реферат гидравлика. Реферат Гидравлика ЛАшин ДД. Восстановление качества рабочих жидкостей
 Скачать 50.67 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт транспорта Реферат на тему: Восстановление качества рабочих жидкостей Вариант №8 Выполнил обучающийся группы: ЭТМбпз 20-1 Лашин Денис Дмитриевич г. Тюмень, 2022 качества топливо-смазочных материалов При транспортировании, хранении и использовании ТСМ происходят изменения их качества и ухудшение свойств в результате действия ряда причин физического (загрязнения, изменение со  става присадок, расслоение и др.), химического (окисление и разложение базового масла и присадок) характера.Снижение качества ТСМ приводит к снижению надежности агрегатов машин, ухудшению эксплуатационных характеристик машины, загрязнению окружающей среды. Решающее влияние на безотказную работу машин оказывают обводнение, изменение фракционного состава, загрязнение, образование смол и осадков. Обводнение ТСМ происходит в результате поглощения воды из атмосферного воздуха, конденсации паров из отработавших газов. Наличие воды усиливает окисление и вспениваемость, ухудшает смазывающие свойства, способствует коррозии деталей, выпадению присадок и образованию осадков. Для моторного масла при массовой доле воды 1,5...2 % скорость изнашивания увеличивается в 1,5 раза. Испарение ТСМ приводит к потере легких фракций. Наибольшему испарению подвержены бензины. Это приводит к ухудшению пусковых свойств, увеличению отложения нагара, ускорению износа деталей двигателя. Испарение масел практически отсутствует. Основными источниками и причинами загрязнения ТСМ являются: попадание примесей из-за нарушения герметичности уплотнений в агрегатах машины (сапунов, манжет и др.); использование неисправных заправочных средств и заправки открытым способом; низкое качество фильтрации в агрегатах; образование продуктов изнашивания, окисления и коррозии и др. Как показывают исследования, вследствие загрязнения рабочей жидкости гидросистем происходит 50...75 % отказов гидроагрегатов, а ресурс снижается более чем в 3 раза. После фильтрации дизельного топлива фильтром тонкостью 13... 24 мкм срок службы плунжерной пары дизеля повышается более чем в 2 раза. При окислении снижается качество, и ухудшаются эксплуатационные свойства масел (повышается вязкость, ухудшаются низкотемпературные свойства и др.). Смолистые вещества, содержащиеся в топливе, при работе двигателя накапливаются в виде отложений на клапанном механизме, распылителях форсунок и других деталях. Это снижает мощность двигателя, повышает расход (угар) масла, увеличивает износ двигателя. 8.4.2. Контроль качества топливо-смазочных материалов Контроль качества нефтепродуктов на предприятии проводится с целью предупреждения потерь нефтепродуктов, восстановления их свойств, а также для оценки технического состояния агрегатов машин при корректировке режимов ТО и Р машин. При проведении контроля производят приемные, контрольные и полные анализы. Приемный анализ проводит предприятие. При этом определяются цвет, прозрачность, плотность, вязкость, содержание механических примесей и воды. Контрольный анализ проводят в лабораторных условиях для установления соответствия качества нефтепродуктов требования ГОСТов или ТУ. В этом случае наряду с параметрами, определяемыми при приемном анализе, определяют основные физико-химические и эксплуатационные показатели. Лабораторные методы анализа представлены в соответствующих ГОСТах. Полный анализ проводится после длительного хранения нефтепродуктов, а также для определения их марки и сорта, если они поступили на предприятие без паспорта, в неисправной таре или с нарушенной заводской упаковкой. В предприятии обычно применяют методы экспресс-анализа для контроля следующих параметров качества рабочих жидкостей и масел: вязкость, содержание механических примесей и воды, кислотное число. Для моторных масел контролируют также зольность и щелочность. Показатели качества ТСМ установлены в соответствующих нормативных документах. При экспресс-анализе используют комплекты переносных лабораторий, например ЛАМА-7. Лаборатории обычно включают в себя: комплект пробоотборников; нефте-денсиметр (для определения плотности); вискозиметр (для определения кинематической вязкости) и другие приборы и химикаты (реактивы) для определения наличия воды, водорастворимых кислот, щелочей, углеводородов, температуры застывания, фактических смол и др. 8.4.3. Методы восстановления качества топливосмазочных материалов Для топлива и смазочных материалов могут выполнять полное или частичное восстановление их эксплуатационных свойств. Полное восстановление (регенерация) выполняется обычно на нефтеперерабатывающих предприятиях. В условиях предприятия применяют обычно частичное восстановление в установках, отделяющих только механические примеси и воду. Очищают ТСМ тремя основными способами: отстаиванием, фильтрованием и центробежным сепарированием. Для активизации могут использоваться электромагнитное и электростатическое поля, ультразвук и другие методы. Отстаивание — один из самых простых способов очистки, при котором вода и механические примеси оседают на дно резервуара. После отстоя топливо и масло перекачивают через фильтры в резервуары (тару). Отстаивание применяют как самостоятельный процесс восстановления качества ТСМ и как предварительный, предшествующий фильтрации. Отстаиванием из топлива удаляют частицы размером более 5 мкм, а из масел из-за высокой вязкости — 50...100 мкм. Отстаивание — медленный процесс расслоения, длительность которого зависит от вязкости ТСМ и состава загрязнений. Например, при температуре 20 ºС для удаления из верхних слоев дизельного топлива механических примесей на 90...95 % и воды необходимо не менее 100 ч. При этом не оседают частицы примесей размером менее 15 мкм. При очистке масла для ускорения процесса отстоя — его подогревают до 80 ºС. Сильно обводненные моторные масла после удаления из них воды и осадков мало пригодны для работы в двигателе, так как вода растворяет значительную часть присадок. Их часто используют в гидросистеме навесного оборудования тракторов, воздухоочистителях и других агрегатах. Фильтрование — процесс отделения примесей с помощью пористых перегородок (фильтров), пропускающих жидкость, но задерживающих твердые частицы. Фильтрование обычно применяют для топлива и рабочих жидкостей. Фильтрование моторных и трансмиссионных масел из-за их высокой вязкости затруднено. Наиболее распространенными фильтрующими материалами являются фильтр-диагональ, капроновая ткань, хлорин и др. Они обеспечивают очистку от механических примесей размером более 30 мкм. Значительно выше эффективность нетканных материалов (тонкость фильтрации до 20 мкм). Использование бумажных фильтров позволяет очистить топливо от более мелких примесей (свыше 5 мкм). При более тонкой очистке эксплуатационных жидкостей применяют фильтры из полимерных материалов, например имеющих пространственно-глобулярную структуру — ПГС-полимеры, ПГС-иониты. Например, фильтры из ПГС-полимеров позволяют осуществлять очистку нефтепродуктов с тонкостью выше 2 мкм с высокой пропускной способностью. Для очистки маловязких ТСМ (топлив, рабочих жидкостей) могут использоваться фильтры-сепараторы, основу которых составляют пакеты фильтрующих коагулирующих и водоотталкивающих элементов. Конструкции фильтровальных установок различны; обычно включают в себя фильтр (одно- и многосекционный), насос с приводом от электродвигателя, систему подогрева. Для очистки масел часто применяют центробежное сепарирование в тарельчатых и трубчатых центрифугах. Центробежные очистители применяют для рабочих жидкостей на стационарных постах и на строительных объектах. Большинство из них обеспечивают очистку от механических примесей до содержания 0,005 % и обезвоживание до 0,06 мас. %. По эффективности большинство центробежных очистителей эквивалентны фильтру с тонкостью очистки 5 мкм, при меньших затратах на эксплуатацию за счет большой грязе-емкости и отсутствия необходимости смены фильтро-элементов.  При небольших объемах баков (до 2 м3) и небольшом загрязнении масла очистка каждого бака осуществляется поочередно перестыковкой центробежного очистителя. При использовании этой схемы установку делают мобильной с возможностью присоединения к внешнему резервуару (рис. 8.3). Масло из бака многократно пропускается через центрифугу, очищается и после каждого прохода возвращается в бак. Процесс очистки значительно ускоряется, если очищенную жидкость собрать в отдельную емкость. Затем очистить систему промывочной жидкостью, и после ее удаления залить через центрифугу рабочую жидкость из резервного бака. При использовании этой схемы обычно требуются три емкости: для чистой рабочей жидкости, для рабочей жидкости, требующей очистки, и для промывочной жидкости. В условиях предприятия возможно применение центробежных сепараторов типа СЛ, например СЛ-3 (производительность 5 750 л/ч, потребляемая мощность 5,5 кВт), или передвижные стенды типа СОГ, например стенды серии СОГ-914, -913, -918, -922. Несмотря на несколько меньшую производительность, качество очистки масла у стендов СОГ выше, чем у сепаратора. К стендам можно подключать приборы оперативного контроля чистоты жидкости на входе и на выходе. Качество продукта, имеющего отклонения по вязкости, плотности, температуре вспышки, зольности, содержанию серы (в топливе), октановому числу (бензин), может быть исправлено введением соответствующих присадок или смешения с одноименным продуктом, имеющим запас качества по данным (исправляемым) показателям. Наряду с нормами на промышленную чистоту рабочих жидкостей в нормативно-технической документации действуют и требования к промышленной чистоте. Нормы промышленной чистоты являются базовыми, предельными и укрупненными показателями, установленными на относительно длительный период на различные группы изделий. Требования к промышленной чистоте - это, как правило, частные допустимые уровни загрязнений на определенных стадиях жизненного цикла деталей, узлов, рабочей жидкости, гидропривода. По технико-экономическим соображениям требования к чистоте составляющих элементов изделия могут отличаться от установленной нормы промышленной чистоты на изделие, но изделие в целом по промышленной чистоте должно соответствовать установленной норме. Для этого предпринимаются определенные меры на разных технологических циклах. В отдельных случаях требования к промышленной чистоте жидкости, в отличие от норм, записываются в виде номинальной или абсолютной тонкости ее фильтрации. Нормы и требования к промышленной чистоте указывают в технических требованиях к жидкостям при их поставке, транспортировании и хранении; в требованиях к эксплуатации гидроприводов; в технологической документации по изготовлению и ремонту гидроприводов, а также в картах технического уровня и качества. Так как затраты на обеспечение чистоты гидросистем могут достигать значительных размеров, то уже на стадии проектирования конструктор должен задавать в чертежах технически и экономически обоснованные требования и операции, направленные на снижение или предупреждение загрязнения. Это означает, что на стадии проектирования следует рассчитывать эффективность затрат при создании и эксплуатации гидросистемы с целью выбора оптимального уровня загрязнения и назначать требования и операции, обеспечивающие этот уровень при изготовлении и эксплуатации. Оптимальным должен считаться уровень наибольшего загрязнения гидросистемы, при котором она может работать без нарушения характеристик, снижения безотказности и ресурса, вызываемых загрязнителем. Если говорить о механических (твердых) загрязнениях, то количество удаляемых фильтром загрязнений примерно уравновешивается количеством загрязнений, поступающих в рабочую жидкость. В этом случае система «фильтр - загрязнитель» находится в состоянии, близком к уровню равновесия. Очевидно, что для нормальной работы гидросистемы уровень равновесия должен быть ниже уровня, который допускают агрегаты и узлы гидросистемы. Для уменьшения количества загрязнений, генерируемых системой, конструктору следует применять агрегаты и узлы с низкими характеристиками генерирования загрязняющих частиц (например, агрегаты, спроектированные для работы при относительно высоких уровнях загрязнений; трубопроводы с минимальным количеством соединений и короткие, насколько это возможно, и т.п.). Для обеспечения очистки гидросистемы после монтажа или ремонта необходима ее промывка, что следует предусмотреть еще на стадии конструирования (предусмотреть точки промывки, не допускать в гидросистеме глухих зон, где могут собираться загрязнения, и добиваться, насколько возможно, простоты конструкции трубопровода) Конструктор должен разработать инструкцию по промывке с указанием необходимого оборудования, места подсоединения промывочного оборудования и допустимого уровня загрязнения (класса чистоты). Для уменьшения количества побочных продуктов химических реакций применяемые в системе конструкционные материалы, в том числе и уплотняющие, должны быть совместимы с рабочей жидкостью, а сама рабочая жидкость должна отвечать условиям работы гидросистемы как по температурному, так и по силовому нагружению. Когда необходимо управлять уровнем загрязнения в системе, например, при промывке, обычном контроле, в эксплуатации или для обеспечения диагностики отказов, следует предусмотреть точки отбора проб, где пробы рабочей жидкости можно отбирать без внесения дополнительного загрязнения. Место отбора проб следует устанавливать в точке, где течение жидкости является турбулентным, т.е. непосредственно за соединением, агрегатом или на некотором расстоянии за фильтром. Наконец, конструктору следует выбрать фильтр для гидросистемы, т.е. обосновать основные параметры фильтра, устанавливаемого в гидросистему для поддержания заданного уровня загрязнения. Выбор фильтра, как и назначение допустимого уровня загрязнения, до сих пор остается сложной инженерной задачей. Показатель тонкости фильтрации (эффективности) фильтра является одним из основных при выборе фильтрующего материала или фильтрующего элемента. При выборе тонкости фильтрации хотя и ориентируются в основном на чувствительность к загрязнению используемых агрегатов, учитывают также интенсивность поступления загрязнения извне; полнопоточную или частичную фильтрацию рабочей жидкости в гидросистеме; срок службы фильтра, наиболее приемлемый для данной гидросистемы. Тонкость фильтрации фильтра обычно выражается в микрометрах и может быть номинальной, средней или абсолютной. Определение номинальной тонкости фильтрации, как наиболее распространенного показателя, не стандартизовано, а между номинальной и абсолютной тонкостью фильтрации нет строго постоянного соотношения, т.к. оно изменяется в зависимости от материала и метода измерения Выбор тонкости фильтрации с учетом чувствительности агрегатов к загрязнению не всегда возможен из-за отсутствия по ряду агрегатов данных испытаний на абразивную износостойкость. Поэтому, как было указано выше, о чувствительности агрегатов к загрязнению судят по рабочему давлению и характерному зазору в парах трения. Требуемую чистоту или тонкость фильтрации рабочей жидкости связывают с допустимым давлением в гидросистеме (см. п. 8), поскольку имеется определенная его взаимосвязь с износостойкостью агрегатов и величиной характерных зазоров. В первую очередь это касается требований к номинальной (98%) тонкости фильтрации, показатель которой условно принимается за минимальный размер удаляемых из жидкости частиц. В последние годы получают широкое распространение электростатические способы очистки рабочих жидкостей. Новый способ основан на прохождении жидкости через сильное электростатическое поле, образованное двумя электродами. Заряженные частицы, входящие в состав загрязнений, притягиваются соответствующим электродом. Нейтральные частицы отклоняются и улавливаются сборниками, которые очищаются через определенные промежутки времени. Жидкость в очистительное устройство подается насосом через приемный фильтр из гидробака с очищаемой жидкостью. Такой способ очистки позволяет улавливать широкий спектр примесей с размером частиц до 0,5 мкм и, коме того, отделять содержащуюся в рабочей жидкости воду. Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют также о том, что при данном способе очистки сокращаются отказы гидравлических устройств и увеличивается срок эксплуатации рабочих жидкостей Для очистки масел от воды применяют такие методы, как вакуумирование, пропускание масла через слой адсорбента (анионит, силикагель и др.), отстаивание, центрифугирование. Метод вакуумирования обводненного масла заключается в том, что при создании вакуума над свободной поверхностью масла в герметичной емкости, за счет более высокой испаряемости воды по сравнению с испаряемостью масла, принципиально возможно удаление паров воды непосредственно через вакуумный насос. При небольшом содержании воды в масле воду можно удалить, пропуская масло через слой поглотителя (адсорбента). Авторами была разработана схема установки, позволяющей очистить масло от воды, газов и механических загрязнений и которую можно использовать как в стационарных условиях, так и в качестве передвижной станции универсальной очистки масла Список литературы 1. Альтшуль А.Д., Калицун В.И., Майрановский Ф.Г. и др. Примеры расчетов по гидравлике: Учебное пособие. - М.: Стройиздат, 1976. 256 с. 2. Андреев А.Ф., Барташевич Л.В., Боглан Н.В. и др. Гидро- пневмоавтоматика и гидропривод мобильных машин. Объемные гидро- и пневмомашины и передачи. - Минск: Высшая школа, 1987. 310 с. 3. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. - М.: Машиностроение, 1972. - 320 с. 4. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник. 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1982. - 423 с. 5. Богданович Л.Б. Гидравлические механизмы поступательного движения: Схемы и конструкции. - М., Киев: МАШГИЗ, 1958. - 181 с. 6. Богомолов А.И., Михайлов К.А. Гидравлика: Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1972. - 648 с. 7. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - 301 с., ил. 8. Задачник по гидравлике / Под ред. И.И. Куколевского. - М., Л.: Государственное энергетическое издательство, 1956. - 344 с. 9. Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу: Учеб. Пособие / Некрасов Б.Б., Фатеев И.В., Беленков Ю.А. и др.; Под ред. Б.Б.Некрасова. - М.: Высш.шк., 1989. - 192 с.: ил. 10. Каверзин С.В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин: Учебное пособие. - Красноярск: ПИК "Офсет", 1997. - 384 с. 11. Каминер А.А., Яхно О.М. Гидромеханика в инженерной практике. - К.: Техника, 1987. - 175 с. 12. Копырин М.А. Гидравлика и гидравлические машины. - М.: Высшая школа, 1961. - 302 с. 13. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В.. Теоретическая гидромеханика. Часть 1. 6-е изд., перераб и дополн. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. - 583 с. 14. Кременецкий Н.Н., Штеренлихт Д.В., Алышев В.М. и др. Гидравлика: Учебник. - М.: Энергия, 1973. - 424 с., с ил. 15. Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач: Учеб. Пособие / Под ред. С.С. Руднева и Л.Г. Подвидза. - 2-е изд., перераб. идоп. - М.: Машиностроение, 1974. - 416 с., с ил. 16. Лебедев И.И. Объемный гидропривод машин лесной промышленности. - М.: Лесная промышленность, 1986. - 296 с. 17. Лебедев Н.И. Гидропривод машин лесной промышленности. - М.: Лесная промышленность, 1978. - 304 с. 18. Навроцкий К.Л. Теория и проектирование гидро- и пневмопривода: Учебник. - М.: Машиностроение, 1991. - 384 с., ил. 19. Осипов П.Е. Гидравлика, гидравлические машины и и гидропривод: Уч. Пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесная промышленность. 1981. - 424 с. 20. Осипов П.Е. Муратов В.С. Гидропривод машин лесной промышленности и лесного хозяйства. - М.: Лесная промышленность, 1970. - 312 с. 21. Примеры гидравлических расчетов: Учеб. Пособие / Под ред. А.И. Богомолова - 2-е изд., перераб. - М.: Транспорт, 1977. - 526 с. 22. Прокофьев В.Н. Аксиально-поршневой регулируемый гидропривод. М.: Машиностроение, 1969. - 496 с. 23. Рабинович Е.З. Гидравлика. 2-е изд. Исправл. - М., 1957. - 395 с. 24. Рабинович Е.З. Гидравлика. 3-е изд., исправл. и перераб. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1961. 395 с. 25. Сборник задач по машиностроительной гидравлике: Учеб.пособие / Бутаев Д.А., Калмыкова З.А., Подвидз Л.Г. и др.; Под ред. И.И. Куколевского и Л.Г. Подвидза. - 4-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1981. - 464 с., ил. 26. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1988. - 512 с.: ил. |