Давление в гидростатической трансмиссии

Принцип работы гидропривода гст–90

Гидропривод ГСТ–90 (рисунок 1.4) включает аксиально-плунжерные агрегаты: регулируемый гидронасос с шестеренным насосом подпитки и гидрораспределителем; нерегулируемый гидромотор в сборе с клапанной коробкой, фильтр тонкой очистки с вакуумметром, трубопроводы и шланги, а также бак для рабочей жидкости.

Вал 2 гидронасоса вращается в двух роликовых подшипниках. На шлице вала посажен блок цилиндров 25, в отверстиях которого перемещаются плунжеры. Каждый плунжер сферическим шарниром соединен с пятой, которая упирается на опору, расположенную на наклонной шайбе 1. Шайба соединена с корпусом гидронасоса при помощи двух роликовых подшипников, и благодаря этому может быть изменен наклон шайбы относительно вала насоса. Изменение угла наклона шайбы происходит под действием усилий одного из двух сервоцилиндров 11, поршни которых соединены с шайбой 1 при помощи тяг.

Внутри сервоцилиндров находятся пружины, воздействующие на поршни и устанавливающие шайбу так, чтобы расположенная в ней опора была перпендикулярна к валу. Вместе с блоком цилиндров вращается приставное дно, скользящее по распределителю, закрепленному на задней крышке. Отверстия в распределителе и приставном дне периодически соединяют рабочие камеры блока цилиндров с магистралями, связывающими гидронасос с гидромотором.

Рисунок 1.4 – Схема гидропривода ГСТ–90:

1 — шайба; 2 — выходной вал насоса; 3 — реверсивный регулируемый насос; 4 — гидролиния управления; 5 — рычаг управления; 6 — золотник управления положением люльки; 7 — гидролиния низкого давления; 8 — насос подпитки; 9 — обратный клапан; 10 — предохранительный клапан системы подпитки; 11 — сервоцилиндр; 12 — фильтр; 13 — вакуумметр; 14 — гидробак; 15 — теплообменник; 16 — золотник; 17 — переливной клапан; 18 — главный предохранительный клапан высокого давления; 19 — гидролиния низкого давления; 20 — гидролиния высокого давления; 21 — дренажная гидролиния; 22 — нерегулируемый мотор; 23 — выходной вал гидромотора; 24 — наклонная шайба гидромотора; 25 — блок цилиндров; 26 — тяга связи; 27 — торцевое уплотнение

Сферические шарниры плунжеров и скользящие по опоре пяты смазываются под давлением рабочей жидкостью.

Внутренняя плоскость каждого агрегата заполнена рабочей жидкостью и является масляной ванной для работающих в ней механизмов. В эту полость поступают и утечки из сопряжений гидроагрегата.

К задней торцевой поверхности гидронасоса крепятся насос подпитки 8 шестеренного типа, вал которого соединен с валом гидронасоса.

Насос подпитки всасывает рабочую жидкость из бака 14 и подает ее:

– в гидронасос через один из обратных клапанов;

– в систему управления через гидрораспределитель в количествах, ограниченных жиклером.

На корпусе насоса подпитки 8 расположен предохранительный клапан 10, который открывается при повышении давления, развиваемого насосом.

Гидрораспределитель 6 служит для распределения потока жидкости в системе управления, то есть для направления ее к одному из двух сервоцилиндров, в зависимости от изменения положения рычага 5 или запирания жидкости в сервоцилиндре.

Гидрораспределитель состоит из корпуса, золотника с возвратной пружиной, расположенной в стакане, рычага управления с пружиной кручения, а также рычага 5 и двух тяг 26, которые связывают золотник с рычагом управления и наклонной шайбой.

Устройство гидромотора 22 аналогично устройству насоса. Основные отличия заключаются в следующем: пяты плунжеров при вращении вала скользят по наклонной шайбе 24, имеющей постоянный угол наклона, а поэтому механизм ее поворота с гидрораспределителем отсутствует; вместо насоса подпитки к задней торцевой поверхности гидромотора крепится клапанная коробка. Гидронасос с гидромотором связаны с двумя трубопроводами (магистралями «гидронасос-гицромотор»). По одной из магистралей поток рабочей жидкости под высоким давлением движется от гидронасоса к гидромотору, по другой — под низким давлением возвращается обратно.

В корпусе клапанной коробки находятся два клапаны высокого давления, переливной клапан 17 и золотник 16.

Система подпитки включает насос подпитки 8, а также обратные 9, предохранительный 10 и переливной клапаны.

Система подпитки предназначена для снабжения рабочей жидкостью системы управления, обеспечения минимального давления в магистралях «гидронасос-гидромотор», компенсирования утечек в гидронасосе и гидромоторе, постоянного перемешивания рабочей жидкости, циркулирующей в гидронасосе и гидромоторе, с жидкостью в баке, отвода от деталей тепла.

Клапаны высокого давления 18 предохраняют гидропривод: от перегрузок, перепуская рабочую жидкость из магистрали высокого давления в магистраль низкого давления. Так как магистралей две и каждая из них в процессе работы может быть магистралью высокого давления, то и клапанов высокого давления тоже два. Переливной клапан 17 должен выпускать излишки рабочей жидкости из магистрали низкого давления, куда она постоянно подается насосом подпитки.

Золотник 16 в клапанной коробке подключает переливной клапан к той магистрали «гидронасос-гидромотор», в которой давление будет меньше.

При срабатывании клапанов системы подпитки (предохранительного и переливного) вытекающая рабочая жидкость попадает во внутреннюю полость агрегатов, где, смешавшись с утечками, по дренажным трубопроводам поступает в теплообменник 15 и далее в бак 14. Благодаря дренажному устройству, рабочая жидкость отводит тепло от трущихся деталей гидроагрегатов. Специальное торцевое уплотнение вала предотвращает вытекание рабочей жидкости из внутренней полости агрегата. Бак служит резервуаром для рабочей жидкости, имеет внутри перегородку, разделяющую его на сливную и всасывающую полости, снабжен указателем уровня.

Фильтр тонкой очистки 12 с вакуумметром задерживает посторонние частицы. Фильтрующий элемент выполнен из нетканого материала. О степени загрязненности фильтра судят по показаниям вакуумметра.

Двигатель вращает вал гидронасоса, а, следовательно, связанные с ним блок цилиндров и вал насоса подпитки. Насос подпитки всасывает рабочую жидкость из бака через фильтр и подает ее в гидронасос.

При отсутствии давления в сервоцилиндрах пружины, расположенные в них, устанавливают шайбу так, чтобы плоскость находящейся в ней опоры (шайбы) была перпендикулярна к оси вала. В этом случае при вращении блока цилиндров пяты плунжеров будут скользить по опоре, не вызывая осевого перемещения плунжеров, и гидронасос не будет посылать рабочую жидкость в гидромотор.

От регулируемого гидронасоса в процессе работы можно получить различный объем жидкости (подачу), подаваемый за один оборот. Для изменения подачи гидронасоса необходимо повернуть рычаг гидрораспределителя, который кинематически связан с шайбой и золотником. Последний, переместившись, направит рабочую жидкость, поступающую от насоса подпитки в систему управления, в один из сервоцилиндров, а второй сервоцилиндр соединится с полостью слива. Оказывающийся под действием давления рабочей жидкости поршень первого сервоцилиндра начнет движение, поворачивая шайбу, перемещая поршень во втором сервоцилиндре и сжимая пружину. Шайба, поворачиваясь в положение, заданное рычагом гидрораспределителя, будет перемещать золотник, пока не возвратит его в нейтральное положение (при этом положении выход рабочей жидкости из сервоцилиндров закрыт поясками золотника).

При вращении блока цилиндров пяты, скользя по наклонной опоре, вызовут перемещение плунжеров в осевом направлении, и вследствие этого произойдет изменение объема камер, образованными отверстиями в блоке цилиндров и плунжерами. Причем половина камер будет увеличивать свой объем, другая половина — уменьшать. Благодаря отверстиям в приставном дне и распределителе эти камеры поочередно соединяются с магистралями «гидронасос-гидромотор».

В камере, увеличивающей свой объем, рабочая жидкость поступает из магистрали низкого давления, куда подается насосом подпитки через один из обратных клапанов. Вращающимся блоком цилиндров рабочая жидкость, находящаяся в камерах, переносится к другой магистрали и вытесняется в нее плунжерами, создавая высокое давление. По этой магистрали жидкость попадает в рабочие камеры гидромотора, где ее давление передается на торцевые поверхности плунжеров, вызывая их перемещение в осевом направлении и, благодаря взаимодействию пят плунжеров с наклонной шайбой, заставляет блок цилиндров вращаться. Пройдя рабочие камеры гидромотора, рабочая жидкость выйдет в магистраль низкого давления, по которой часть ее возвратится к гидронасосу, а излишки через золотник и переливной клапан вытекут во внутреннюю полость гидромотора. При перегрузке гидропривода высокое давление в магистрали «гидронасос-гидромотор» может возрастать до тех пор, пока не откроется клапан высокого давления, который перепустит рабочую жидкость из магистрали высокого давления в магистраль низкого давления, минуя гидромотор.

Объемный гидропривод ГСТ–90 позволяет бесступенчато изменить передаточное отношение: на каждый оборот вала гидромотор потребляет 89 см 3 рабочей жидкости (без учета утечек). Такое количество рабочей жидкости гидронасос может выдать за один или несколько, оборотов своего приводного вала в зависимости от угла наклона шайбы. Следовательно, меняя подачу гидронасоса, можно изменить скорость движения машин.

Для изменения направления движения машины достаточно наклонить шайбу в противоположную сторону. Реверсивный гидронасос при том же вращении его вала изменит направление потока рабочей жидкости в магистралях «гидронасос-гидромотор» на обратное (то есть магистраль низкого давления станет магистралью высокого давления, а магистраль высокого давления — магистралью низкого). Следовательно, для изменения направления движения машины необходимо рычаг гидрораспределителя повернуть в противоположную сторону (от нейтрального положения). Если же снять усилие с рычага гидрораспределителя, то шайба под действием пружин возвратится в нейтральное положение, при котором плоскость находящейся в ней опоры станет перпендикулярной к оси вала. Плунжеры не будут перемещаться в осевом направлении. Подача рабочей жидкости прекратится. Самоходная машина остановится. В магистралях «гидронасос-гидромотор» давление станет одинаковым.

Золотник в клапанной коробке под действием центрирующих пружин займет нейтральное положение, при котором переливной клапан не будет подключен ни к одной из магистралей. Вся жидкость, подаваемая насосом подпитки, через предохранительный клапан будет стекать во внутреннюю полость гидронасоса. При равномерном движении самоходной машины в гидронасосе и гидромоторе необходимо только компенсировать утечки, поэтому значительная часть рабочей жидкости, подаваемая насосом подпитки, окажется лишней, и ее надо будет выпускать через клапаны. Чтобы излишки этой жидкости использовать для отвода тепла, через клапаны выпускают нагретую, прошедшую гидромотор жидкость, а охлажденную — из бака. С этой целью переливной клапан системы подпитки, расположенный в клапанной коробке на гидромоторе, настроен на несколько меньшее давление, чем предохранительный на корпусе насоса подпитки. Благодаря этому при превышении давления в системе подпитки откроется переливной клапан и выпустит нагретую жидкость, вышедшую из гидромотора. Далее жидкость из клапана попадает во внутреннюю полость агрегата, откуда по дренажным трубопроводам через теплообменник направляется в бак.

Читайте также  Все трансмиссии в car parking

Погрузчик МКСМ-800. Методика испытаний гидростатической трансмиссии (Ч.2)

• Заверните ручку режимов насоса МКРН 061234.001 (МКРН.063234.021) на ручное управление по часовой стрелке до упора.
• Не включая источник питания, запустите балансирный динамометр БД1 и установите частоту вращения вала насоса МКРН (2100±50) об/мин. Вал гидромотора МКРН вращаться не должен.
• Плавно отклоните рычаг ручного управления из среднего положения по часовой стрелке до упора.
• Вращение вала гидромотора (если смотреть на его торец) должно осуществляться в направлении против часовой стрелки, причем частота вращения вала должна плавно возрасти от 0 до (2100±50) об/мин.
• Плавно возвратите рычаг управления в среднее положение. Частота вращения вала гидромотора МКРН должна уменьшиться до нуля.
• Плавно отклоните рычаг ручного управления из среднего положения против часовой стрелки до упора. Вращение вала гидромотора • МКРН должно осуществляться в направлении по часовой стрелке (если смотреть на его торец), причем частота вращения должна плавно возрасти от 0 до (2100±50) об/мин.
• Плавно возвратите рычаг ручного управления в среднее положение. Частота вращения вала гидромотора должна уменьшиться до нуля.
• Выключите балансирный динамометр БД1 стенда. Отверните ручку переключения режимов насоса против часовой стрелки до упора.
• Гидростатическая трансмиссия погрузчика МКСМ-800 (UNC-060, 061) считается выдержавшей испытания гидронасоса и гидромотора по п.6.3.2, если частота и направление вращения вала гидромотора соответствует вышеприведенным требованиям.

6.3.3. Проверка срабатывания предохранительных клапанов насоса МКРН063234.001 (МКРН063234.021-01)

Испытания проводятся на стенде (Приложение А, Приложение Б). Перед испытаниями необходимо произвести переключение режима управления насоса с электрогидравлического на ручное. Для этого ручку переключения режимов управления завернуть до упора по часовой стрелке. Рычаг управления насоса должен находиться в среднем положении. Застопорить вал гидромотора при помощи переключателя Пр (Приложение А).

• Включить балансирный динамометр БД1. Установить частоту вращения вала насоса (2100±50) об/мин. Отклоняя рычаг управления по (против) часовой стрелке, контролировать изменение давления в силовых магистралях. Величина давления не должна превышать значения 440 кгс/см2.
• Проверку произвести 2 — 3 раза, отклоняя рычаг управления по (против) часовой стрелке не более 5 с в каждую сторону.
• Гидростатическая трансмиссия погрузчика МКСМ-800 (UNC-060, 061) считается выдержавшей испытание по п.6.3.3, если величина давления не превышает значения 440 кгс/см2.

6.3.4. Обеспечение ограничения максимального давления в гидросистеме

Испытания проводятся на стенде (Приложения А, Приложение Б). Застопорите выходной вал гидромотора при помощи переключателя Пр (см. Приложение А). Включите источник питания. На лицевой панели блока управления должны загореться индикаторы HL3 “+27 В”, HL2 “+12 В”, HL4 “–12 В”. Установите рукоятку пульта управления в среднее положение, индикатор HL1 “ Привод ” пульта управления не горит. Убедитесь в том, что ручка переключения режимов насоса отвернута против часовой стрелки до упора.
Запустите балансирный динамометр БД1 стенда и установите частоту вращения вала насоса (2100±50) об/мин. Нажмите кнопку “Привод” пульта управления, при этом должен загореться индикатор “Привод” на лицевой панели ПУ.

• Плавно отклоните рукоятку пульта управления вперед до упора. Перепад давления в силовых магистралях не должен превышать значения 40 МПа. Плавно возвратите рукоятку пульта управления в среднее положение. Давление в силовых магистралях должно уменьшиться до нуля.
• Плавно отклоните рукоятку пульта управления назад до упора. Перепад давления в силовых магистралях не должен превышать значения 40 МПа. Плавно возвратите рукоятку пульта управления в среднее положение. Давление в силовых магистралях должно уменьшиться до нуля.
• Испытания повторить 20 — 30 раз, отклоняя рукоятку пульта управления на 30 с в каждую сторону.
• Нажмите кнопку “Вкл. Привод” пульта управления, при этом индикатор “Вкл. Привод инд.” на лицевой панели ПУ должен погаснуть.
• Выключите балансирный динамометр БД1 стенда. Выключите источник питания.
• Гидростатическая трансмиссия погрузчика МКСМ-800 (UNC-060, 061) считается выдержавшей испытания по п.6.3.4, если перепад давления в силовых магистралях не превышает значения 40 Мпа при отклонении рукоятки пульта управления в каждую сторону.

6.3.5. Проверка максимального момента на валу гидромотора

Испытания проводятся на стенде (Приложение А, Приложение Б). Перед испытаниями необходимо произвести переключение режима управления с электрогидравлического на ручное. Для этого ручку переключения режимов управления завернуть до упора по часовой стрелке. Рычаг управления насоса должен находиться в среднем положении.

• Включить балансирный динамометр БД1. Установить частоту вращения вала насоса (2100±50) об/мин. Отклонить рычаг управления по (против) часовой стрелке.
• Произвести нагружение гидромотора при помощи балансирного динамометра БД2.
• Контролировать перепад давления по разнице показаний манометров МН1 и МН4 (МН3 и МН2).
• Гидростатическая трансмиссия погрузчика МКСМ-800 (UNC-060, 061) считается выдержавшей испытание по п. 6.3.5, если момент на валу гидромотора составит 71 кгм при перепаде давления в силовых магистралях 400 кгс/см2.

6.3.6. Проведите анализ зависимости частоты вращения вала гидромотора МКРН от изменения величины сигнала управления.

• Для этого измерьте тахометром балансирного динамометра БД2 частоту вращения вала гидромотора при изменении величины сигнала управления от -5 до +5 В (через каждые 0,5 В).
• Постройте график зависимости частоты вращения вала гидромотора от изменения величины сигнала управления. Отклонение от линейности должно быть не более 200 об/мин.

6.3.7. Провести наработку гидростатической трансмиссии по режимам из таблицы 2

• Общая продолжительность испытаний — 3 ч 54 мин.
• Давление нагнетания вспомогательного насоса должно быть 2,3 МПа (23 Ат). Контролировать по манометру МН 6 при среднем положении рукоятки пульта управления. Давление управления гидромотора должно быть 2 МПа (20 Ат). Контролировать по манометру МН 7. При несоответствии давления управления гидромотора подстроить клапан КР2, руководствуясь п.4.6 инструкции.
• Давление рабочей жидкости в полости всасывания должно быть не менее 1,2 МПа (12 Ат) и не более 2,2 МПа (22 Ат), что обеспечивается проходным сечением стендовой арматуры.
• Давление в корпусе насоса и гидромотора во время испытаний должно быть 0,25 МПа (2,5 Ат) и кратковременно (во время пуска) не должно превышать 0,5 МПа (5 Ат).
• Во время испытаний не допускается просачивание рабочей жидкости в местах неподвижных соединений, по валам допускается образование масляной пленки без каплепадения.
• Во время испытаний при нормальных климатических условиях вязкость масла должна быть не менее 20 мм/с (сСт), при повышенных температурах масла — не менее 7 мм/с (сСт) и при пониженных — не более 1500 мм/с (сСт).

Обслуживание трактора ТМ10 ГСТ с одним гидробаком

Обслуживание трактора ТМ10 ГСТ с одним гидробаком

Ежедневно проверять уровень масла в баке через два глазка визуального контроля поз. 2 и 3 (рис.1). Не допускается работа на тракторе, если в нижнем глазке не видно уровня масла.

При отсутствии нужного уровня масла найти и устранить причину его убывания, долить новое чистое масло в гидробак через заливную горловину 1 (рис.1).

Для долива разрешается использовать только масло той марки, что залито в гидробак, либо другое с похожей характеристикой после согласования с заводом-производителем. Объем гидробака составляет 150-155 литров, а с учетом заполнения всей гидросистемы 200-210 литров, т.е. одной стандартной бочки масла хватает на полную замену масла в гидробаке.

2) Принцип работы гидросистемы с одним гидробаком следующий: масло из гидробака через сетчатый фильтроэлемент попадает в кран поз. 8 (рис.1), откуда всасывается в шестеренный насос привода навесного оборудования. Оттуда оно нагнетается в гидрораспределитель навесного оборудования, а после течет посредством сливного рукава поз.7 (рис.1) в фильтр поз. 10 (рис.1). Внутри фильтра неочищенное масло через крышку фильтроэлемента поз. 10 (рис.2) попадает во внутреннюю часть фильтроэлемента поз. 9 (рис.2). Далее, проходя через стенки фильтроэлемента, масло фильтруется. После этого часть жидкости идет на питание насосов гидростатического привода (далее ГСТ привод) трактора, а часть уходит в гидробак через клапан подпора поз. 1 (рис.2). Благодаря данному клапану с настройкой в 0.5 бар, на сливе после фильтроэлемента создается подпор очищенной жидкости в зоне всасывания насосов подпитки ГСТ привода, что позволяет избежать негативных кавитационных эффектов, связанных с запуском непрогретой машины в холодное время года.

3) По мере засорения фильтроэлемента поз. 9 (рис.2) возрастает давление жидкости перед ним, которое отслеживается как с помощью визуального индикатора поз. 6 (рис.1), так и с помощью электронного датчика засоренности поз. 11 (рис.1). В случае полной засоренности фильтроэлемента, во избежание дальнейшего роста давления и разрушения фильтра и фильтроэлемента, открывается байпасный клапан поз.4 (рис.2), сразу сливающий жидкость в обход фильтроэлемента поз. 9 (рис.2). Работа трактора в таком режиме запрещена.

4) В случае, если по какой-то причине поток жидкости в порт слива масла поз. 6 (рис.2), становится меньше, чем потребление портов подачи в насосы подпитки основных насосов ГСТ поз. 7 и 8 (рис.2), в фильтре открывается антикавитационный клапан поз. 3 (рис.2), через который жидкость из гидробака, очищенная всасывающей сеточкой поз. 2 (рис.2), попадает сразу в порты поз. 7 и 8 (рис.2). Так как такой режим работы является аварийным, в фильтре установлен датчик вакуума поз.4 (рис.1), который подает сигнал на индикатор ошибки работы НШ в кабине.

Читайте также  Коды неисправностей тойота королла трансмиссия

Вследствие нестабильного потока слива масла из гидрораспределителя при работе навесным оборудованием из-за разности объемов поршневой и штоковой полостей гидроцилиндров, может наблюдаться кратковременное срабатывание индикатора ошибки НШ в кабине. Данные кратковременные срабатывания не следует считать поломкой, однако крайне рекомендуется плавное управление навесным оборудованием, а особенно скоростью опускания отвала. Не рекомендуется опускать отвал на максимальной скорости, так как это приводит к гидроударам в гидросистеме и разрыву потока жидкости, а также снижает ресурс самого отвала.

Если же индикатор ошибки работы НШ горит более 5 секунд, контроллер автоматически прекращает движение трактора либо глушит двигатель (в зависимости от комплектации). Следует немедленно прекратить работу, заглушить двигатель и выяснить причину ошибки. Основными причинами может стать резкое понижение уровня масла в гидробаке вследствие утечки, поломка шестеренного насоса привода навесного оборудования, порыв или разрыв рукавов высокого давления от насоса к распределителю либо от распределителя к гидроцилиндрам. Дальнейшее продолжение работы разрешено только после устранения причин, вызвавших ошибку работы НШ.

5) В случае поломки гидросистемы, обрыва рукава или проведения ремонтных работ в гидросистеме трактора, связанных со снятием любых агрегатов либо соединительных элементов, необходимо перекрыть кран гидробака поз.8 (рис.1). Для этого необходимо чистой ветошью, смоченной в дизельном топливе, очистить поршень крана поз.8 (рис.1) от пыли и грязи, и задвинуть его внутрь корпуса крана до упора кольца поршня крана во фланец крана. Задвигать поршень необходимо плавно, без резких движений, немного подкручивая его в процессе хода. Для последующего открытия крана использовать кольцо поршня крана в качестве тяги, с приложением усилия вниз, плавно подкручивая на ходу. Запрещена работа трактора с закрытым краном гидробака.

Это может привести к выходу агрегатов гидросистемы. Чтобы полностью исключить потерю масла при ремонте, рекомендуется слить примерно 75 литров масла в чистую бочку. Это связано с конструктивными особенностями фильтра, в частности с антикавитационным клапаном поз.1 (рис.2), который не будет препятствовать вытеканию масла из бака при разборке гидросистемы. Поэтому необходимо понизить уровень масла в гидробаке до половины (ниже уровня антикавитационного клапана), путем слива части масла. Для слива масла использовать кран поз.5 (рис.1). После устранения поломок и сборки гидросистемы, залить масло обратно в бак через заливную горловину поз.1 (рис.1). Открыть кран гидробака.

6) Для замены фильтроэлемента фильтра гидробака сначала необходимо слить 75 литров масла из гидробака в чистую тару, если фильтроэлемент меняется без замены масла (причину см. выше), либо полностью слить масло в тару для утилизации, если вместе с фильтроэлементом заменяется и масло. Далее, нужно подставить тару объемом не менее 3 литров под фильтр для сбора масла с продуктами загрязнения из фильтроэлемента и корпуса фильтра. Используя ключ на 50, плавно открутить крышку фильтра поз. 11 (рис.2).

После снятия крышки из корпуса, в тару выльется примерно 2.5 литра масла. Затем плавно вытащить фильтроэлемент из фильтра, используя ручку крышки поз. 10 (рис.2). Если крышка поз.10 (рис.2) не вытаскивается вручную, необходимо сначала провернуть ее вокруг своей оси, используя ключ на 36 на ручке крышки. Снять с крышки поз. 10 (рис.2) старый фильтроэлемент, и надеть новый.

Промыть с помощью ветоши, смоченной в дизельном топливе, корпус фильтра изнутри, а также крышку фильтра и все уплотняющие кольца. Смазать уплотняющие кольца гидравлическим маслом. Засунуть новый фильтроэлемент вместе с крышкой поз. 10 (рис.2) обратно в корпус фильтра, закрыть фильтр крышкой поз.11 (рис.2), завернув ее до упора.

После этого заполнить бак маслом до уровня смотрового глазка поз.2 (рис.1), подождать порядка 10 минут, чтобы масло заполнило все части гидросистемы. Завести трактор и дать ему поработать порядка 10 минут на холостых оборотах для того, чтобы весь воздух из гидросистемы ушел в бак. Следить за показаниями всех аварийных индикаторов и за визуальным индикатором поз. 6 (рис.2).

7) Периодичность замены фильтроэлемента: первое ТО-2 (после первых 500 моточасов); второе ТО-2 (после первых 1000 моточасов); далее каждое второе ТО-2 (каждую 1000 моточасов). В случае, если лампа индикатора засорения фильтра гидросистемы начинает гореть постоянно на номинальных оборотах двигателя (1600-1800 об/мин) при номинальной температуре масла (+40…60 градусов), необходимо немедленно заменить фильтроэлемент на новый, не дожидаясь наступления следующего ТО.

В случае, если подобная замена произошла не ранее, чем за 200 моточасов до планового ТО, разрешается во время планового ТО фильтроэлемент не менять.

8) Из-за сил гравитации тяжелые продукты износа гидросистемы будут осаждаться на крышке фильтра поз.11 (рис.2). При замене фильтроэлемента по количеству и виду этих продуктов износа можно будет сделать вывод о состоянии гидросистемы и о необходимости замены гидроагрегатов (гидроцилиндров, распределителя, моторов или насосов), чтобы не доводить данные агрегаты до полного разрушения с загрязнением все гидросистемы. Крайне желательно сфотографировать тяжелые продукты износа и передать фотографию представителям завода – изготовителя.

9) Фильтр гидробака снабжен визуальным индикатором засоренности фильтроэлемента. При условии работы на номинальных оборотах двигателя (1600-1800 об/мин) при номинальной температуре масла (+40…60 градусов), если визуальный индикатор показывает 0.8-1 бар – фильтр почти новый, оставшийся ресурс более 90%; если визуальный индикатор показывает 2 бара, и загорается лампа загрязнения фильтра гидросистемы в кабине, значит оставшийся ресурс фильтроэлемента менее 10%, необходима немедленная замена; если визуальный индикатор показывает 2.5 бара, работа на тракторе запрещена.

10) В случае разрушения одного или нескольких гидроагрегатов (гидроцилиндров, насосов, моторов, распределителя), рекомендуется после замены агрегата поменять также фильтроэлемент фильтра гидробака. Если же произошло сильное загрязнение гидросистемы, необходимо также пометь все масло в гидросистеме ( не только в баке), а также фильтроэлементы на насосах ГСТ.

11) Периодичность замены масла в гидробаке: каждое четвертое ТО-2 (каждые 2000 моточасов), но не реже 1 раза в 2 года в случае использования всесезонного масла. В случае использования сезонного масла, менять согласно переходу из одного сезона в другой согласно «Руководству по эксплуатации трактора ТМ-10». В теплое время года рекомендуется раз в 100 моточасов сливать 100 грамм масла, используя кран поз 5 (рис.1), для удаления воды, осадка и продуктов окисления из бака.

В холодное время года данную операцию рекомендуется проводить перед началом каждой смены работы машины после ее простоя из-за выпада конденсата. Визуально контролировать цвет и консистенцию слитого масла, в случае существенного изменения этих параметров рекомендуется полная замена масла.

Рис.1 Гидробак в сборе 1 – заливная горловина и сапун; 2 – верхний глазок уровня масла; 3 – нижний глазок уровня масла; 4 – электронный датчик вакуума; 5 – сливной кран; 6 – визуальный индикатор загрязненности фильтра; 7 – сливной рукав с распределителя; 8 – запорный кран гидросистемы; 9 – датчик критической температуры масла; 10 – корпус фильтра; 11 – электронный датчик засоренности фильтра; 12 – штуцер подачи масла в насос привода левого борта; 13 – штуцер подачи масла в насос правого борта; 14 – дренажный слив. Рис.2 – Фильтр в разрезе 1 – клапан подпора 0.5 бар; 2 – всасывающая сеточка 125 мк; 3 – антикавитационный клапан трансмиссии; 4 – байпасный клапан системы 2.5 бар; 5 – порты для датчиков; 6 – порт слива масла из гидросистемы; 7,8 – порты подачи в насосы подпитки основных насосов хода; 9 – сменный фильтроэлемент; 10 – крышка фильтроэлемента; 11 – крышка фильтра

Гидростатическое давление: формула и свойства.

Гидростатическое давление

Гидростатическое давление – это давление, производимое на жидкость силой тяжести.

Гидростатикой называется раздел гидравлики, в котором изучаются законы равновесия жидкостей и рассматривается практическое приложение этих законов.

Для того, чтобы понять гидростатику необходимо определиться в некоторых понятиях и определениях.

В этой статье мы подготовили для Вас, всю необходимую информацию о гидростатическом давлении, начиная от закона Паскаля и определения формулы гидростатического давления и до свойств давления и применения законов гидростатики в повседневной жизни.

Содержание статьи

  • Закон Паскаля для гидростатики
  • Определение и формула гидростатического давления
  • Сила гидростатического давления
  • Измерение гидростатического давления
  • Свойства гидростатического давления + видеоматериалы

Закон Паскаля для гидростатики.

В 1653 году французским ученым Б. Паскалем был открыт закон, который принято называть основным законом гидростатики.

Давление на поверхность жидкости, произведенное внешними силами, передается в жидкости одинаково во всех направлениях.

Закон Паскаля легко понимается если взглянуть на молекулярное строение вещества. В жидкостях и газах молекулы обладают относительной свободой, они способны перемещаться друг относительно друга, в отличии от твердых тел. В твердых телах молекулы собраны в кристаллические решетки.

Относительная свобода, которой обладают молекулы жидкостей и газов, позволяет передавать давление производимое на жидкость или газ не только в направлении действия силы, но и во всех других направлениях.

Закон Паскаля для гидростатики нашел широкое распространение в промышленности. На этом законе основана работа гидроавтоматики, управляющей станками с ЧПУ, автомобилями и самолетами и многих других гидравлических машин.

Определение и формула гидростатического давления

Из описанного выше закона Паскаля вытекает, что:

Величина гидростатического давления не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость и определяется произведением

g – ускорение свободного падения

h – глубина, на которой определяется давление.

Гидростатическое давление в сосуде

Для иллюстрации этой формулы посмотрим на 3 сосуда разной формы.

Читайте также  Какое масло для трансмиссии фольксваген

Во всех трёх случаях давление жидкости на дно сосуда одинаково.

Полное давление жидкости в сосуде равно

P0 – давление на поверхности жидкости. В большинстве случаев принимается равным атмосферному.

Сила гидростатического давления

Выделим в жидкости, находящейся в равновесии, некоторый объем, затем рассечем его произвольной плоскостью АВ на две части и мысленно отбросим одну из этих частей, например верхнюю. При этом мы должны приложить к плоскости АВ силы, действие которых будет эквивалентно действию отброшенной верхней части объема на оставшуюся нижнюю его часть.

Гидростатическое давление на точку

Рассмотрим в плоскости сечения АВ замкнутый контур площадью ΔF, включающий в себя некоторую произвольную точку a. Пусть на эту площадь воздействует сила ΔP.

Тогда гидростатическое давление формула которого выглядит как

представляет собой силу, действующую на единицу площади, будет называться средним гидростатическим давлением или средним напряжением гидростатического давления по площади ΔF.

Истинное давление в разных точках этой площади может быть разным: в одних точках оно может быть больше, в других – меньше среднего гидростатического давления. Очевидно, что в общем случае среднее давление Рср будет тем меньше отличаться от истинного давления в точке а, чем меньше будет площадь ΔF, и в пределе среднее давление совпадет с истинным давлением в точке а.

Для жидкостей, находящихся в равновесии, гидростатическое давление жидкости аналогично напряжению сжатия в твердых телах.

Единицей измерения давления в системе СИ является ньютон на квадратный метр (Н/м 2 ) – её называют паскалем (Па). Поскольку величина паскаля очень мала, часто применяют укрупненные единицы:

килоньютон на квадратный метр – 1кН/м 2 = 1*10 3 Н/м 2

меганьютон на квадратный метр – 1МН/м 2 = 1*10 6 Н/м 2

Давление равное 1*10 5 Н/м 2 называется баром (бар).

В физической системе единицей намерения давления является дина на квадратный сантиметр (дина/м 2 ), в технической системе – килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м 2 ). Практически давление жидкости обычно измеряют в кгс/см 2 , а давление равное 1 кгс/см 2 называется технической атмосферой (ат).

Между всеми этими единицами существует следующее соотношение:

1ат = 1 кгс/см 2 = 0,98 бар = 0,98 * 10 5 Па = 0,98 * 10 6 дин = 10 4 кгс/м 2

Следует помнить что между технической атмосферой (ат) и атмосферой физической (Ат) существует разница. 1 Ат = 1,033 кгс/см 2 и представляет собой нормальное давление на уровне моря. Атмосферное давление зависит от высоты расположения места над уровнем моря.

Измерение гидростатического давления

Гидростатическое давление одинаково

На практике применяют различные способы учета величины гидростатического давления. Если при определении гидростатического давления принимается во внимание и атмосферное давление, действующее на свободную поверхность жидкости, его называют полным или абсолютным. В этом случае величина давления обычно измеряется в технических атмосферах, называемых абсолютными (ата).

Часто при учете давления атмосферное давление на свободной поверхности не принимают во внимание, определяя так называемое избыточное гидростатическое давление, или манометрическое давление, т.е. давление сверх атмосферного.

Манометрическое давление определяют как разность между абсолютным давлением в жидкости и давлением атмосферным.

Рман = Рабс – Ратм

и измеряют также в технических атмосферах, называемых в этом случае избыточными.

Случается, что гидростатическое давление в жидкости оказывается меньше атмосферного. В этом случае говорят, что в жидкости имеется вакуум. Величина вакуума равняется разнице между атмосферным и и абсолютным давлением в жидкости

Рвак = Ратм – Рабс

и измеряется в пределах от нуля до атмосферы.

Свойства гидростатического давления

Свойства гидростатического давления

Гидростатическое давление воды обладает двумя основными свойствами:
Оно направлено по внутренней нормали к площади, на которую действует;
Величина давления в данной точке не зависит от направления (т.е. от ориентированности в пространстве площадки, на которой находится точка).

Первое свойство является простым следствием того положения, что в покоящейся жидкости отсутствуют касательные и растягивающие усилия.

Предположим, что гидростатическое давление направлено не по нормали, т.е. не перпендикулярно, а под некоторым углом к площадке. Тогда его можно разложить на две составляющие – нормальную и касательную. Наличие касательной составляющей из-за отсутствия в покоящейся жидкости сил сопротивления сдвигающим усилиям неизбежно привело бы к движению жидкости вдоль площадки, т.е. нарушило бы её равновесие.

Поэтому единственным возможным направлением гидростатического давления является его направление по нормали к площадке.

Если предположить что гидростатическое давление направлено не по внутренней, а по внешней нормали, т.е. не внутрь рассматриваемого объекта а наружу от него, то вследствие того, что жидкость не оказывает сопротивления растягивающим усилиям – частицы жидкости пришли бы в движение и её равновесие было бы нарушено.

Следовательно, гидростатическое давление воды всегда направлено по внутренней нормали и представляет собой сжимающее давление.

Из этого же правило следует, что если измениться давление в какой-то точке, то на такую же величину измениться давление в любой другой точке этой жидкости. В этом заключается закон Паскаля, который формулируется следующим образом: Давление производимое на жидкость, передается внутри жидкости во все стороны с одинаковой силой.

На применение этого закона основываются действие машин, работающих под гидростатическим давлением.

Ещё одним фактором влияющим на величину давления является вязкость жидкости, которой до недавнего времени приято было пренебрегать. С появлением агрегатов работающих на высоком давлении вязкость пришлось так же учитывать. Оказалось, что при изменении давления, вязкость некоторых жидкостей, таких как масла, может изменяться в несколько раз. А это уже определяет возможность использовать такие жидкости в качестве рабочей среды.

Гидростатическое давление: формула, свойства и особенности

Если заглянем в словарь или «Википедию», выясним, что гидростатическое давление — это давление силы тяжести на жидкость. Занимается гидростатикой один из разделов гидравлики, где изучаются законы равновесия жидкостей и оцениваются возможности применения этих законов на практике.

Самое важное о гидростатическом давлении: закон Паскаля и формула

Гидростатическое давление определение

Закон гидростатики был открыт Паскалем в 1653 году. Звучит закон так: давление на поверхность жидкости, которое передается внешними силами, передается в жидкости во всех направлениях одинаково. Другими словами, давление на жидкость передается не только в направлении действия силы, но и равнозначно во все другие направления.

Этот закон оказался весьма полезным и нашел широкое применение в промышленности. На законе Паскаля основана работа гидроавтоматики, которая управляет автомобилями, станками с ЧПУ, самолетами, другими гидравлическими машинами.

Формула гидростатического давления выглядит так:

p – плотность жидкости,

g – ускорение свободного падения, постоянная величина,

h – глубина, где необходимо определить давление.

Важно: величина гидростатического давления не зависит от формы сосуда, где находится жидкость.

Гидростатический парадокс

Особенности измерения гидростатического давления и его свойства

Учет величины гидростатического давления может вестись разными способами. Если необходимо рассчитать полное или абсолютное гидростатическое давление, учитывающее атмосферное давление, действующее на поверхность жидкости, величина измеряется в абсолютных технических атмосферах. Но часто атмосферное давление на свободной поверхности не учитывают, определяя манометрическое или избыточное гидростатическое давление — то, которое действует сверх атмосферного. Чтобы найти манометрическое давление, нужно из абсолютного вычесть атмосферное. Измеряет ся избыточное давление также в технических атмосферах, но уже избыточных.

Гидростатическое давление 2 свойство

1. Гидростатическое давление воды всегда направлено к площади, на которую воздействует, по внутренней нормали. Это свойство обусловлено тем, что в покоящейся жидкости нет растягивающих и касательных усилий. И отсюда следует вывод: при изменении давления в определенной точке следует ожидать такого же изменения в любой другой точке жидкости.

2. В конкретной точке величина давления не зависит от направления — оно одинаково по всем направлениям. Другими словами, внешнее давление на свободную поверхность жидкости передается во все точки без изменений.

3. На величину давления влияет вязкость жидкости. Вязкость — свойство жидкости сопротивляться перемещению одной ее части относительно другой. Это свойство проявляется только во время движения, колебания жидкости и распределяет скорости по живому сечению потока.

Несколько слов о кавитационном режиме насосов

Последствия кавитации насос

При достижении определенных условий в насосах может возникать кавитация — явление, которое создается при снижении гидростатического давления и характеризуется появлением пузырьков газа в движущейся жидкости. В зоне, где гидростатическое давление повышается, пузырьки схлопываются.

В случае с лопастными насосами кавитацию чаще всего можно наблюдать в зоне потока максимальной скорости — вблизи входной кромки на лопатке рабочего колеса. Там, где пузырек схлопывается, резко увеличивается давление — если в момент схлопывания пузырек пара находится на поверхности лопатки или рабочего колеса, то удар воздействует на эту поверхность, что рано или поздно приведет к эрозии металла. Разрушение рабочих элементов лопастных насосов — самое опасное следствие кавитации. Кроме того, кавитация вызывает резкий шум техники, треск, вибрацию, может сопровождаться падением мощности, напора, подачи и КПД.

Сегодня не существует материалов, которые имели бы абсолютную устойчивость к кавитационным разрушениям, поэтому нельзя допускать работу насосов в кавитационном режиме. Основное средство по предупреждению кавитации — регулирование давления во всасывающем трубопроводе. Оптимальные параметры определяются высотой всасывания жидкости во время функционирования насоса.

Чтобы определить критический кавитационный запас, при производстве насоса проводят кавитационные испытания. В результате каждый режим работы насосного оборудования получает кавитационную характеристику, определяемую зависимостью мощности и напора насоса от кавитационного запаса.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: