Тепловой расчет гидросистем

Нагрев рабочей жидкости в гидросистеме высокого давления происходит вследствие дросселирования этой жидкости в различных элементах гидросистемы, включая насос низкого давления, гидромультипликатор, систему регулирования и распределения, а также рабочие гидроцилиндры.
 

Особенно значительно жидкость нагревается при дроссельном регулировании скорости движения рабочих органов машины, отсутствии разгрузки насоса, значительных сопротивлениях сливной магистрали, низком к. п. д. насоса и гидроцилиндра. Выделение теплоты в системе привода гидромультипликатора в основном связано с дросселированием жидкости при реверсировании движения поршня-плунжера и при его рабочих ходах.

Было указано, что для нормальной работы гидросистемы нагрев рабочей жидкости не должен превышать 55° С. Ограничение температуры рабочей жидкости в гидросистеме с дроссельным регулированием может быть достигнуто следующими способами:
1. Рациональным построением схемы гидропривода, предусматривающим использование насосов с минимально необходимой производительностью и обеспечение их разгрузки без давления на бак при перерывах в работе гидропривода.
2. Выбором достаточных объемов рабочей жидкости в баках и рациональной конструкции последних.
3. Применением принудительного охлаждения рабочей жидкости с помощью теплообменников.
 

В тепловой расчет гидросистемы обычно входит определение количества выделяемой теплоты, максимальной температуры рабочей жидкости, минимально необходимой емкости баков и рабочей поверхности теплообменников для поддержания необходимой температуры. Широкое применение в наши дни получил дозатор автоматический, который является довольно надежным оборудованием.
 

Количество теплоты, выделяемой в гидросистеме, необходимо определять с учетом особенностей схемы этой системы и работы в ней гидропривода. Для этого весь технологический цикл работы системы с гидроприводом должен быть разделен на отдельные этапы.
 

Например, общий цикл работы пресса ПГ-1/75 с гидромультипликаторным приводом (см. рис.1) слагается из следующих этапов.

1. Ускоренный подвод траверсы к прессуемому изделию. При этом все масло, подаваемое насосом низкого давления, поступает в гидроцилиндр пресса.
2. Прессование изделия. В это время включается гидромультипликатор и жидкость высокого давления подается в цилиндр пресса, а жидкость низкого давления - в приводной цилиндр гидромультипликатора. Часть жидкости, подаваемой насосом низкого давления, может сливаться через предохранительный клапан и дроссель при реверсировании движения поршня гидромультипликатора и в случае регулирования производительности гидромультипликатора.
3. Выдержка прессуемого изделия под давлением. При этом происходит слив масла в бак через предохранительный клапан и дроссель, установленные на магистрали низкого давления, и сброс части масла высокого давления посредством всережимного регулятора.
4. Подъем траверсы пресса в исходное положение. На этом этапе цикла вся жидкость, подаваемая насосом низкого давления, поступает в нижнюю часть рабочего цилиндра пресса.
 

После установления технологического цикла и его отдельных этапов нужно определить:
а) время всего цикла и его этапов;
б) количество жидкости, подаваемой насосом и поступающей в гидроцилиндры на различных этапах цикла;
в) давление жидкости, подаваемой насосом и поступающей в гидроцилиндры на различных этапах цикла.
 

Общее количество теплоты, выделяемой в гидросистеме, слагается из теплоты, выделенной за время отдельных этапов цикла. Однако определить выделение теплоты в каждом элементе гидросистемы за время отдельных этапов цикла затруднительно.