высокой стойкостью к окислению уменьшает вероятность накопления осадка. Это приводит к увеличению срока службы масла, в результате чего становится меньше отказов, снижается износ оборудования, снижаются эксплуатационные расходы. Смысл заключается в экономии времени и денег.     [ ГП ]

Сторонний наблюдатель может подумать, что математическое моделирование это также сложно, как строительство атомной подводной лодки. Но это не так. Математическая модель – это просто уравнения или системы уравнений, которые определяют физические отношения между переменными и параметрами. Например, всем известное уравнение, выражающее силу через давление и площадь, F = P*S, является математической моделью, поясняющей, как сила, давление и площать взаимосвязанны между собой.

В этой математической модели, сила и давление являются переменными, в то время как площадь является константой. Мы часто обращаемся к этому соотношению. Оно позволяет нам увидеть последствия изменения какой-либо переменной или константы до того как это будет воплощено «в железе». Даже эта простая модель имеет очень большую ценность. Математическое моделирование иногда может испугать, потому что часто становится довольно сложным. Чтобы применить закон Паскаля в реальных условиях, мы можем учитывать трение, сжимаемость жидкости, потери давления в компонентах, забросы давления, сложные механические нагрузки содержащие параметры массы, инерции, прогибы элементов, а также даже некоторые параметры электронного управления. Действительно, схема может быть сложной, и необходимо знать физику всех элементов и их взаимодейсвтия. Расходы, давления и усилия складываются в сложные системы, но в конце концов, сложные модели это не более, чем много сравнительно простых отдельных элементов, которые определяют параметры компонентов гидросистемы. Когда все компоненты соединены вместе, результатом является динамическая модель системы. Динамическая означает, что мы можем определить, сколько времени требуется для перемещения, и какие скорости меняются с течением времени - например, после того, как оператор переключил распределитель. Моделирование будет отслеживать изменение давления, расхода, скорости и крутящего момента и положение рабочих органов в каждую миллисекунду. Например, необходимо определить, сможет ли фронтальный погрузчик предполагаемой конструкции преодолеть номинальную нагрузку, погрузить груз в грузовик, выехать за требуемое время из гравия и развернуться на 180 градусов для повторения опеации. Или сможет ли оператор остановить машину и ждать, пока очищаются борта самосвала. Мы сможем определить, имеет ли машина достаточно мощности для одновременной работы рабочих органов и трансмиссии. Кроме того - это еще и вопрос повышения производительности, который можно решить с помощью динамической модели системы с использованием математического моделирования. Проще говоря, мы можем ответить на очень сложные вопросы перед покупкой или изготовлением даже одного элемента оборудования. Почти наверняка после иследования модель потребует изменений. И это окажется гораздо менее дорогостоящим, узнать о недостаточной производительности машины или оборудования и заранее внести коррективы, чем делать это, когда машина уже выполнена «в металле».     [ ГП ]

Последнее поколение технологии финишной обработки посадочных отверстий играет жизненно важную роль для повышения эффективности гидравлических компонентов, предоставляя производителям уникальную возможность точного выполнения размеров и чистовой обработки отверстий под картриджные клапаны. Новая технология обработки, известная как прецизионная машинная обработка отверстий или Мульти-тактное хонингование, позволяет контролировать размер отверстия с точностью до четверти микрона, исправлять геометрические неточности отверстия и получать специальную чистовую поверхность с целью улучшения условий смазывания и уплотнения при работе встариваемых клапанов.

Что это означает с точки зрения производительности картриджного клапана? Мульти-тактное хонингование доводит отверстие под клапан и начисто растачивает его. Это позволяет жестко соблюдать размеры рабочего зазора между отверстием и сопрягаемыми деталями, обеспечивая минимальные перетечки между рабочими полостями. Точное соотвествие размеров и геометрии отверстия помогает снизить гистерезис клапана и увеличить максимальное рабочее давление, а также повысить эффективности системы в целом. Кроме того, Мульти-тактное хонингование создает чистовую поверхность с высокой износостойкостью, что увеличивает срок службы клапана. Удаление с помощью Мульти-тактного хонингования мелких задиров дает возможность улучшить равномерность смазочного слоя между движумися частями, что в свою очередь, позволяет обеспечить постоянство рабочих параметров клапана, особенно в неблагоприятных условиях эксплуатации. Мульти-тактное хонингование - это процесс обработки абразивным инструментом с расширяющимися абразивными элементами, вращающимся в цилиндрической расточке, с одновременным совершением инструментом возвратно-поступательных движений. Инструмент может перемещаться по всей длине расточки, позволяя исправлять геометрические неточности формы отверстия. Такая обработка дает малый нагрев и небольшие напряжения в материале заготовки, так что целостность поверхности не нарушается, и поверхность может быть доведена до требуемого уровня шероховатости. Это может показаться противоречивым, но повышение производительности при обработке посадочного отверстия фактически снижает стоимость изготовления всего клапана и позволяет давать на изделие увеличенный гарантийный срок. И вот почему. Любой производитель клапанов может приобрести базовые компоненты, изготовленные на сверлильных и протяжных станках у первоклассных поставщиков, и большинство отверстий будут иметь достаточно жесткие допуски. Однако допуски для этих изделий редко отвечают требованиям для картриджных клапанов. Допуск на отверстие в 50 мкм считается наиболее приемлемым большинством производителей, при этом мульти-тактное хонингование позволяет иметь допуск менее 0,0013 мкм. Чистовая обработка должна быть выполнена с большой точностью и полученные допуски и шероховатости должны оставаться постоянными. Например, токарный станок может дать только определенные значения допуска, но даже небольшой сбой в его настройке может привести к отклонению от требуемого допуска. А инструментом, имеющим компьютерное управление, можно легко достичь точности до 0,001 мкм. Контролирование размеров не является единственной проблемой. Обычное хонингование позволяют получить финишную поверхность, но оставляет за собой бороздки на поверхности отверстия. Альтернативные виды обработки, такие как развертка и однозаходное хонингование не позволяют достичь такой же чистоты, как при мульти-тактном хонинговании. После мульти-тактной обработки также остаются небольшие борозки, которые визуально можно представить как две оппозитные винтовые канавки, оставляемые на пооверхности отверстия. Эта же технология используется в автомобильной промышленности при расточке цилиндровых отверстий двигателей, особенно в их спортивных модификациях. Вид бороздок может контролироваться и изменяться с целью получения опреденного угла и глубины, чтобы обеспечить требуемое распределение маслянной пленки на поверхности отверстия. Такие винтовые бороздки на поверхности отверстия обеспечивают прохождение масла по всей длине отверстия для смазки сопрягаемых деталей.     [ ГП ]

Алюминиево-стальные гидробаки. Современные способы покрытий Один из крупнейших западных производителей топливных и гидравлических баков и резервуаров сообщает о новой технологии изготовления баков емкостью свыше 400 литров. Такие баки производятся из следущих материалов: сталь, нержавеющая сталь, алюминий, а также «алюминизированная сталь». Последняя представляет наибольший интерес. Данная компания стала первопроходцем в использовании «алюминизированной стали» - стальных листов с нанесением с обеих сторон горячего алюминиево-кремниевого расплава. Такое решение позволяет избавиться от проблемы загрязненной поверхности, хараетерной для сталей без покрытия.

Алюминизированная сталь сочетает в себе коррозионную стойкость алюминия с механической прочностью (и дешевизной!) стали. Такие баки устойчивы практически ко всем жидкостям на нефтяной и синтетической основе и имеют защиту от атмосферной коррозии. Гидравлические баки проектируются в соответствии с предъявляемыми требованиями- от самых простых, состоящих из двух элементов, до самых сложных, состоящих из более чем 50 различных частей, в том числе: индикаторы уровня, термометры, манометры, фитинги, фильтры, сапуны, и любые другие необходимые компоненты. Гидравлические баки, выполненные под заказ, имеют преимущество перед серийными гидробаками, поскольку такие изделия проектирубтся с точным учетом располагаемого пространства и технических требований, имеют компактную конструкцию и оптимальную конфигурацию. Проектирование и производство баков из алюминизированной стали также, как и производство стандартных стальных баков, позволяет получать конечный продукт полностью укомплектованный вспомогательными аксессуарами и готовый к монтажу на гидросистему.     [ ГП ]