Өндірушілер гидравликалық май мен ағын өлшегішті қалай таңдайды

Өнеркәсіптік автоматтандыру мен механикалық беріліс салаларында гидравликалық жүйелер өзінің жоғары қуаттылығы мен дәл басқару мүмкіндіктері арқасында ауыр техника, құрылыс машиналары, әуежайлар және басқа да салалардың негізгі күш-қуат көзіне айналды. Гидравликалық жүйенің «қаны» болып табылатын гидромай, оның жұмыс істеу тиімділігін және қызмет ету мерзімін тура шамасы мен ағысты бақылау арқылы анықтайды. Гидромайды бақылаудың негізгі құралы — ағын өлшеуіштер, олар өндірушінің техникалық біліктілігімен тығыз байланысты. Бұл мақалада гидромай туралы негізгі түсініктен бастап, гидромай параметрлерінің негізгі көрсеткіштері мен қолданылатын ағын өлшеуіштердің түрлеріне тоқталып, Қытай мен халықаралық деңгейдегі негізгі ағын өлшеуіштер өндірушілерін және олардың ұсынатын өнімдер , саладағы мамандар үшін толық анықтама ретінде қарастырылады.
1. Гидравликалық жүйенің «Күшті Қаны» Ретінде Гидромай
Гидравликалық май немесе гидравликалық сұйықтық гидравликалық жабдықтарда қуатты беретін орта болып табылады. Жалпы гидравликалық майлар минералдық май немесе су негізінде жасалады. Гидравликалық май қолданылатын жабдықтарға экскаваторлар мен бортты шөміктер, гидравликалық тежеу жүйелері, күштік басқару жүйелері, автоматты трансмиссиялар, түбіртек көліктері, ұшақтардың ұшу басқару жүйелері, лифттер және өнеркәсіптік жабдықтар жатады.
Гидравликалық май – гидравликалық жүйенің ішінде энергияны беру үшін арналған ерекше сұйықтық, ол сонымен қатар компоненттерді майлайды, жабдықты суытады және коррозиядан сақтайды. Ол тиімді энергия алмасуын қамтамасыз ету үшін жақсы ағылғыштыққа ие болуы керек ғана емес, сонымен бірге жоғары температура, жоғары қысым және жоғары жүктеме сияқты қатаң жұмыс жағдайларында майдың тозбауы үшін тұрақты өнімділікті сақтауы керек. Қызметтік классификация тұрғысынан алғанда, гидравликалық май негізінен үш топқа бөлінеді: минералдық май негізіндегі гидравликалық май, синтетикалық гидравликалық май және биологиялық жолмен ыдырайтын гидравликалық май: минералдық май негізіндегі гидравликалық май төмен бағасы мен жоғары үйлесімділігіне байланысты қарапайым өнеркәсіптік жағдайларда кеңінен қолданылады; синтетикалық гидравликалық май жоғары температураға төзімділігі мен жақсы отбаяндатқыш қасиетіне байланысты әуежай-космостық және металлургия сияқты жоғары деңгейдегі салаларға сәйкес келеді; биологиялық жолмен ыдырайтын гидравликалық май қоршаған ортаны қорғау талаптары жоғары болатын құрылыс және ауыл шаруашылығы техникасы сияқты жағдайларға бағытталған, бұл тиімді түрде қоршаған ортаны ластауды азайтады. (1) Гидравликалық майдың негізгі техникалық параметрлері Гидравликалық майдың өнімділігі бірқатар кілттік параметрлер арқылы көрсетіледі, олар сонымен қатар ағын өлшеуішті таңдаудың маңызды негізі болып табылады. Олардың ішінде тұтқырлық – гидравликалық майдың ең маңызды параметрлерінің бірі, ол майдың ағылғыштығы мен энергия алмасу тиімділігіне тікелей әсер етеді. Әдетте, гидравликалық майдың тұтқырлығы жүйенің жұмыс температурасына негізделіп таңдалады. Төменгі тұтқырлықты майлар (мысалы, ISO VG 32) суық тартылудың қиындығын болдырмау үшін төмен температурадағы орталарда қолданылады, ал жоғары температурадағы орталарда тым көп сұйылтудың және сұйықтықтың жоғалуын болдырмау үшін жоғары тұтқырлықты майлар (мысалы, ISO VG 100) қажет. Сонымен қатар, тұтқырлық индексі (VI) өте маңызды. Жоғары тұтқырлық индексі бар гидравликалық майлар (мысалы, VI 140) температураның өзгеруіне байланысты тұтқырлықтың ауытқуын аз көрсетеді, бұл кең температуралық диапазонда жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
a. Тұтқырлық
Жалпы гидравликалық май тұтқырлығы ISO VG (тұтқырлық саны) жүйесі бойынша классификацияланады, ол майдың 40°C (104°F) температурадағы кинематикалық тұтқырлығына негізделген. Жалпы өнеркәсіптік және мобильді гидравликалық жүйелер үшін ең кең тараған тұтқырлық сандары мыналар:
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
Қосымша тұтқырлықтар да қолданылады, бірақ олар сирек кездеседі немесе белгілі төменгі және жоғары температуралық қолданыстарға арналған. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
-
b. Жану нүктесі мен от алу нүктесі
Бұл гидравликалық сұйықтықтың қауіпсіздігінің негізгі көрсеткіштері. Жану нүктесі белгілі шарттарда қыздырған кезде жанбайтын будың пайда болуының ең төменгі температурасын білдіреді, ал жану нүктесі осы будың жануды жалғастыруының ең төменгі температурасы болып табылады. Жоғары температура немесе ашық от қаупі (металлургиялық жабдықтар сияқты) бар қолданбалар үшін өрт қаупін азайту үшін жану нүктесі жоғары гидравликалық сұйықтықтарды таңдау керек. Тотығуға төзімділік гидравликалық сұйықтықтың жұмыс істеу мерзімін анықтайды. Сапалы гидравликалық сұйықтықтар ұзақ уақыт бойы жоғары температура мен жоғары қысым әсерінен аз тотығады және нашарлайды, бұл шайыр мен көміртек қалдықтары сияқты қоспалардың пайда болуын азайтады және май алмастырудың аралық уақытын ұзартады. Сонымен қатар, тозуға қарсы қасиеттер, таттан қорғау және эмульсияланбау сияқты параметрлерді де жүйенің талаптарына сәйкес қарастыру керек. Мысалы, жоғары қысымды гидравликалық жүйелер насостар мен клапандар сияқты дәл компоненттерді қорғау үшін өте жақсы тозуға қарсы қасиеттерге ие гидравликалық сұйықтықтарды талап етеді. Ылғалды орталар үшін майдың эмульсияланбауына ерекше назар аудару керек, себебі бұл су өтіп кіруді және нәтижесінде майдың эмульсиялануынан болатын істен шығуды болдырмау үшін маңызды. 2. Гидравликалық май ағынының өлшеуіші: дәл бақылаудың «негізгі жабдығы» Гидравликалық май ағынын бақылау гидравликалық жүйенің тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз етудің маңызды сатысы болып табылады. Гидравликалық май ағынын нақты уақыт режимінде бақылау арқылы жүйенің саңылауын, насос пен клапанның істен шығуын сияқты мәселелерді уақытылы анықтауға мүмкіндік береді және ағынның қалыпсыздығынан болатын жабдық зақымдануын немесе өндірістік апаттарды болдырмауға көмектеседі. Өлшеу принципі мен құрылымдық сипаттамаларына сәйкес гидравликалық май үшін қолайлы өлшеуіштер негізінен мынадай топтарға бөлінеді: (1) Көлемдік ағын өлшеуіш: жоғары тұтқырлықты майлар үшін «бірінші таңдау» Көлемдік ағын өлшеуіш белгілі көлемді қуыста гидравликалық майдың толтырылуы мен босатылуының санын өлшеу арқылы ағын жылдамдығын есептейді. Ол жоғары дәлдікке және тұтқырлыққа икемділікке ие және әсіресе жоғары тұтқырлықты гидравликалық майды өлшеуге (тұтқырлығы 100 cSt) өте қолайлы. Оның ішінде сопақша доңғалақты ағын өлшеуіш гидравликалық майды өлшеу үшін негізгі өнім болып табылады - ол екі өзара байланысқан сопақша доңғалақтан тұрады. Гидравликалық май доңғалақтарды айналдырған кезде, әрбір айналым сайын белгілі көлемдегі май босатылады. Ағын жылдамдығы доңғалақтардың айналу санын санау арқылы анықталады. Бұл түрдегі ағын өлшеуіштің дәлдігі әдетте 0,5 деңгейінде болады, кейбір жоғары сапалы өнімдер 0,2 деңгейіне дейін жетеді. Бұл өлшеуіш сұйықтықтың тұтқырлығы мен температура өзгерістерінен аз тәуелді және гидравликалық жүйелердегі май мөлшерін өлшеу, саңылауларды анықтау сияқты кең көлемді қолданысқа ие. (2) Турбиналы ағын өлшеуіш: орташа және төменгі тұтқырлықты майлар үшін «тиімді таңдау» Турбиналы ағын өлшеуіш гидравликалық майдың турбинаны айналдыруын пайдаланады және электромагниттік индукция принципін қолданып, турбина жылдамдығын электрлік сигналға түрлендіріп, ағын жылдамдығын есептейді. Ол жылдам реакция жылдамдығы мен кең өлшеу диапазоны сияқты артықшылықтарға ие және орташа мен төменгі тұтқырлықты гидравликалық май (тұтқырлығы <50 cSt) үшін динамикалық ағынды бақылауға қолайлы, мысалы гидравликалық жүйелердің нақты уақыттағы ағынын басқару, жабдықтың жүктемесі өзгерген кезде ағынды реттеу сияқты жағдайлар. Турбиналы ағын өлшеуіштердің дәлдігі әдетте 0,5-1,0 деңгейінде болады. Кейбір өнімдер турбина құрылымын және сигналдарды өңдеу технологиясын жетілдіру арқылы 0,2 деңгейіндегі дәлдікке жете алады. Дегенмен, турбиналы ағын өлшеуіштер сұйықтық тазалығына жоғары талап қояды. Егер гидравликалық майда қоспалар болса, турбина тоқып қалуы немесе тозуы мүмкін, бұл өлшеу дәлдігі мен қызмет көрсету мерзіміне әсер етеді. (3) Басқа түрлері: ерекше жағдайлар үшін «қосымша шешімдер»
Көлемдік және турбиналық шығын өлшеуіштерден басқа, ультрадыбыстық және электромагниттік шығын өлшеуіштер кейбір ерекше жағдайларда да қолданылады. Ультрадыбыстық шығын өлшеуіштер гидравликалық майдағы ультрадыбыс толқындарының таралу уақыты айырмашылығын өлшеу арқылы шығынды есептейді. Оларға контактісіз өлшеу мен қысым жоғалтуының болмауы сияқты артықшылықтар тән. Бұл үлкен диаметрлі, жоғары тұтқырлықты гидравликалық майларды өлшеуге қолайлы, бірақ майдағы көпіршіктер мен қоспаларға оңай әсер етеді. Дәлдігі салыстырмалы төмен (әдетте 1,0-2,0 деңгейі). Электромагниттік шығын өлшеуіштер өткізгіш сұйықтардың шығынын өлшеу үшін электромагниттік индукция принципін қолданады. Алайда, гидравликалық майдың өткізгіштігі төмен болса, олар дұрыс жұмыс істемейді. Сондықтан олар тек өткізгіштігі жоғары синтетикалық гидравликалық майлар немесе су құрамды гидравликалық майлар үшін қолайлы.
3. Әлемде және елімізде кең таранған гидравликалық май шығын өлшеуіштерін жасайтын негізгі компаниялар мен ұсынылатын өнімдер
Гидравликалық май ағынының өлшеуіштерінің жұмысы өндірушінің техникалық жинақталуымен және өндірістік процесімен тығыз байланысты. Ағын өлшеуге арналған бірнеше компаниялар шетелде және елімізде пайда болды. Олар алдыңғы қатарлы технологиялары мен сенімді өнімдері арқылы өнеркәсіптегі эталонға айналды. (1) Ішкі өндірушілер: жоғары тиімділік пен тапсырыс бойынша жасалған қызметтердің өкілдері
a. Аньхуэй Jujea Инструмент Ко., Лтд.
Сұйық ағын өлшеуіштердің ішіндегі кө leadер кәсіпорын ретінде Аньхуэй Jujea Automation Technology Co., Ltd. бірнеше жыл бойы гидравликалық май ағынын өлшеу саласында терең шұғылданып келеді. Негізгі өнімі болып табылатын GT-LC сериясының сопақ дөңгелек ағын өлшегіші - жоғары тұтқырлықты гидравликалық майды өлшеудің «силті» болып табылады. Осы сериялы ағын өлшегіштер жоғары сапалы нержавейкалық болаттан жасалған, жоғары қысымға және коррозияға төзімді. Ол -20℃-200℃ дейінгі жұмыс температурасына бейімделе алады және гидравликалық жүйенің қатаң жұмыс жағдайларына мүкемел сәйкес келеді. Дәлдік жағынан алғанда, GT-LC сериялы ағын өлшегіштің негізгі қатесі ≤±0,5%. Кейбір модельдер дөңгелектерді өңдеу технологиясын және сигналдарды алу технологиясын оптимизациялау арқылы дәлдікті ±0,2%-ге дейін жеткізе алады, бұл өнеркәсіптің орташа көрсеткішін едәуір асып түседі. Сонымен қатар, осы сериялы ағын өлшегіштер бірнеше шығыс режимін (импульсті шығыс, 4-20mA ток шығысы) қолдайды және PLC сияқты басқару жүйелерімен тікелей байланыса алады, ағын деректерін нақты уақыт режимінде беру мен алысқа бақылау іске асырылуы мүмкін. Әртүрлі пайдаланушылардың қажеттіліктеріне жауап ретінде Anhui JUJEA сонымен қатар тапсырыс бойынша қызмет көрсетеді, мысалы, жоғары қысымды гидравликалық жүйелер үшін қысымға төзімді корпуслар жобалау немесе төменгі температуралық орталар үшін май тұтқырлығын компенсациялау алгоритмдерін оптимизациялау арқылы жеке қолдану сценарийлеріне толық сай келуі мүмкін. b. Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd. (Германиялық E.HOLDING Group компаниясының бөлігі)
Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd., Германиялық E.HOLDING Group-тің Қытайдағы толық иелік етуші дочерняя компаниясы, тобының дочерняя компаниясы VSE Flowmeter Technology Co., Ltd.-тің негізгі ғылыми-зерттеу жетістіктері мен өндірістік процестерін пайдаланып, жоғары сапалы гидравликалық май үшін ағыс өлшеуіштер саласындағы салалық эталон болып табылады. VSE бренінің VS сериялы сопақша доңғалақты ағыс өлшеуіштері өзінің жоғары дәлдік өлшемі мен ұзақ мерзімді тұрақты жұмыс істеуі арқасында көптеген гидравликалық жүйелердегі дәл ағыс бақылауы үшін басым таңдауға ие болды.
Бұл ағыс өлшеуіштер сериясы өзіне тән тісті беріліс механизмімен ерекшеленеді. Бұл конструкция өлшеуіш камерадағы сұйықтық ағынының сипаттамаларын мұқият ескереді және ағын кезінде сұйықтықтың бұзылуын минималдандырады. Бұл төменгі ағынды гидравликалық жүйе жағдайларында да тұрақты және дәл өлшеуді қамтамасыз етеді және осындай жағдайларда жиі кездесетін өлшеу ауытқуларын тиімді түрде болдырмауға мүмкіндік береді.
Өзінің ерекше жұмыс істеуі арқасында VS сериясының сопақ дөңгелекті лептегіштері ең жоғары дәлдік пен тұрақтылықты талап ететін қолданбаларда кеңінен қолданылады. Аэроғарыш саласында оны ғарыштық аппараттардың гидравликалық басқару жүйелеріндегі ағысты бақылау үшін пайдалануға болады, күрделі ғарыштық орталарда немесе жоғары биіктікте дәл жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Жоғары дәлдіктегі жабдықтарды өндіру саласында, мысалы, дәл машиналық құралдар мен үлкен өнеркәсіптік роботтардың гидравликалық жүйелерінде ол жабдықтың тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін сенімді ағыс деректерін береді, сондықтан ол әртүрлі қатаң өнеркәсіптік қолданбаларға сәйкес келеді.
C. Emerson Process Management (Emerson)
Өнеркәсіптік автоматтандырудың глобалдық лидері ретінде Emerson Process Management Micro Motion сериясының Кориолис массалық лептегіштерін шығарды, бұл гидравликалық май ағынын өлшеу саласына инновациялық шешімдер әкелді.
Кориолис массалық шығын өлшеуіштер жасанды Кориолис күшін өлшеу принципіне негізделген. Олар нақты пішінделген түтікше ішіндегі сұйықтың ағынымен туындайтын күш әсерлерін сезу арқылы тікелей сұйықтың массалық шығынын өлшейді. Бұл өлшеу әдісі сұйықтың физикалық қасиеттеріне сүйенетін дәстүрлі шығын өлшеуіштердің қажеттілігін түбегейлі жояды. Гидравликалық май қоюлығының өзгеруі, жұмыс температурасының тербелісі және жүйе қысымының реттелуі өлшеу нәтижесіне әсер етпейді, дәлдікті қамтамасыз етеді. Сондықтан ол гидравликалық майдың массалық шығынын өлшеуде өнеркәсіпте «алтын стандарт» деп танылады.
Тәжірибеде осы құрылғылар тобы ағым өлшеуіштердің ерекше практикалық пайдасын көрсетті. Құрылыс техникасын жасау процесінде гидравликалық маймен толтыру операцияларын дәл бақылайды, сондықтан шығарылатын барлық жабдықтарда май деңгейі біркелкі болады. Бұл сапаның тұрақтылығын қамтамасыз етеді және май мөлшеріндегі айырмашылықтарға байланысты жұмыс істеу қабілетінің өзгеруін азайтады. Гидравликалық жүйені кезең-кезеңімен қолдауда шығындалған майды нақты уақыт режимінде бақылау техникалық қызмет көрсетушілерге майдың шығыны туралы дәл деректер береді, ғылыми және негізді техникалық қызмет көрсету жоспарларын әзірлеуге мүмкіндік береді және май көлемінің жеткіліксіздігі немесе артық болуына байланысты жабдықтардың істен шығуын алдын алады.

4. Ағым өлшеуіш жасаушыларды таңдау бойынша ұсыныстар мен сала тенденциялары
(I) Өндіруші тұрғысынан негізгі таңдау принциптері

Ағын өлшеуіштің шығарушыларының практикалық тәжірибесіне сүйене отырып, гидравликалық май ағыны өлшеуіштерін таңдау «жұмыс жағдайларына лайықтылық, дәлдіктің сәйкестігі және құнын бақылау» деген үш негізгі принципке сәйкес болуы керек. Біріншіден, гидравликалық майдың тұтқырлығына, температурасына және қысымына байланысты қажетті ағын өлшеуіштің түрі таңдалуы керек. Жоғары тұтқырлықты гидравликалық май үшін сопақша доңғалақты ағын өлшеуіш қолданылады, ал орташа және төменгі тұтқырлықты майлар үшін турбиналы ағын өлшеуіш пайдаланылуы мүмкін. Жоғары температура мен жоғары қысымды қолдану жағдайында ағын өлшеуіштің материалы мен герметизациялық сипаттамалары ескерілуі керек. Екіншіден, дәлдік талаптары қолдану сценарийіне сәйкес болуы керек. Жалпы өнеркәсіптік қолданбалар үшін 0,5-ші класс дәлдік деңгейі жеткілікті, ал жоғары сапалы жабдықтарды жасау, метрология және калибрлеу үшін 0,2-ші класс немесе одан жоғары дәлдіктегі өнімдер қажет. Соңында, жабдық пен жұмыс істеу құнын мүқият есепке алу керек, себебі жоғары дәлдіктің артықшылығын іздеу құнының шығынына әкелуі мүмкін.
(II) Гидравликалық май ағыны өлшеуіштердегі сала дамуының бағыттары
Industry 4.0 және «ақылды» өндірістің дамуына байланысты гидравликалық май ағыны өлшеуіштері «интеллектуалды, интеграцияланған және экологиялық таза» бағытта дамуда. Интеллектуалдылық тұрғыдан алғанда, өндірушілер ағын өлшеуіштерге «ақылды» сенсорлар мен сымсыз байланыс мүмкіндіктерін орнатуда. Интеграциялану тұрғысынан алғанда, біріктірілген ағын өлшеу модульдері тенденцияға айналып отыр. Мысалы, көп каналды гидравликалық жүйелер үшін VSE компаниясының әзірлеген біріктірілген ағын өлшеуіші бірнеше май тізбегіндегі ағынды бір уақытта өлшей алады және құрылғының өлшемін, сондай-ақ орнату құнын төмендетеді. Экологиялық таза тұрғыдан алғанда, өндірушілер өнімнің құрылымын оптимизациялау және экологияға қауіпсіз материалдарды таңдау арқылы ағын өлшеуіштердің энергия тұтынуын және қоршаған ортаны ластауын азайтуда.