Ինչու՞ չեն կարող ջրով շարժվել հիդրավլիկ շարժիչները

Հիդրավլիկ համակարգը չի կարող առանց հիմնարար բաղադրիչների, ինչպես օրինակ՝ հիդրավլիկ պոմպեր, հիդրավլիկ փականներ, հիդրավլիկ շարժիչներ և հիդրավլիկ շարժիչային գլաններ: Ոմանք կարող են հարցնել. «Քանի որ ջուրը ամենուրեք է և էժան է, արդյոք կարող ենք անմիջապես օգտագործել ջուրը հիդրավլիկ յուղի փոխարեն»:

 

Պատասխանը՝ տեսականորեն հնարավոր է, սակայն հետևանքները չեն լինի իդեալական: Դա նման է սովորական հեծանիվով մեքենա քաշելուն. այն մի քանի անգամ կշարժվի, սակայն չի կարելի սպասել բարձր արդյունավետության կամ երկար ծառայության ժամկետի: Դիտարկենք պատճառները ստորև ներկայացված հինգ կետերից:

 

1. Անբավարար քսանյութային հատկություններ

Սկզբունքը՝ հիդրավլիկական յուղը մետաղային մակերևույթի վրա ստեղծում է կայուն յուղի թաղանթ (հեղուկ քսանյութավորում/էլաստիկ հեղուկ քսանյութավորում), որի շնորհիվ մետաղների ուղիղ շփումը փոխարինվում է «յուղ-յուղ» շփմամբ, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է մաշվածությունը և ջերմության առաջացումը: Ջուրը համարյա չի կազմում թաղանթ, իսկ նրա սահմանային քսանյութավորման հատկությունը մոտավորապես զրո է:

 

Հղման սանդղակ՝ ջրի դինամիկ ծակողականությունը 20 °C-ում ° C ≈ 1 ՄՊա · iSO VG 32 հիդրավլիկական յուղի դինամիկ ծակողականությունը 40 °C-ում ° Մոտավորապես 25–30 մՊա·վրկ (փոփոխվում է խտության կախվածությամբ) · ջուրը 20–30 անգամ ավելի թանձր է, քան սովորաբար օգտագործվող հիդրավլիկական յուղը:

 

Խնդիրների հաճախ առաջացման տեղերը.

 

Շարժաբանական մեխանիզմի կողային սալիկի/ատամների մակերևույթի մաշվածություն, կծում և կպչելու միտում;

 

Շառավղային մեխանիզմի թերթիկի ծայրի և ամրացված օղակի միջև շփման մակերևույթի գծագրվածություն և կապույտ երանգի առաջացում;

 

Փոքր շարժաբանական մեխանիզմի փուլային գլանային անցքի և թեք սկավառակի սահող կոշիկի մակերևույթի չոր շփում;

 

Վալվուլի միջուկի և վալվուլի մարմնի միջև փոքր միջանկյալ տարածությունը (մի քանի միկրոմետր կարգի) քսանյութավորման կորստից հետո կարող է «մաշվել» և կպչել:

 

 

 

Օրինակ

 

Փորձարկեք 25 ՄՊա ցածր հոսքի պլունջերային մեքենան մաքուր ջրով. Նույնիսկ բեռնվածության բացակայության դեպքում տասնյակ րոպեից մինչև մեկ ժամ ընթացքում կարող է առաջանալ արագ ջերմաստիճանի բարձրացում և ուժեղ անսովոր շշուկ։ Ստուգման արդյունքում հայտնաբերվել է, որ սայլակի սահմանային մակերեսը գծված է, իսկ պլունջերի ծայրային մակերեսին կան սև ու կապույտ գծեր։

 

Եթե թերթիկավոր մեքենան կորցնի յուղի թաղանթը, ապա մի քանի ժամ աշխատելուց հետո կարող է առաջանալ սուր սվիստացում և ճնշումը չի հասնի նորմատիվ արժեքին։ Բացման հետևանքով թերթիկների եզրերին կարող են հայտնաբերվել ակնհայտ «գերանդիներ»։

 

 

2. Կոռոզիայի խնդիրներ

Ընդհանուր սկզբունք՝ Ջրում լուծված թթվածին և էլեկտրոլիտներ են, որոնք հանգեցնում են էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի. Նաև դրանք խթանում են փոսիկավոր և ճեղքային կոռոզիան։ Ջուրը կարող է նաև նպաստել սովորական սեռափոխադրիչ/էլաստիկ նյութերի (օրինակ՝ NBR, PU և այլն) ջրի կլանմանը և փքմանը, ինչը արագացնում է դրանց ավարտական ավարտը։

Խնդիրների հաճախ հանդիպող տեղեր՝ փականավոր մասի և փականի մարմնի միացման մակերեսում փոսիկավոր կոռոզիա → կպչելը և սահելը; Ձեթի շառավիղի փոքրիկ ձողի քրոմապատված շերտի կոռոզիա, սեալինգ շուրթի սրվելը; Շառավիղի կողային սալիկի և ատամնավոր պոմպի կապսուլի ներքին պատի կոռոզիա → մաշվող մասնիկների շրջանառության մեջ մտնելը; Սեալինգ տարրը (NBR/PU) կլանում է ջուր, նվազեցնում է կարծրությունը և ենթարկվում է չափսերի փոփոխության, ինչը հանգեցնում է հեղուկի ավելի մեծ արտահոսման: Օրինակ՝ եթե բացօթյա սարքավորումները ջրի մեջ ընկնելուց հետո ժամանակին չեն դատարկվում և չեն չորացվում, ապա 3–5 օրվա ընթացքում կարող է առաջանալ փոքր չորսու, որը դրսևորվում է արագացման դանդաղեցմամբ և սկզբնավորման ժամանակ թարթոցով: Որոշ ինյեկցիոն մեքենաներում սխալմամբ սառեցման ջուրը միացվում է հիդրավլիկ շրջանառությանը, ինչը մի քանի օրվա ընթացքում առաջացնում է շառավիղի մարմնի վրա ժանգի բծեր, ապա ժանգի փոսիկների պատճառով սեալինգ շուրթի վրա գծագրումներ և հեղուկի արտահոսման կտրուկ աճ:

 

 

3. Կավիտացիայի վտանգ

Սկզբունքը՝ ջրի եռման ջերմաստիճանը ցածր է, իսկ գոլորշիացման ճնշումը՝ բարձր: Երբ պոմպի մուտքի տեղամասում ստեղծվող տեղական ճնշումը իջնում է ջրի գոլորշիացման ճնշումից ցածր, ջուրը գոլորշիանում է և առաջացնում է փուչիկներ. Այդ փուչիկները անմիջապես փլվում են բարձր ճնշման գոտում, ինչի հետևանքով առաջանում են միկրոշառայիչներ և հարվածային ալիքներ, որոնք ստեղծում են փոսեր (կավիտացիոն վայրեր), ինչպես ավազային մշակման դեպքում: Հղման սանդղակ՝ 60 °C-ում ջրի գոլորշիացման ճնշումը մոտավորապես 20 կՊա է, որը շատ ավելի բարձր է, քան հիդրավլիկ յուղի գոլորշիացման ճնշումը. Հետևաբար, նույն ներծծման պայմաններում կավիտացիայի առաջացման հավանականությունը ավելի մեծ է: ° Խնդրահրա вызող տեղամասեր՝ ատամնավոր պոմպի ատամների գագաթները և կողային սալիկի մուտքի տեղամասը, թիթեղավոր պոմպի մուտքի խցիկը, փլաստերավոր պոմպի բաշխիչ սալիկի ներծծման պատուհանը. սեղմման անցքերում և ս sharp անկյուններում առաջացող տեղական ցածր ճնշման տեղամասեր:

 

Օրինակ

 

30 լ/րոպե արագությամբ աշխատող սալվառավոր պոմպը, երբ աշխատում է ջրով 1500 տ/րոպե արագությամբ և երկար ներծծման խողովակով/մանր ֆիլտրի տարրով, առաջացնում է «սանդղաքարի ձայն» կամ «զումբում»: Մի քանի օր անց կողային սալիկի վրա կառաջանան փոսեր և կիսալուսինաձև փոսեր, իսկ ծավալային հզորությունը կնվազի 90%-ից մինչև 60–70%:

 

Վալվուլի փոքր բացվածքը նվազեցնում է ջրային միջավայրի հոսքը: Բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում վալվուլի միջուկի և նստատեղի վրա հաճախ հանդիպում են սուր ասեղնանման փոսեր, ինչը հանգեցնում է ներքին արտահոսքի և աղմուկի աճի:

 

4. Անբավարար ծանրության սկզբունքը. Հիդրավլիկ համակարգերի կնքումը և արտահոսքի վերահսկումը մեծ չափով կախված են միջավայրի ծանրությունից: Պարզ ասած, ճեղքում լամինար արտահոսքը Qleak-ը մոտավորապես համեմատական է 1/μ-ի μ 1/μ μ (երբ երկրաչափությունը և ճնշման տարբերությունը հաստատված են): Երբ միջավայրը փոխվում է 30 մՊա·վրկ-ից 1 մՊա·վրկ-ի, · 1 մՊա·վրկ · տեսական արտահոսքը կարող է մի քանի տասնյակ անգամ աճել:

 

5. Ջերմաստիճանի զգայունության սկզբունքը. Երբ ջուրը սառչում է 0°C-ում ° C-ի դեպքում նրա ծավալը մոտավորապես 9 % -ով մեծանում է, ինչը հանգեցնում է բարակ պատերով մասերի/խողովակաշարերի ճեղքվելուն; Բարձր ջերմաստիճաններում գոլորշացումը սահմանափակվում է, իսկ գոլորշու ճնշումը մեծանում է, ինչը հանգեցնում է ավելի հաճախակի կավիտացիայի և ճնշման տատանումների: Հիդրավլիկ յուղը սարքավորված է վիսկոզության ջերմաստիճանային բարելավիչով և անտիօքսիդանտով՝ լայն աշխատանքային ջերմաստիճանային միջակայքով:

Տեղում ազդեցությունը՝ ցածր ջերմաստիճան՝ սառչել → պոմպի ներծծման/կորպուսի ճեղքվելը; Ազդեցությունը նշանակալի է սկզբնավորման պահին, ինչը հանգեցնում է սեալինգ շրթունքի «բացվելուն»; Բարձր ջերմաստիճան՝ հաճախակի կավիտացիա և պոմպի մուտքի կավիտացիա; Ճնշման ալիքները և աղմուկը բարձրանում են, ինչը հանգեցնում է կատարող մասերի արագ տատանումների:

 

 

Օրինակ

 

Հյուսիսում արտաքին սարքավորումները գիշերը եղել են զրոյից ցածր, իսկ խողովակաշարում մնացած ջուրը սառել է: Մյուս օրը սկզբնավորման պահին ատամնավոր պոմպի կորպուսի վրա հայտնվել են բարակ ճեղքեր;

 

60–70 °C ջերմաստիճանում գտնվող մետաղագործական անընդհատ ձուլման վայրում ° C. Փորձարկման շղթայում, երբ որպես միջավայր օգտագործվում է ջուրը, հաճախ առաջանում է պոմպի վերջամասի աղմուկ և ճնշման անկում բարձր ջերմաստիճաններում: Այն միայն այն դեպքում դարձավ համեմատաբար կայուն, երբ վերադարձվեց ջրի և էթիլեն գլիկոլի լուծույթը:

 

 

Ուղղակի հետևանք՝ ծավալային արդյունավետության կտրուկ նվազում (ավելի ուժեղ արտահայտված բարձր ճնշումների դեպքում), դանդաղ ճնշման մեծացում և բեռնվածության դանդաղ աճ, վալվուլի միջուկի ներքին արտահոսքի աճ, որն առաջացնում է համակարգի ստատիկ ճնշման տարբերություն և տաքացման աճ: Օրինակ՝ ջուրը որպես միջավայր օգտագործելիս 20 ՄՊա անվանական ճնշման գերատեսչային պոմպը դեռևս կարող է պտտվել առանց բեռնվածության, սակայն 8–10 ՄՊա բեռնվածության տակ չի կարող ճնշում ստեղծել: Նույն պոմպը VG46 յուղով փոխարինելուց հետո ճնշումը վերականգնվում է 18–20 ՄՊա միջակայքում: Սերվո համեմատական վալվուլների նման բաղադրիչները, որոնք առավել զգայուն են փոքր միջանցքների նկատմամբ, ստանում են սեղմված զրոյական դիրքի արտահոսք և շեղում, երբ փոխարինվում են ցածր վիսկոզությամբ միջավայրով, ինչը դժվարացնում է դիրքի կայունացման օղակի կայունացումը:

 

 

Հիմնվելով իմ ներկայացրած տեսակետների վրա՝ հիդրավլիկ շարժիչները դեռևս ավելի համատեղելի են հիդրավլիկ յուղի հետ։

 

Սակայն նշելի է, որ արդյունաբերության մեջ կան ջրի վրա հիմնված հիդրավլիկ հեղուկներ (HFA/HFB/HFC, օրինակ՝ ջրի և էթիլենգլիկոլի լուծույթ), ինչպես նաև դրանց համար մասնագիտացված ստեղծված պոմպեր, կափարիչներ, ամրացումներ և նյութերի համակարգեր (օրինակ՝ չժանգոտվող պողպատ, նիկելապատում, կերամիկա, EPDM/PTFE և այլն)։ Սակայն սա վերաբերում է մասնագիտացված համակարգային ճարտարագիտությանը, և պարզապես ջրով փոխարինել գոյություն ունեցող յուղային համակարգը բավարար չէ։