Задание на проектирование гидростанции

Гидравлическая станция способна эффективно работать в технологическом производственном цикле только в случае, если её изготовить по индивидуальному заказу согласно квалифицированно составленного технического задания на проектирование. При этом необходимо учесть основные характеристики, область применения, режимы работы, особенности исполнительного оборудования, тип силового агрегата и возможности управления процессом.

Основные характеристики гидростанций

Главным критерием, который необходимо учитывать при разработке гидростанции – это возможная область ее использования и требуемые для этого характеристики. Поэтому в задании необходимо указывать:

1. Скорость подачи масла. Исполнительне механизмы, которые работают с большой скоростью требуют наличия гидростанции с большой скоростью подачи и наоборот.
2. Давление рабочей жидкости. Чем более высокое давление требуется исполнительному механизму, тем выше будет мощность приводного двигателя. Но при этом, давление не должно быть избыточным относительно номинальных требований по исполнительному механизму, так как в этом случае оборудование будет использоваться неоптимально, что приводит к перерасходу энергии и быстрому износу.  

Скорость и давление масла можно указывать в техническом задании в виде точных цифр и диапазона. Инженеры производителя могут также рассчитать необходимые характеристики на основе параметров исполнительного устройства. Усилие и скорость рассчитывается на основе следующих данных:

1. Для гидроцилиндров с двусторонним действием: в техническом задании необходимо указать диаметр цилиндра и штока, а также длину его хода. Кроме того, отражается время перемещения в обоих направлениях, усилие при прямом и обратном движении.
2. Для цилиндров с односторонним действием: при подготовке ТЗ производителю указывается диаметр поршня и длина хода, создаваемое усилие и скорость движения штока. Необходимо упомянуть механизм возврата штока в исходное состояние: под действием силы тяжести, с помощью пружины, под весом груза и т.п.
3. Для гидроприводов: для расчета параметров станции указывается рабочий объем, частота вращения и крутящий момент.

Важен также размер бака. Он рассчитывается исходя из объема гидросистемы с небольшим резервом. Масляные емкости могут изготавливаться из металла и полимера, иметь заливную горловину с измерительными приборами. Предусматриваются защитные покрытия для продления срока его службы. Форма бака подбирается индивидуально для каждой модели гидростанции в зависимости от условий, описанных в техническом задании. 

В техническом задании может указываться тип насоса, который монтируется в гидросистему. Он выбирается заказчиком оборудования или специалистами компании-производителя на основе данных об исполнительном оборудовании. Для подачи масла применяются такие насосы:

1. Шестеренные;
2. Аксиально-поршневые;
3. Пластинчатые;
4. Радиально-поршневые.

Возможна установка двух насосов по параллельной или последовательной схеме для достижения нужных характеристик по производительности или давлению с минимальными затратами энергии.

Как правило, в техническом задании указывается тип масла, который планируется использовать в качестве рабочего тела. Вместо масла возможна разработка станций под водно-масляную эмульсию или другие гидравлические жидкости. По первичным данным, указанным в задании, инженеры рассмотрят необходимость установки в гидросистему масляных фильтров с необходимой тонкостью фильтрации.

Место установки и использования

В техническом задании на разработку гидравлической станции необходимо указать особенности места эксплуатации и необходимые габаритные размеры. На основе этого инженеры разрабатывают технические решения:

1. Компактные. Они имеют небольшие размеры и предназначены для встраивания в транспортные средства и производственное оборудование. Масляная станция может устанавливаться на автомобиль, в прицеп или платформу, кроме того, может монтироваться в подъемники, испытательные стенды. Компоновка оборудования подбирается таким образом, чтобы оптимально встроить маслостанцию в выделенное пространство.
2. Переносные. Гидростанции, оснащенные ручками и/или колесами для удобной переноски. В техническом задании необходимо указать наличие этих приспособлений.

В техническом задании необходимо отдельно указать место применения. В этом случае инженеры компании-разработчика предусматривают отдельные меры и приспособления для защиты в конкретных условиях работы. Например:

1. Возможность работы в шахте. В этом случае оборудование разрабатывается с учетом возможности использования водно-масляной эмульсии, а вся электрическая часть выполняется взрывозащищенной.
2. Использование на стройплощадке. При составлении технического задания на проектирование можно указать наличие защитного или усиленного защитного каркаса, который препятствует повреждению внутренних компонентов. Такое оборудование можно использовать при ликвидации стихийных бедствий, на лесозаготовках, в строительно-монтажных работах. Станции этого типа, если они оснащены ДВС, могут иметь шумоизолирующий каркас.
3. Применение в цеху или мастерской. В этом случае температура эксплуатации исключает потребность в подогреве рабочей жидкости, а в случае интенсивной работы требует установки контура охлаждения.

 

Силовой агрегат

Следующим параметром, который необходимо указать, является тип и характеристики силового агрегата, приводящего в действие насос. Возможны такие варианты:

1. Электрические двигатели переменного тока. В зависимости от имеющейся электросети указывается напряжение питания мотора 380 В или 220 В. Кроме того, необходимо указать ограничения по максимальной мощности, если они имеются. Во всех остальных случаях инженеры производителя рассчитают параметры самостоятельно.
2. Электрические двигатели постоянного тока. Тип мотора выбирается в зависимости от характеристик бортовой сети транспортного средства, на котором устанавливается гидростанция. Возможны два варианта: 24 В или 12 В. Устройства этого типа могут работать от аккумулятора и генератора.
3. Двигатели внутреннего сгорания. В техническом задании указывается вид топлива, который будет использоваться для работы, а также ограничения по мощности. Станции с ДВС используются автономно, когда нет возможности подключиться к электрической сети или бортовой системе транспортного средства.
4. Гидроприводы. Используются в случаях, когда насос станции вращается с помощью гидромотора, который питается от другой масляной станции.
5. Пневмоприводы. При заказе оборудования с таким силовым агрегатом необходимо указать характеристики компрессора или цеховой сети подачи сжатого воздуха для расчета.

Управляющие механизмы и опции

Наличие управляющих механизмов, их тип и количество рассчитывается специалистами на основе данных о количестве и характеристиках гидроцилиндров/гидромоторов, которые указаны в техническом задании. При этом важно уточнить в документе напряжение питания гидрораспределителей, клапанов и так далее.

Если требуется дополнительная управляющая аппаратура, в ТЗ указывается:

1. Необходимость регулировки скорости перемещения штока гидроцилиндра в прямом или обратном направлении;
2. Необходимость ограничения давления в гидросистеме при выполнении технологических операций;
3. Возможность синхронизации между собой работы нескольких гидроцилиндров.

Возможна также установка дополнительных опций. Например, теплообменника для снижения температуры масла во время работы или подогрева рабочей жидкости перед пуском гидростанции.