Как работает гидроуровень: устройство и преимущество, принцип действия

(1 голос, среднее: 5 из 5)

Гидроуровень: устройство, принцип использования | Строй Советы

Оглавление:
Гидроуровень: как устроен и как работает
Работа с гидроуровнем: особенности использования
Как «настроить» гидроуровень своими руками: важные моменты

Гидроуровень – простейшее устройство, позволяющее производить разметку горизонтальной плоскости. Несмотря на его элементарное устройство, это самый точный строительный инструмент, погрешность которого обусловлена исключительно человеческим фактором. Пользоваться гидроуровнем одновременно просто и сложно – его основной недостаток заключается в невозможности производить разметку в одиночку. В принципе, в одиночку мало кто работает, так что инструмент этого типа смело можно назвать идеальным решением для производства домашнего ремонта. О нем и поговорим в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с его устройством и принципом работы, ответим на вопрос, как пользоваться гидроуровнем и как изготовить своими руками?

Гидроуровень своими руками фото

Гидроуровень: как устроен и как работает

Работает гидравлический уровень весьма просто – в основу его функционирования заложен принцип сообщающихся сосудов. Как бы вы ни изменяли их местоположение, на каком бы расстоянии друг от друга они ни находились – жидкость, залитая в них, благодаря гравитации всегда занимает одно и то же положение. В смысле того, что ее уровень в одном и в другом сосуде одинаковый. Именно этот эффект и используется в работе гидроуровня – если совместить метку на стене с уровнем жидкости (воды) в одном сосуде и после этого поставить метку напротив уровня воды в другом сосуде, вы получите две метки, расположенные четко в горизонтальной плоскости. Теперь дело за малым – соединить две метки линией, и у вас в наличии нужная горизонталь.

Что представляет собой гидравлический уровень? Его устройство можно даже назвать примитивным – по сути, это небольшого диаметра прозрачная трубка, наполненная водой. Длина трубки не имеет никакого значения – это может быть короткий отрезок метровой длины или целая пятидесятиметровая бухта шланги. Практически все производители дополняют гидроуровни колбами с градуировкой – по их мнению, это важный момент, помогающий в работе. На самом деле он только все портит. Колбы решают только один вопрос – благодаря удобно закрывающимся колпачкам вода не выливается из гидроуровня при неаккуратном обращении с инструментом. За это удобство мастеру приходится платить точностью измерений – широкая колба искажает видимость поверхности воды. Кроме того, человеку проще сосредоточить зрение на маленьком участке поверхности воды, нежели гадать, в каком месте уровень будет точнее. Да, да – неровно установленная колба дает существенную погрешность.

Гидроуровень фото

Хотите получить высокую точность разметки гидроуровнем? Тогда от применения колбы лучше отказаться. Не использовать их очень просто – воды необходимо наливать меньше, и вся проблема решается. В таком случае у вас и точность получается высокая, и уровень можно закрыть, дабы водичка из него не вытекала.

Работа с гидроуровнем: особенности использования

Вопрос, как пользоваться гидроуровнем, вкратце был описан несколько выше – вернее сказать, мы рассказали о принципе его применения, не упомянув при этом важные тонкости. Именно в них и заключается вся суть работы с этим приспособлением. Тонкостей этих немного, но взяв за их принцип, можно будет создавать проекции не только горизонтальных линий, но и плоскостей – мало того, при некоторых знаниях элементарной геометрии посредством гидравлического уровня можно будет даже отбивать на стенах точные вертикали. Именно на стенах – что касается пола и потолка, то здесь придется пользоваться правилами переноса. Чтобы проще было понять, как правильно работать с гидроуровнем, рассмотрим технику его использования на двух простых примерах.

1. Создаем плоскость подвесного потолка или стяжки пола. Такая разметка производится следующим образом. Для начала берем рулетку и находим середину высоты стены. Это довольно условная точка, которая, по большому счету, может располагаться где угодно над уровнем пола в помещении. Просто удобнее ее делать по центру стены – впоследствии этот маяк можно применять и для других построений. Это всего лишь маяк, который послужит начальной точкой отсчета для геометрических построений и не более. Теперь берем гидроуровень и устанавливаем один его конец напротив метки, а второй в любом углу помещения – задача в том, чтобы опуская шланг выше или ниже, добиться положения жидкости в шланге четко напротив установленной вами метки. Как только это произойдет, тот человек, который держит второй конец уровня, должен сделать соответствующую отметку на стене в углу. Точно таким же способом, беря за исходную точку самую первую метку, переносим ее во все остальные углы помещения без исключения (как на внутренние, так и на наружные).
   Причем следует учесть, что перенос должен производиться исключительно из одного и того же места – мало того, переносить метки необходимо на две стены, образующие угол. Ну а дальше все просто – вооружаемся отбивочным шнуром (нитка с синькой) и, растягивая ее между метками, прорисовываем по всему периметру комнаты основополагающую плоскость в помещении. Теперь, имея эту линию, в любой момент можно перенести ее с помощью рулетки выше или ниже. Если нужен монтаж подвесного потолка – перенесли эту плоскость рулеткой под потолок. Если речь идет о монтаже стяжки пола или дощатого настила, соответственно, опустили плоскость вниз на нужный уровень.

   Как пользоваться гидроуровнем фото

2. Разметка плоскости для обшивки стен гипсокартоном. Естественно, эту работу проще сделать длинным реечным уровнем – если он качественный и не обманывает сильно, то проблем нет. Но если такой длинной палки-мерялки нет под рукой или ее точность вызывает сомнения, то придется воспользоваться знаниями геометрии и получить нужные вертикали путем бесхитростных построений. По сути, отталкиваясь от ранее проведенной горизонтали, нужно будет построить треугольник с углом 90 градусов. Способов, как это сделать, достаточно много. Самый простой из них – это воспользоваться обычным строительным уголком. Как вариант, если, конечно, имеется под рукой кафельная плитка, то можно использовать ее – в этом случае может быть незначительная погрешность. Самый оптимальный вариант в такой ситуации все же это геометрическое построение. От угла отмечаем расстояние, на которое вы планируете отодвинуть каркас гипсокартона. От этой точки отступаем произвольное расстояние (оптимально 0,5м). Теперь делаем из профиля элементарный циркуль – отрезок профиля с двумя отверстиями, расстояние между которыми равно 0,5м и, взяв за центр первую от угла точку, чертим половину окружности (вторую половину круга вам не даст начертить угол). Теперь берем рулетку и, приставив ее начало ко второй точке на горизонтальной линии, находим место пересечения деления рулетки 0,5м с радиусом окружности – таким способом мы получаем вторую точку вертикальной прямой.
   Проведя через нее и центр окружности линию, мы получаем четкую вертикаль. Точно такие же построения производим и на другой стене – после чего соединяем две вертикали по полу и потолку и получаем плоскость гипсокартонной стены.

   Работа с гидроуровнем фото

Согласен, сложно. Зато предельно точно. Таким способом можно построить вертикаль в любом месте стены.

Как «настроить» гидроуровень своими руками: важные моменты

Как ни странно, но даже такое простое приспособление, как гидравлический уровень, требует правильного отношения – в частности, очень важно понимать, что правильность его работы зависит от качества заполнения приспособления водой. Если в трубке, кроме жидкости, будут еще и пузырьки воздуха, то уровень будет работать некорректно. Именно по этой причине в процессе заполнения гидроуровня жидкостью необходимо выдержать два простых правила.

1. Наполнять трубку необходимо медленно – лучше это делать не из крана, а из ведра. По принципу, как сливают бензин с бочки или бензобака. Опустили один конец гидроуровня в емкость, подтянули воду ртом, дождались, пока вода не польется со свободного конца трубки, перекрыли ее ток пальцем и на этом все.
2. Второй момент – перед каждым использованием трубку нужно проверять на наличие воздушных пробок. Чтобы не делать это часто, уровень следует подвешивать открытыми концами вверх. В таком случае воздушные пробки образовываться не будут – мало того, те, что уже успели образоваться, будут свободно выходить наружу.

В принципе, это все. В заключение темы скажу несколько слов по поводу вопроса, как сделать гидроуровень своими руками? В общем-то, делать его и вовсе не придется – достаточно пойти в магазин, купить тонкую прозрачную трубку и наполнить ее водой. Это и весь гидравлический уровень – как говорится, дешево и сердито.

Автор статьи Александр Куликов

Как работает гидравлический клапан самовыравнивания

Многие погрузчики имеют клапан самовыравнивания для гидравлических контуров подъема стрелы и наклона ковша. Основная концепция заключается в том, что когда вы поднимаете основную стрелу, ковш наклоняется вниз, чтобы удерживать его на одном уровне с землей, а не фиксируется на основной стреле. Это особенно удобно, когда вам нужно, чтобы груз оставался ровным, например, при использовании вил для поддонов, но также удобно использовать ковш с материалом, чтобы он не высыпался на заднюю часть ковша при подъеме стрелы.

Я купил мини-погрузчик Mustang, у которого была проблема: ковш протекал. Я определил проблему внутри самовыравнивающегося клапана. К этому волшебному стальному блоку были подключены 4 гидравлические линии и порты по бокам. Чтобы определить, почему он протекает, мне сначала нужно было выяснить, как он работает. На приведенной ниже схеме показано, как клапан соединяется с цилиндрами наклона ковша. Самовыравнивающийся клапан находится в правом нижнем углу.

На этом рисунке показано, какие детали входят внутрь клапана.

На следующем рисунке показана внутренняя схема того, что происходит в этом клапанном блоке. Два порта наверху (A и B) соединены последовательно с подъемными цилиндрами основной стрелы. Обратите внимание, что непосредственно между этими двумя портами находится обратный клапан (#16), удерживаемый пружиной (#18). Когда вы опускаете основную стрелу, масло течет через обратный клапан из точки А в точку В, минуя остальную часть контура. Когда вы поднимаете основную стрелу, обратный клапан закрывается, и масло должно течь от B к A через другие части контура.

Два отверстия в нижней части (C и D) подключены параллельно цилиндрам наклона ковша. Есть еще один обратный клапан (№16) на порте C и подпружиненный золотник (№4) для блокирования потока на порте D. Подробнее об этом золотнике чуть позже.

В середине клапана находится делитель потока. Когда масло поступает в порт B, часть масла проходит через игольчатый клапан справа (#5), а часть направляется в центральную площадку на золотнике делителя потока (#3). Масло, поступающее в золотник делителя потока, может идти только влево к отверстию A.

Масло, поступающее к порту C, затем обычно открывает обратный клапан над портом C. Это масло пытается толкнуть ковш вниз. По мере увеличения давления оно также оказывает давление на правую сторону разгрузочного золотника подъемника ковша (№4), который смещается вправо под действием пружины. Когда давление превышает пружину, масло может течь в порт D и из порта A. По мере того, как масло стекает с подъемной стороны цилиндров наклона ковша через порт D, давление в канале C падает, заставляя золотник скользить вправо.

В моем случае проблема заключалась в отсутствующем стопорном кольце (№1) на левой стороне катушки (№4). Этот золотник скользил дальше вправо, чем должен был, что позволяло маслу перемещаться из D в C, заставляя ковш осесть. На этом рисунке показана катушка с установленным новым стопорным кольцом.

Более подробную информацию о самовыравнивающихся клапанах можно найти в патенте № US4709618.

Последнее обновление: 29 февраля 2016 г.

Основы гидравлических резервуаров | Мощность и движение

Загрузить эту статью в формате .PDF

В дополнение к запасу жидкости, достаточной для обеспечения различных потребностей гидравлической системы, резервуар, рис. 1, обеспечивает:

• большую площадь поверхности для передачи тепла от жидкости к окружающая среда
• объем, достаточный для замедления возвращающейся жидкости из-за высокой входной скорости. Это позволяет более тяжелым загрязнениям оседать, а захваченный воздух выходит
• физический барьер (перегородка), который отделяет жидкость, поступающую в резервуар, от жидкости, поступающей во всасывающую линию насоса
• воздушное пространство над жидкостью для приема воздуха, выходящего пузырьками из жидкости
• доступ для удаления использованной жидкости и загрязняющих веществ из системы и добавления новой жидкости
• место для расширения горячей жидкости, обратного отвода из системы самотеком во время останова и хранения больших объемов, необходимых периодически в пиковые периоды рабочего цикла, и
• удобная поверхность для установки других компонентов системы, если это целесообразно.

На рис. 1 в разрезе показаны основные характеристики традиционного прямоугольного резервуара. перегородка отделяет возвращающуюся жидкость от всасываемой в насос. Нажмите на изображение для увеличения.

Это традиционные роли резервуаров; новые тенденции могут представлять отклонения от нормы. Например, в новых конструкциях гидравлических систем часто требуются резервуары гораздо меньшего размера, чем те, которые основаны на традиционных эмпирических правилах. Поскольку большинство систем требуют особого внимания, важно ознакомиться с отраслевыми стандартами для получения минимальных рекомендаций. Рекомендуемая практика NFPA/T3.16.2* касается основных минимальных проектных и строительных характеристик резервуаров.

Размер водохранилища

Хотя только что обсуждавшиеся соображения могут быть важными, первая переменная, которую необходимо решить, это действительно объем резервуара. Эмпирическое правило для определения размера гидравлического резервуара предполагает, что его объем должен в три раза превышать номинальную производительность насоса постоянного рабочего объема системы или средний расход его насоса переменного рабочего объема. Это означает, что система, использующая насос на 5 галлонов в минуту, должна иметь резервуар на 15 галлонов. Правило предполагает достаточный объем, чтобы позволить жидкости отдыхать между рабочими циклами для отвода тепла, осаждения загрязняющих веществ и деаэрации. Имейте в виду, что это всего лишь эмпирическое правило для начального размера. На самом деле, в «Рекомендуемой практике» NFPA говорится: «Ранее рекомендовалась трехкратная производительность насоса. Из-за современных системных технологий цели проектирования изменились по экономическим причинам, таким как экономия места, минимизация использования масла и общее снижение стоимости системы».

Независимо от того, решите ли вы придерживаться традиционного эмпирического правила или следовать тенденции создания резервуаров меньшего размера, помните о параметрах, которые могут повлиять на требуемый размер резервуара. Например, некоторые компоненты контура, такие как большие аккумуляторы или цилиндры, могут содержать большие объемы жидкости. Поэтому, возможно, потребуется указать резервуар большего размера, чтобы уровень жидкости не опускался ниже входного отверстия насоса независимо от расхода насоса.

Системы, подверженные воздействию высоких температур окружающей среды, требуют резервуара большего размера, если они не включают теплообменник. Обязательно учитывайте значительное количество тепла, которое может выделяться в гидравлической системе. Это тепло вырабатывается, когда гидравлическая система производит больше энергии, чем потребляет нагрузка. Распространенным примером является система, работающая в течение значительных периодов времени, когда жидкость под давлением проходит через предохранительный клапан.

Таким образом, размер резервуара часто определяется прежде всего комбинацией самой высокой температуры жидкости и самой высокой температуры окружающей среды. При прочих равных, чем меньше разница температур между ними, тем больше площадь поверхности (и, следовательно, объем), необходимая для рассеивания тепла от жидкости в окружающую среду. Конечно, если температура окружающей среды превышает температуру жидкости, для охлаждения жидкости потребуется теплообменник с водяным охлаждением или удаленный теплообменник. Фактически, для применений, где важна экономия места, теплообменники могут значительно уменьшить размер резервуара (и стоимость). Имейте в виду, что резервуар может быть не всегда полным, поэтому он может не рассеивать тепло по всей площади своей поверхности.

В резервуаре должно быть дополнительное пространство, равное не менее 10% его емкости для жидкости. Это позволяет тепловому расширению жидкости и обратному дренажу во время останова, но при этом обеспечивает свободную поверхность жидкости для деаэрации. В любом случае, NFPA/T3.16.2 требует, чтобы максимальная вместимость резервуара была постоянно отмечена на его верхней пластине.

Тенденция к указанию резервуаров меньшего размера возникла как средство получения экономических выгод. Резервуар меньшего размера легче, компактнее и дешевле в производстве и обслуживании, чем резервуар традиционного размера. Кроме того, меньший резервуар уменьшает общее количество жидкости, которая может вытечь из системы, что важно с точки зрения защиты окружающей среды.

Но указание резервуара меньшего размера для системы должно сопровождаться модификациями, компенсирующими меньший объем жидкости, содержащейся в резервуаре. Например, поскольку резервуар меньшего размера имеет меньшую площадь поверхности для теплопередачи, может потребоваться теплообменник для поддержания температуры жидкости в пределах требований. Кроме того, у загрязняющих веществ не будет такой большой возможности для осаждения, поэтому потребуются фильтры большой емкости для улавливания загрязняющих веществ, которые в противном случае оседали бы в отстойнике резервуара.

Возможно, самая большая проблема при использовании резервуара меньшего размера заключается в удалении воздуха из жидкости. Традиционный резервуар обеспечивает возможность выхода воздуха из жидкости до того, как она попадет во впускное отверстие насоса. Использование слишком маленького резервуара может привести к попаданию аэрированной жидкости в насос. Это может вызвать кавитацию и возможное повреждение или отказ насоса. При выборе небольшого резервуара рассмотрите возможность установки диффузора потока, который снижает скорость возвратной жидкости (обычно до 1 фута в секунду), помогает предотвратить пенообразование и перемешивание, а также уменьшает возможную кавитацию насоса из-за возмущений потока на входе. Другой метод заключается в установке экрана под углом в резервуаре. Экран собирает маленькие пузырьки, которые соединяются с другими, образуя большие пузырьки, которые легко поднимаются на поверхность жидкости.

Возможно, лучший способ предотвратить попадание аэрированной жидкости в насос — это в первую очередь предотвратить аэрацию жидкости, уделяя особое внимание путям потока жидкости, скорости и давлению при проектировании гидравлической системы.

Варианты конструкции

Рис. 2. Этот модульный силовой агрегат демонстрирует тенденцию в дизайне: установка электродвигателя вертикально с погружением насоса в гидравлическую жидкость. Этот метод уменьшает утечку, шум и необходимую площадь пола.

Традиционно насос, электродвигатель и другие компоненты гидравлической силовой установки устанавливаются наверху прямоугольного резервуара. Поэтому верхняя часть резервуара должна быть конструктивно достаточно жесткой, чтобы поддерживать эти компоненты, поддерживать выравнивание и минимизировать вибрацию. Для достижения этих целей на верхней части резервуара может быть установлена ​​дополнительная пластина. Большим преимуществом этой конфигурации является то, что она обеспечивает легкий доступ к насосу, двигателю и принадлежностям.

Согласно современной тенденции проектирования электродвигатель устанавливается вертикально, а насос погружается в гидравлическую жидкость, рис. 2. Это экономит место, поскольку резервуар может быть сделан глубже и занимать меньше места на полу, чем резервуар с традиционными пропорциями «ванны». Конструкция погружного насоса также исключает утечку из насоса, поскольку любая жидкость, вытекающая из насоса, поступает непосредственно в резервуар. Кроме того, силовой агрегат работает тише, поскольку гидравлическая жидкость имеет свойство гасить шум насоса.

В альтернативной конфигурации резервуар располагается над насосом и двигателем, рис. 3. Такая конфигурация с верхним расположением обеспечивает преимущество сочетания атмосферного давления и веса столба жидкости для заполнения (нагнетания жидкости) входного отверстия насоса, что помогает предотвратить кавитацию. Верхнюю крышку резервуара можно снять для обслуживания внутренних компонентов, не нарушая работу насоса и двигателя.

Рисунок 3. Эта промышленная гидравлическая силовая установка состоит из пяти насосно-двигательных агрегатов, питаемых от верхнего резервуара. Верхний монтаж обеспечивает подачу жидкости под давлением на вход каждого насоса, а монтаж узлов насос-двигатель со смещением от резервуара обеспечивает доступ для подъема узлов насос-двигатель сверху.

Верхний резервуар может вызвать проблемы с самотечными сливными линиями, поэтому может потребоваться вспомогательный насос для подачи жидкости в резервуар. Когда шум является проблемой, верхние баки представляют собой наиболее удобный способ заключить насос и электродвигатель в камеру шумоподавления.

Во многих случаях используются резервуары, сочетающие в себе характеристики различных конфигураций. Например, Г-образный резервуар, рис. 4, сочетает в себе преимущества верхних и нижних резервуаров — затопленный вход насоса и легкий доступ к компонентам.

Рис. 4. Г-образный резервуар сочетает в себе преимущества резервуаров, устанавливаемых на основании и сверху, обеспечивая не только легкий доступ к насосу, двигателю и другим компонентам, но и затопленный вход насоса.

Резервуары также могут находиться под давлением для затопления насоса. Это давление может исходить от внешнего источника или от захваченного воздуха и теплового расширения жидкости. Клапан регулирования давления позволяет отфильтрованному воздуху поступать в резервуар, когда жидкость охлаждается, но предотвращает его выпуск, пока воздух внутри не достигнет порогового давления.

Форма и конструкция

Стандартной формы резервуара не существует. Геометрически квадратная или прямоугольная призма имеет наибольшую поверхность теплопередачи на единицу объема. С другой стороны, цилиндрическая форма может быть более экономичной в изготовлении. Если резервуар неглубокий, широкий и длинный, он может занимать больше площади, чем необходимо, и не в полной мере использует теплопередающую поверхность стенок.

Теоретически, поскольку тепло поднимается вверх, верхняя часть резервуара имеет наибольший потенциал для передачи тепла в атмосферу. Однако в особо грязных средах загрязняющие вещества часто скапливаются на верхней части резервуара и действуют как изоляция. Это снижает эффективную теплопередачу от верхней части резервуара, поэтому в некоторых случаях стенки резервуара могут быть наиболее эффективной областью теплопередачи. С другой стороны, высокая и узкая геометрия экономит площадь пола и обеспечивает большую площадь поверхности для теплопередачи с боков. Однако в зависимости от применения эта форма может не обеспечивать достаточную площадь на верхней поверхности жидкости для выхода воздуха.

Резервуар должен быть достаточно прочным и жестким, чтобы его можно было поднимать и перемещать, когда он наполнен. Должны быть включены соответствующие подъемные кольца, проушины или приспособления для вилочного погрузчика.

Принадлежности

Принадлежности для резервуаров используются для:

• процеживания новой жидкости при ее поступлении в систему
• фильтрация воздуха, всасываемого в резервуар по мере повышения и понижения уровня гидравлической жидкости во время работы системы
• индикация уровня жидкости в бачке
• указывает температуру жидкости
• отвод возвратной жидкости для сведения к минимуму потенциальной кавитации в насосе и улучшения теплопередачи
• подогрев холодных или маловязких жидкостей до необходимой рабочей температуры и
• для удаления загрязняющих частиц железа из жидкости.

Жидкость необходимо добавлять в резервуар при запуске, после очистки и для восполнения потерь. Два заливных отверстия должны обеспечивать достаточно быстрое заполнение (не менее 5 галлонов в минуту каждое), улавливать крупные частицы загрязняющих веществ из новой жидкости и либо герметизировать, когда они закрыты, либо фильтровать поступающий воздух, если вентиляция осуществляется в качестве сапуна. Отверстия должны быть на противоположных сторонах или концах резервуара. Металлические сетчатые фильтры размером 30 меш или меньше должны иметь внутреннюю металлическую защиту и крепиться таким образом, чтобы для их снятия требовались инструменты. Крышка заливной горловины должна быть закреплена постоянно, и если она не включает сапун, следует указать отдельный сапун. В любом случае необходимо обеспечить фильтрацию воздуха 40 мкм.

В дополнение к замедлению возврата жидкости в резервуар, уменьшению пенообразования и кавитации в насосе из-за возмущений потока на входе и обеспечению перемешивания жидкости без перемешивания, диффузоры потока также снижают шум и потребность в перегородках. Они особенно эффективны в небольших водоемах с большим расходом и в глубоких водоемах с небольшой площадью дна.

Индикатор уровня жидкости должен быть расположен на каждой заливной горловине. Индикаторы должны иметь высокие и низкие уровни, отмеченные на контрастном фоне, чтобы поддерживать соответствующий уровень жидкости. Электронный индикатор уровня может служить более сложной альтернативой. Эти устройства используют различные средства для измерения уровня жидкости. Преобразователи производят непрерывный выходной сигнал и переключают сигнал, когда жидкость достигает заданного высокого или низкого уровня.

Измерение температуры жидкости не требуется стандартом NFPA, но доступен выбор термометров, многие из которых находятся в том же корпусе, что и индикатор уровня жидкости. (Если высокая температура жидкости является постоянной проблемой, необходимо определить и удалить источник тепла в контуре.) Как и в случае с индикаторами уровня, доступны различные электронные индикаторы температуры.

В любом случае сигналы, генерируемые этими устройствами, направляются на дисплей или панель управления, чтобы предоставить операторам индикацию состояния жидкости. Подключение переключателя уровня или температуры к системе управления машиной может предотвратить повреждение оборудования путем отключения машины, если жидкость достигает опасно низкого уровня или высокой температуры.

После остановки или когда резервуар подвергается воздействию более низких температур, жидкость может быть слишком холодной для немедленной эксплуатации. Холодная жидкость может стать достаточно вязкой или густой, что предотвратит ее всасывание в насос, вызывая кавитацию в насосе или другие проблемы, которые могут привести к повреждению компонентов или вызвать неисправности системы. Эту проблему решает нагреватель с термостатическим управлением для нагрева жидкости до тех пор, пока ее вязкость не станет совместимой с системой. Опять же, подключив этот термостат к системе управления, можно предотвратить работу машины, пока жидкость не достигнет минимальной температуры.

В резервуар можно поместить магниты для захвата и удаления металлических частиц из потока жидкости. Жидкость, возвращающаяся в резервуар, должна проходить мимо магнитов в резервуаре, чтобы собрать как можно больше частиц железа. Магниты следует периодически проверять и очищать, чтобы обеспечить постоянную максимальную производительность.

Хотя гидравлические фильтры обычно не считаются принадлежностями для резервуара, почти все входные фильтры насосов расположены внутри резервуара, а многие другие фильтры устанавливаются на поверхности резервуара или через них. Поскольку впускной фильтр находится вне поля зрения, манометр поможет указать, когда необходима очистка.

Встроенные резервуары

В некоторых системах гидравлический резервуар встроен как неотъемлемая часть оборудования, которое он обслуживает. Из-за разнообразия конструкций и специальных методов проектирования интегральные резервуары не рассматриваются в стандарте NFPA/ANSI. Они чаще всего используются с мобильным оборудованием, и их размещение часто является запоздалым, что требует специально разработанных форм для областей неправильной формы.

При использовании интегральных резервуаров существует ряд потенциальных проблем, требующих особого внимания. К ним относятся:

• доступное пространство может ограничивать размер. Поскольку мощность теплопередачи зависит от размера, могут потребоваться внешние маслоохладители или теплообменники
.
• неправильной формы может потребоваться специальная перегородка для правильного направления жидкости
• Окружающее оборудование может ограничивать конвекционный теплообмен
Доступность службы
• может быть плохой, а
• может потребоваться специальная теплозащита для изоляции компонентов или оператора от тепла резервуара.

Резервуары для мобильного оборудования

Резервуары для мобильного оборудования часто используют щуп для проверки уровня жидкости, поскольку визирные манометры, хотя и предпочтительнее, могут быть недоступны или могут быть повреждены.

Ожидается, что мобильные гидравлические резервуары будут выполнять те же функции, что и их промышленные аналоги, но обычно в более неблагоприятных и менее предсказуемых условиях эксплуатации. Движение машин (что делает необходимыми сложные системы перегородок для предотвращения выплескивания жидкости) и экстремальные температуры окружающей среды — это лишь два примера особых проблем, с которыми сталкиваются разработчики гидравлических систем для мобильного оборудования.

Ограничения по размеру и весу могут потребовать, чтобы мобильное оборудование работало с резервуарами размером с объем, который насос выбрасывает за минуту. Это примерно треть размера резервуара, традиционно используемого в промышленности. Ограничения пространства и формы, которые мобильное оборудование накладывает на резервуары, требуют, чтобы они часто проектировались по индивидуальному заказу. Стоимость, размер и вес должны быть сведены к минимуму при сохранении адекватных характеристик и эффективности.

Внутренние или внешние фильтры?

Возвратные фильтры часто размещают внутри резервуара для экономии места и обеспечения полной диффузии. Одним из преимуществ обратной фильтрации в баке является то, что заполнение бака через фильтр помогает обеспечить чистоту системы. Однако убедитесь, что загрязняющие вещества не могут попасть в резервуар при замене возвратного фильтрующего элемента. Размещение фильтров внутри резервуара обеспечивает аккуратный дизайн, но может привести к загрязнению области, которую трудно содержать в чистоте. Хотя внешние возвратные фильтры труднее установить, они удерживают загрязнения вне резервуара, и к ним легче получить доступ для обслуживания.

Магниты должны быть помещены в резервуар для улавливания частиц железа. Также могут быть добавлены плотины и сетчатые фильтры на всасывании, чтобы повысить эффективность резервуара в качестве регулятора загрязнений. Заслонки для твердых частиц, расположенные между зонами возврата и всасывания бака, помогают удерживать более тяжелые частицы, которые могли пройти через возвратные фильтры. Плотины обычно состоят из угловой пластины, проходящей через пол резервуара. Плотина должна быть достаточно высокой, чтобы удерживать частицы до тех пор, пока водохранилище не будет регулярно очищено, но достаточно низкой, чтобы жидкость не стекала по нему каскадом. Плотины также обеспечивают идеальные монтажные поверхности для магнитов.

Установка насоса на уровне или выше уровня жидкости и вдали от резервуара (скорее правило, чем исключение для мобильного оборудования) обычно запрещает использование входных фильтров насоса. Всасывающие сетчатые фильтры или фильтры следует рассматривать как последнюю форму защиты насоса, когда могут быть обеспечены положительные условия на входе в насос, как в случае с подкачивающим насосом или резервуаром под давлением. Обратите внимание на температуру жидкости (особенно во время запуска) при выборе размеров всасывающих фильтров, если оборудование будет работать в холодном климате и насосы не могут быть отключены во время запуска.

Важным соображением при проектировании является выбор вентилируемого или напорного резервуара. Основными решающими факторами являются расположение и требования к входу насосов. Уровень жидкости в резервуаре во многих мобильных устройствах находится ниже впускного отверстия насоса. В лучшем случае, если на входе в насос имеется вакуум, возможно, придется снизить номинальные характеристики насоса. Если потери на входе достаточно велики, возникает кавитация. В этих случаях повышение давления в резервуаре поможет сохранить производительность насоса.

Любой из трех методов может использоваться для повышения давления в резервуаре на большинстве мобильных устройств:

1. Используйте регулируемый сжатый воздух из пневматической системы машины — наиболее эффективный метод — если он доступен.

2. Улавливайте воздух в объеме зазора резервуара (над жидкостью) и полагайтесь на тепловое расширение жидкости для сжатия этого воздуха и, таким образом, повышения давления в резервуаре. Герметичная крышка резервуара удерживает давление внутри резервуара и сбрасывает избыточное давление.

3. Выпустить сжатый воздух из продувочного насоса двухтактного дизельного двигателя.

Для резервуаров под давлением необходимо учитывать расчет напряжений на стенках резервуара, поскольку даже низкое давление может создавать значительные нагрузки. Например, внутреннее давление всего в 3 фунта на квадратный дюйм оказывает силу в 1800 фунтов на 20 на 30 дюймов. стена. Эта сила в сочетании с весом гидравлической жидкости, плюс G сил, задействованных в мобильном оборудовании, может создавать напряжения, достаточно высокие для фактического упрочнения металлического резервуара. Деформационное упрочнение делает металл более хрупким, что в конечном итоге приведет к утечке, когда металл подвергается длительному напряжению.

Напряжения в стенках следует также рассчитывать для вентилируемых резервуаров. Высокие напряжения быстро развиваются на больших площадях плоской пластины. И опять же, вес жидкости может вызвать большие отклонения. Кроме того, монтаж периферийного оборудования, такого как лестницы, к резервуару увеличивает потребность в элементах жесткости и более толстой пластине.

Очистка и техническое обслуживание

Необходимо также учитывать обслуживание резервуара. Должны быть предусмотрены средства для осушения возвратной и всасывающей зон резервуара, особенно если для их разделения установлена ​​плотина.