4.3. Гидробаки

4.  КОНДИЦИОНЕРЫ  РАБОЧЕЙ  ЖИДКОСТИ, ГИДРОЕМКОСТИ,  ГИДРОЛИНИИ

 

4.3. Гидробаки

 

Гидробаком называется гидроемкость, предназначенная для питания объемного гидропривода рабочей жидкостью. Гидробаки должны также обеспечивать охлаждение рабочей жидкости, осаждение загрязнений и температурную компенсацию изменения объема рабочей жидкости. Гидробаки могут находиться под атмосферным и под избыточным давлением. Общие технические требования к гидробакам установлены ГОСТом 16770-71.

Наиболее простым баком является гидробак под атмосферным давлением (открытого типа), схема которого и условное обозначение показаны на рис. 4.5, а. В корпус 7 бака заливается через горловину 1 с сеткой рабочая жидкости. Жидкость попадает в насос из бака через всасывающий патрубок 4, а из сливной гидролинии попадает в бак через сливной патрубок 6.

Перегородки 2 служат для улучшения условий отстоя жидкости. Сапун 3 предназначен для очистки воздуха, поступающего в гидробак из окружающей среды, от механических загрязняющих частиц и обеспечивает сообщение объема над свободной поверхностью жидкости с атмосферой.

Уровень жидкости в баке регистрируется с помощью уравномера 5. Для слива рабочей жидкости из бака и удобства его промывки в самом низком месте корпуса бака предусматривается сливная пробка. С целью сбора ферромагнитных частиц, содержащихся в рабочей жидкости, внутри бака устанавливаются постоянные магниты.

 

Рис. 4.5. Схемы гидробаков:

а) открытого типа: 1 – горловина; 2 – перегородки; 3 – сапун;

4– всасывающий патрубок; 5 – уровнемер; 6 – сливной патрубок; 7 – корпус;

б) для работы под избыточным давлением:

1 – штуцер для газа; 2 – сливной патрубок; 3 – всасывающий

патрубок; 4 – крышка; 5 - корпус

 

Достоинствами бака открытого типа, являются хорошие условия для естественного охлаждения и отстоя жидкости. Однако рабочая жидкость при соприкосновении с воздухом быстрее окисляется, засоряется, насыщается воздухом.

Основным параметром бака является емкость (вместимость). Объем бака зависит от вида гидропривода, условий эксплуатации и определяется расчетным путем исходя из теплового баланса гидропривода, при этом, температура рабочей жидкости гидропривода не должна превышать 70…80^ºС.

При ориентировочных расчетах гидропривода мобильных машин объем бака принимается равным 0,8…3,0 минутной подачи насоса. Этот объем должен быть не менее 1,5…2,0 объемов жидкости, циркулирующей в гидросистеме машины. Выбранный объем бака округляют до ближайшего значения из установленного ряда номинальных вместимостей по ГОСТу 12448-80: 10, 16, 25, 40, 63, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500 дм³ и др.

Стандартные ряды номинальных емкостей не распространяются на встраиваемые баки, конфигурация которых зависит от конструкции машин, в которые они встраиваются.

Гидробаки не унифицированы, поэтому их конструкцию и форму выбирают в зависимости от него компоновки на проектируемой машине. наиболее рациональной формой бака (для улучшения теплоотдачи) является параллелепипед.

Баки делают сварными из листовой стали толщиной 1…2 мм. бак должен быть снабжен всасывающим и сливным патрубками, горловиной и фильтрами для заправки, сапуном, пробкой и краном для слива рабочей жидкости. Уровень рабочей жидкости в баке не должен превышать 0,8 высоты бака.

Всасывающий патрубок должен располагаться почти у самого дна, но так, чтобы в гидросистему не засасывались остатки. Сливной патрубок должен быть опущен ниже минимального уровня рабочей жидкости во избежание его вспенивания. Всасывающий и сливной патрубок размещают в противоположных концах бака, а бак разделяют вертикальными перегородками высотой равной 2/3 высоты уровня рабочей жидкости при заполненном баке.

Интенсивность теплообмена в баке зависит от отношения площади поверхности бака к объему бака и увеличивается с увеличением этого отношения. Так как бак чаще всего имеет форму параллелепипеда с отношением сторон от 1:1:1 до 1:2:3, то расчетную площадь поверхности бака можно определять по следующей зависимости:

 

,                 (4.2)

 

где S_б – расчетная площадь поверхности бака, м²;

     V – объем бака, дм³.

 

Из формулы (4.2) можно определить объем бака, если известна площадь поверхности бака, полученная из теплового расчета гидропривода.

На рис. 4.5, б показана конструктивная схема и условное обозначение бака, предназначенного для работы под избыточным давлением. Корпус 5 бака герметичен и закрывается крышкой 4, через которую бак перед работой заполняется рабочей жидкостью. Через всасывающий патрубок 3 жидкость поступает в бак к насосу, а из сливной гидролинии попадает в бак через патрубок 2. Избыточное давление над свободной поверхностью жидкости обеспечивается за счет подачи инертного газа, например азота, через штуцер 1. при этом достигается изоляция рабочей жидкости от окружающего воздуха и облегчается работа насоса, если его конструкция требует обеспечения избыточного давления на входе во всасывающую гидролинию. Гидробаки закрытого типа повергаются гидравлическим испытанием на прочность пробным давлением.