Как выбрать гидравлический бак

Содержание

• Размер гидравлического бака
• Варианты исполнения гидростанций
• Размеры и формы гидравлических баков

При выборе гидравлического бака обычно руководствуются правилом «тройного объема», заключающегося в том, что объем бака должен быть минимум три раза больше расхода жидкости насосной установки в минуту, но такие параметры, как время постоянной работы, стоимость и габаритные размеры гидростанции заставляют все чаще отступать от этого правила. Итак, какие же факторы должны быть учтены при выборе гидравлического бака?

• Достаточное охлаждение рабочей жидкости
• Площадь поверхности, достаточная для рассеивания тепла
• Объем, достаточный для осаждения загрязнений и позволяющий предотвратить турбулентность и завихрения, приводящие к попаданию воздуха в рабочую жидкость
• Отделение зоны всасывания жидкости от зоны ее возврата в бак.
• Возможность доступа для обслуживания и чистки
• Наличие места для размещения основных компонентов системы.

Размер гидравлического бака

При выборе размера гидравлического бака нужно учитывать следующие факторы – во-первых должно быть определено, какие устройства будут подключены к гидростанции, например гидроцилиндр или гидравлический аккумулятор, это позволит определить количество жидкости, необходимое для работы системы. Вот-вторых необходимо учитывать теплоотдачу. Гидравлическое масло во время работы в исполнительных механизмах и при работе самой гидростанции поглощает тепло, поэтому в бак оно возвращается нагретым. Рассеивание этого тепла может быть эффективным только в том случае, если есть существенная разница температур масла и окружающей среды. В купе с предыдущим требованием это означает что гидравлический бак должен иметь достаточную площадь, чтобы рассеять тепло.

Как правило при уменьшении объема гидравлического бака возникает необходимость решать следующие проблемы :

1. Ограниченная площадь поверхности гидравлической жидкости для деаэрации. Использование перегородок между зонами всасывания гидравлической жидкости и зоной ее возврата в бак позволяет получить время, необходимое для образования пузырьков воздуха и подъема их на поверхность. Рассеиватель на линии возврата жидкости позволяет разделить поток на несколько более медленных и как следствие дает дополнительное время на образование и подъем пузырьков.
2. Захваченный воздух дольше остается в более густой гидравлической жидкости. Поэтому при использовании гидравлического масла с высоким индексом вязкости необходимо добавлять присадки уменьшающие вязкость.
3. Загрязнение гидравлического масла быстрее происходит при малых объемах, поэтому необходимо использовать фильтры.
4. С увеличением расхода на каждый литр тратится больше количество энергии. Это дополнительное воздействие приводит к сокращению времени годности гидравлической жидкости, поэтому необходимо применять гидравлические масла с присадками, уменьшающими старение и износ.

Варианты исполнения гидростанций

Горизонтальный гидравлический бак с креплением гидроаппаратуры сверху

В данном варианте двигатель крепится сверху на крышку бака. Жесткая конструкция гидравлического бака и крышки необходимы для поддержки двигателя и минимизации вибрации. Данная конфигурация позволяет легко получить доступ ко всем компонентам для обслуживания, но в ней сложно добиться идеального всасывания жидкости гидравлическим насосом и важно минимизировать вибрацию.

Горизонтальный гидравлический бак с аппаратурой, расположенной снизу

При креплении гидравлического бака над двигателем возникает естественное давление гидравлической жидкости на входе гидравлического насоса, которое позволяет уменьшить кавитацию. В данной конфигурации доступ к гидравлическому баку упрощен, однако она получается громоздкой и дорогостоящей из-за особенностей размещения. Обычно используется в водно-гликольных системах.

Вертикальное размещение с погруженным насосом

Гидравлический насос, погруженный в гидравлический бак через отверстие в крышке имеет несколько явных преимуществ : размер гидростанции уменьшается, часто используются более глубокие баки, шум насоса демпфируется окружающим его маслом, всасывающая линия сокращается (что приводит к уменьшению вероятности кавитации).

Размеры и формы гидравлических баков

Гидравлические баки бывают разных размеров, форм и ориентации. Промышленные гидростанции обычно оснащаются баком прямоугольной формы, но существуют и мини гидростанции с цилиндрическими баками. Основное, что нужно учитывать при выборе формы, это термодинамика. Так как теплое масло поднимается, верхняя часть поверхности бака должна эффективно рассеивать тепло, поддержание ее в чистоте и отсутствие ржавчины и окисления критически важны для охлаждения. Как известно, алюминий имеет теплопроводность в три раза выше чем сталь, поэтому часто используется в мини гидростанциях.

Итак, правило «тройного объема» можно использовать, но оно не дает гарантии получения хорошей и экономичной гидростанции. Только понимание работы всей гидравлической установки и понятие о термодинамических процессах, происходящих с гидравлическим маслом позволяют выбрать правильную конфигурацию системы.