Zbiornik oleju hydraulicznego odgrywa ważną rolę w projektowaniu obwodów hydraulicznych. Magazynuje olej hydrauliczny, gdy nie przepływa on w układzie hydraulicznym.
Zanim zaczniemy bardziej szczegółowo przyglądać się zbiornikowi hydraulicznemu, warto przypomnieć sobie, jak działa układ hydrauliczny i jaką rolę pełni zbiornik hydrauliczny w całym układzie.
Rozwiązywanie problemów z układem hydraulicznym:Zbiornik hydrauliczny, aparat oddechowy i zanieczyszczenia płynu hydraulicznego
Układy hydrauliczne są zaprojektowane tak, aby przenosić moc w kontrolowany sposób za pomocą płynów pod ciśnieniem. W układzie znajduje się ograniczona ilość oleju hydraulicznego, który jest stale magazynowany i ponownie wykorzystywany podczas pracy układu. To sprawia, że zbiornik magazynujący płyn, czyli zbiornik oleju, jest istotną częścią każdego układu hydraulicznego.
Zbiornik hydrauliczny faktycznie pełni wiele funkcji w układzie hydraulicznym, ponieważ:
Trzymaj określoną objętość płynu
Przenieś ciepło z systemu
Pozwól, aby stałe zanieczyszczenia opadły i
Wspomaga uwalnianie powietrza i wilgoci z płynu.
Chociaż „zbiornik do przechowywania płynów” może wydawać się bardzo prostą koncepcją, projekt i wykonanie zbiornika do przechowywania są bardzo ważne. Źle zaprojektowane zbiorniki hydrauliczne mogą obniżyć wydajność nawet najlepiej-zaprojektowanego układu hydraulicznego.
Jakie należy wziąć pod uwagę kwestie projektowe dotyczące zbiornika hydraulicznego?
1. Rozmiar zbiornika paliwa
Ogólne zasady dotyczące wielkości zbiornika hydraulicznego zależą od tego, czy system jest otwarty, czy zamknięty. W przypadku większości zastosowań przemysłowych objętość zbiornika powinna wynosić od 3 do 5 razy natężenie przepływu pompy na minutę i co najmniej 2,5 razy większe natężenie przepływu. Chociaż jest to prawdą w większości przypadków, w niektórych przypadkach może być wymagany większy zbiornik, na przykład -, aby zapewnić utrzymanie poziomu powyżej linii wlotowej pompy.
Zamiast tego mogą istnieć powody, dla których pożądany jest mniejszy zbiornik -, na przykład jeśli ogólna konstrukcja jest bardzo lekka lub kompaktowa.
Warto zaznaczyć, że mniejsze rozmiary mogą mieć mniejszą powierzchnię wymiany ciepła, dlatego może zaistnieć konieczność zwiększenia mocy wymiennika ciepła lub chłodnicy w projekcie, aby temperatura płynu utrzymywała się w dopuszczalnym zakresie parametrów.
Ponadto mniejsza objętość zbiornika ułatwia tworzenie pęcherzyków i mieszanie płynu, gdy płyn hydrauliczny powraca do zbiornika. Środki lub specjalne komponenty zmniejszające prędkość płynu powrotnego mogą pomóc zminimalizować te problemy. Jest to ważne, ponieważ nadmuchiwane płyny mogą spowodować uszkodzenie pompy, kawitację lub przedwczesną awarię.
2. Zanieczyszczenia i filtracja
Jeśli zanieczyszczenie płynu w układzie hydraulicznym jest zbyt duże, ponad połowa elementów hydraulicznych ulegnie awarii.
„Starsze układy hydrauliczne mają niższe ciśnienia robocze, proste pompy zębate i-zawory kierunkowe sterowane dźwignią. Zanieczyszczenia w postaci cząstek mogą powodować pewną degradację, ale rzadko prowadzi to do okresowej lub katastrofalnej awarii”.
Rozwiązywanie problemów z układem hydraulicznym: zbiornik hydrauliczny, aparat oddechowy i zanieczyszczenia płynu hydraulicznego
„Nowoczesne układy hydrauliczne charakteryzują się bardzo małymi tolerancjami pomiędzy częściami wewnątrz zaworu oraz zastosowaniem elektromagnesów proporcjonalnych o małych siłach.
Oznacza to, że zanieczyszczenia w postaci cząstek mogą łatwo zakłócać normalne działanie.
Rozwiązywanie problemów z układem hydraulicznym: zbiornik hydrauliczny, aparat oddechowy i zanieczyszczenia płynu hydraulicznego
Obecnie nawet w układach zamkniętych zanieczyszczenie płynu może pochodzić z różnych źródeł wewnętrznych lub zewnętrznych, ale jednym z częstych źródeł jest odpowietrznik w zbiorniku hydraulicznym.
Zbiorniki hydrauliczne wymagają aparatu oddechowego umożliwiającego przepływ powietrza do i ze zbiornika:
Kiedy pompa spuszcza olej, powietrze jest zasysane do zbiornika hydraulicznego przez aparat oddechowy, a płyn jest zasysany do cylindra hydraulicznego.
Aparat oddechowy uwalnia powietrze, gdy płyn powraca z butli do zbiornika.
Jeśli przepływ powietrza ze zbiornika jest ograniczony lub zablokowany, ciśnienie wewnętrzne może wzrosnąć powyżej bezpiecznego poziomu, co może prowadzić do poważnego wycieku.
Jeśli do zbiornika zostanie wpuszczona zbyt mała ilość powietrza, wytworzy się częściowe podciśnienie, które może spowodować kawitację, uszkodzenie pompy i zmniejszenie natężenia przepływu w systemie.
Z tego powodu filtry siatkowe są często uwzględniane w konstrukcjach masek oddechowych. Trzeba to monitorować, żeby nie doszło do zatkania. Przełącznik różnicy ciśnień sygnalizuje zatkanie filtra.
Jednak filtry siatkowe nie rozwiązują wszystkich problemów. Oprócz filtrowania kurzu i innych stałych zanieczyszczeń, filtr musi również zapewniać, że woda nie dostanie się do zbiornika. W układach hydraulicznych woda może obniżyć wydajność oleju hydraulicznego i spowodować niestabilną pracę lub doprowadzić do awarii podzespołów. Ze względu na wilgoć w powietrzu, woda może przedostać się do układu przez respirator.
Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie respiratora z filtrem i osuszaczem, który wykorzystuje-drobny filtr cząstek i środek osuszający do wychwytywania wilgoci z powietrza, zanim dostanie się ona do zbiornika hydraulicznego. Należy również monitorować i konserwować urządzenia pochłaniające wilgoć i filtry, ponieważ elementy filtrujące z czasem ulegną zatkaniu, a środek osuszający ulegnie wyczerpaniu.
W ten sposób można mieć pewność, że powietrze zasysane do zbiornika oleju hydraulicznego jest czyste i suche -, zmniejszając w ten sposób prawdopodobieństwo przedostania się zanieczyszczeń do układu hydraulicznego.
3. Dodatkowa filtracja
Tradycyjnie wielkość zbiorników hydraulicznych określano tak, aby umożliwić opadnięcie zanieczyszczeń na dno zbiornika, zapobiegając w ten sposób ich cyrkulacji w układzie hydraulicznym.
Jednakże dodatkowe wejścia i wyjścia można wykorzystać do utworzenia oddzielnych pętli. Obwód ten składa się z pompy obiegowej, filtra i węża lub rury łączącej. W ten sposób płyn można przefiltrować i zawrócić do zbiornika hydraulicznego.
Ta dodatkowa filtracja pomaga jeszcze bardziej zmniejszyć ryzyko zanieczyszczeń w układzie hydraulicznym. W przemyśle jest to powszechny system filtracji obiegowej (obejmujący filtry, chłodnice, a nawet grzejniki).
4. Monitorowanie i konserwacja
Wspomnieliśmy już, że filtry i maski oddechowe muszą być monitorowane i konserwowane, aby zapewnić ich ciągłe i skuteczne działanie.
Dzisiejszy koszt czujników i komunikacji oznacza, że dodanie do układu hydraulicznego dodatkowego automatycznego monitorowania jest często-opłacalne. Na przykład, ponieważ główną przyczyną degradacji oleju hydraulicznego jest ciepło, warto zainstalować monitor temperatury w zbiorniku hydraulicznym.
Podczas gdy odczyty wysokich temperatur wymagają bezpiecznego i szybkiego wyłączenia wyłącznika, w zimnym otoczeniu mogą być wymagane termostatycznie sterowane podgrzewacze cieczy. Zimne, lepkie płyny mogą również spowodować uszkodzenie przewodów ssawnych i pomp.
Wreszcie, wskaźnik poziomu to kolejna ważna cecha, którą należy uwzględnić w projekcie zbiornika. Jeśli nie dokonujesz pomiarów automatycznie, określenie przełącznika sygnalizującego niebezpiecznie niski poziom pomoże zapobiec katastrofalnym i kosztownym naprawom.
