Kā ražotāji izvēlas hidraulisko eļļu un plūsmas mērītāju

Industriālās automatizācijas un mehāniskās transmisijas jomās hidrauliskās sistēmas ar to augstu jaudas blīvumu un precīziem vadības iespējām ir kļuvušas par smago mašīnu, būvmašīnu, aviācijas un citu nozaru kodolenerģijas avotu. Hidrauliskais eļļa, hidrauliskās sistēmas "asiņu", darbības efektivitāti un kalpošanas laiku tieši nosaka tās veiktspēja un plūsmas uzraudzība. Plūsmas mērītāji, galvenie instrumenti hidrauliskās eļļas uzraudzībai, cieši saistīti ar ražotāja tehnisko kompetenci. Šis raksts sāks ar pamata izpratni par hidraulisko eļļu, dziļāk iedziļināsiesies galvenajos hidrauliskās eļļas parametros un piemērotajos plūsmas mērītāju tipos, kā arī sistemātiski pārskatīs lielākos vietējos un starptautiskos plūsmas mērītāju ražotājus un to ieteiktos pRODUKTI , nodrošinot visaptverošu atskaiti rūpniecības speciālistiem.
1. Hidrauliskā eļļa kā hidrauliskās sistēmas "spēcīgās asinis"
Hidraūliskā eļļa, vai hidraūliskā šķidruma, ir vide, kas pārraida enerģiju hidraūliskajās mašīnās. Parastas hidraūliskās eļļas pamatā ir minerāleļļa vai ūdens. Iekārtas, kurās var tikt izmantota hidraūliskā eļļa, ietver ekskavatorus un retroekskavatorus, hidraūliskos bremžu sistēmas, stiprinājuma stūres sistēmas, automātiskās transmisijas, atkritumu savācējus, lidaparātu lidojuma vadības sistēmas, liftus un rūpniecības mašīnas.
Hidraūliskā eļļa ir specializēts smērviela, kas pārnēsā enerģiju, smērē sastāvdaļas, dzesē aprīkojumu un novērš koroziju hidraūliskajā sistēmā. Tai ne tikai jābūt labai plūdīgumam, lai nodrošinātu efektīvu enerģijas pārnesi, bet arī jāsaglabā stabilas darbības īpašības grūtos ekspluatācijas apstākļos, piemēram, augstā temperatūrā, augstā spiedienā un lielā slodzē, lai izvairītos no sistēmas atteices, ko izraisa eļļas degradācija. Funkcionālās klasifikācijas viedoklis, hidraūliskās eļļas galvenokārt iedalās trīs kategorijās: minerāleļļas hidraūliskā eļļa, sintētiskā hidraūliskā eļļa un bioloģiski noārdāma hidraūliskā eļļa: minerāleļļas hidraūliskā eļļa tiek plaši izmantota parastās rūpnieciskās situācijās, jo tās zemās izmaksas un laba savietojamība; sintētiskā hidraūliskā eļļa ir piemērota augstākā līmeņa jomām, piemēram, aviācijai un kosmonautikai, kā arī metalurģijai, jo tai raksturīga izturība pret augstu temperatūru un laba liesmasizturība; bioloģiski noārdāma hidraūliskā eļļa ir orientēta uz būvmehānismiem un lauksaimniecības tehniku, kur nepieciešami augsti vides aizsardzības standarti, un tā efektīvi samazina vides piesārņojumu. (1) Hidraūliskās eļļas galvenie tehniskie parametri Hidraūliskās eļļas veiktspēja atspoguļojas virknē galveno parametru, kas ir arī svarīgs pamats plūsmas mērītāju izvēlei. Viskozitāte ir viens no hidraūliskās eļļas visbūtiskākajiem parametriem, kas tieši ietekmē eļļas plūdīgumu un enerģijas pārneses efektivitāti. Parasti hidraūliskās eļļas viskozitāti izvēlas, balstoties uz sistēmas darba temperatūru. Zemas viskozitātes eļļas (piemēram, ISO VG 32) tiek izmantotas zemās temperatūrās, lai novērstu grūtības aukstās palaišanas laikā, savukārt augstās temperatūrās nepieciešamas augstas viskozitātes eļļas (piemēram, ISO VG 100), lai novērstu pārmērīgu atšķaidīšanu un noplūdi. Turklāt ļoti svarīgs ir viskozitātes indekss (VI). Hidraūliskām eļļām ar augstu viskozitātes indeksu (piemēram, VI 140) raksturīgas minimālas viskozitātes svārstības temperatūras maiņas laikā, kas ļauj tām darboties plašā temperatūras diapazonā.
a. Viskozitāte
Parastās hidrauliskās eļļas viskozitātes tiek klasificētas, izmantojot ISO VG (viskozitātes klases) sistēmu, kas balstīta uz eļļas kinemātisko viskozitāti 40°C (104°F). Visbiežāk lietotās viskozitātes klases vispārējiem rūpnieciskajiem un mobiliem hidrauliskajiem sistēmām ir:
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
Papildus viskozitātes klases tiek arī izmantotas, taču tās ir retākas vai paredzētas konkrētām zemas un augstas temperatūras lietojumprogrammām. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
-
b. Iedegšanās temperatūra un liesmas punkts
Tas ir hidraulisko šķidrumu drošības galvenie rādītāji. Iedegšanās temperatūra ir zemākā temperatūra, pie kuras siltot noteiktos apstākļos veidojas uzliesmojoši tvaiki, savukārt liesmas nodrošinājuma temperatūra ir zemākā temperatūra, pie kuras šie tvaiki turpina degt. Lietojumprogrammām ar augstu temperatūru vai atklātas liesmas risku (piemēram, metalurģijas iekārtām) jāizvēlas hidrauliskie šķidrumi ar augstu iedegšanās temperatūru, lai samazinātu ugunsbīstamību. Oksidēšanās stabilitāte nosaka hidraulisko šķidrumu kalpošanas laiku. Augstas kvalitātes hidrauliskie šķidrumi ilgstošos augstas temperatūras un augsta spiediena apstākļos ir mazāk pakļauti oksidēšanai un sliktināšanās procesiem, kas samazina nogulsņu un oglekļa nogulšņu veidošanos un pagarinās eļļas nomaiņas intervālus. Turklāt, balstoties uz sistēmas prasībām, jāņem vērā arī parametri, piemēram, noberzes izturība, pretkorozijas īpašības un emulsiju sadalīšanās spēja. Piemēram, augsta spiediena hidrauliskajām sistēmām nepieciešami hidrauliskie šķidrumi ar izcilām pretnoberzes īpašībām, lai aizsargātu precizitātes komponentus, piemēram, sūkņus un vārstus. Mitros apstākļos īpaša uzmanība jāpievērš hidrauliskā šķidruma spējai sadalīt emulsijas, lai novērstu mitruma iekļūšanu un tā rezultātā notiekošo eļļas emulsifikācijas bojājumu. 2. Hidrauliskās eļļas plūsmas mērītājs: „galvenais aprīkojums” precīzai uzraudzībai Hidrauliskās eļļas plūsmas uzraudzība ir galvenais posms, lai nodrošinātu hidrauliskās sistēmas stabilu darbību. Reāllaikā uzraudzot hidrauliskās eļļas plūsmu, var laicīgi konstatēt problēmas, piemēram, sistēmas noplūdi vai sūkņa un vārsta darbības traucējumus, izvairīties no iekārtu bojājumiem vai ražošanas negadījumiem, ko izraisa plūsmas anomālijas. Atkarībā no mērīšanas principa un strukturālajām īpašībām, hidrauliskajai eļļai piemērotie plūsmas mērītāji galvenokārt tiek iedalīti šādās kategorijās: (1) Tilpuma plūsmas mērītājs: „preferētais risinājums” augstas viskozitātes eļļām Tilpuma plūsmas mērītājs aprēķina plūsmas ātrumu, mērot reižu skaitu, cik hidrauliskā eļļa tiek piepildīta un izvadīta fiksētā tilpuma dobumā. Tam raksturīga augsta precizitāte un liela pielāgošanās spēja attiecībā pret viskozitāti, tāpēc tas īpaši piemērots augstas viskozitātes hidrauliskās eļļas (viskozitāte 100 cSt) mērīšanai. Šeit ovālo zobratu plūsmas mērītājs ir galvenais produkts hidrauliskās eļļas mērīšanai — tas sastāv no diviem savstarpēji saistītiem ovāliem zobratiem. Kad hidrauliskā eļļa virza zobratu rotāciju, katrā rotācijā tiek izvadīts fiksēts eļļas daudzums. Plūsmas ātrumu var iegūt, saskaitot zobratu rotāciju skaitu. Šāda tipa plūsmas mērītāju precizitāte parasti sasniedz 0,5 līmeni, daži augstas klases produkti pat sasniedz 0,2 līmeni. Tas mazāk pakļauts šķidruma viskozitātes un temperatūras svārstībām un plaši tiek izmantots scenārijos, piemēram, hidrauliskās sistēmas eļļas daudzuma mērīšanā un noplūdes noteikšanā. (2) Turbīnas plūsmas mērītājs: „efektīvs izvēles variants” vidējas un zemas viskozitātes eļļām Turbīnas plūsmas mērītājs izmanto hidraulisko eļļu, lai virzītu turbīnu rotāciju, un elektromagnētiskās indukcijas principu, lai pārvērstu turbīnas rotācijas ātrumu elektriskā signālā, aprēķinot plūsmas ātrumu. Tam ir priekšrocības – ātra reakcija un plašs mērījumu diapazons, tāpēc tas piemērots vidējas un zemas viskozitātes hidrauliskās eļļas (viskozitāte <50 cSt) dinamiskai plūsmas uzraudzībai, piemēram, hidrauliskās sistēmas reāllaika plūsmas kontrolei, plūsmas regulēšanai mainot iekārtas slodzi utt. scenārijiem. Turbīnas plūsmas mērītāju precizitāte parasti ir 0,5–1,0 līmenī. Daži produkti, optimizējot turbīnas struktūru un signālu apstrādes tehnoloģiju, var sasniegt 0,2 līmeņa precizitāti. Tomēr jāatzīmē, ka turbīnas plūsmas mērītājiem ir augstas prasības šķidruma tīrībai. Ja hidrauliskajā eļļā ir piemaisījumi, viegli var rasties turbīnas bloķēšanās vai nolietojums, kas ietekmē mērījumu precizitāti un kalpošanas laiku. (3) Citi plūsmas mērītāju veidi: „papildu risinājumi” speciāliem scenārijiem
Papildus volumetriskajiem un turbīnas plūsmas mērītājiem, dažās speciālās situācijās tiek izmantoti arī ultraskaņas plūsmas mērītāji un elektromagnētiskie plūsmas mērītāji. Ultraskaņas plūsmas mērītāji aprēķina plūsmu, mērot ultraskaņas viļņu izplatīšanās laika starpību hidrauliskajā eļļā. Tiem ir priekšrocības – bezkontakta mērīšana un nav spiediena zuduma. Tie ir piemēroti liela diametra, augstas viskozitātes hidraulisko eļļu mērīšanai, taču tie ir viegli ietekmējami no burbuļiem un piemaisījumiem eļļā. To precizitāte ir salīdzinoši zema (parasti 1,0–2,0 klase). Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji izmanto elektromagnētiskās indukcijas principu, lai izmērītu elektriski vadošu šķidrumu plūsmu. Tomēr, ja hidrauliskās eļļas vadītspēja ir zema, tie nedarbosies pareizi. Tāpēc tie ir piemēroti tikai sintētiskām hidrauliskajām eļļām vai ūdeni saturošām hidrauliskajām eļļām ar augstu vadītspēju.
3. Vadošo hidraulisko eļļu plūsmas mērītāju ražotāji un ieteicamie produkti ārzemēs un vietējā tirgū
Hidrauliskā eļļas plūsmas mērītāju veiktspēja cieši saistīta ar ražotāja tehnisko uzkrāšanos un ražošanas procesu. Iekšzemē un ārzemēs ir parādījušās vairākas uzņēmumu speciālistes plūsmas mērīšanā, kuras ar savu progresīvo tehnoloģiju un uzticamiem produktiem ir kļuvušas par rūpniecības standartiem. (1) Vietējie ražotāji: augstas rentabilitātes un pielāgotu pakalpojumu pārstāvji
a. Anhui Jujea Instrument Co., Ltd.
Kā līderuzņēmums šķidruma plūsmas mērītājos Anhui Jujea Automation Technology Co., Ltd. jau vairākus gadus intensīvi darbojas hidrauliskās eļļas plūsmas mērīšanas jomā. Tās galvenais produkts, GT-LC sērijas ovālās zobrata plūsmas mērītājs, ir "ierocis" augstas viskozitātes hidrauliskās eļļas mērīšanai. Šīs plūsmas mērītāju sērijas izgatavo no augstas kvalitātes nerūsējošā tērauda, kas iztur augstu spiedienu un koroziju. Tas var pielāgoties darba temperatūrai līdz -20℃–200℃, ideāli atbilstot hidrauliskās sistēmas smagajiem ekspluatācijas apstākļiem. Attiecībā uz precizitāti, GT-LC sērijas plūsmas mērītāja pamata kļūda ir ≤±0,5%. Daži modeļi, optimizējot zobratu izstrādes tehnoloģiju un signālu iegūšanas tehnoloģiju, var uzlabot precizitāti līdz ±0,2%, kas ievērojami pārsniedz nozares vidējo rādītāju. Turklāt šī plūsmas mērītāju sērija atbalsta vairākas izvades režīmu iespējas (impulsu izvade, 4–20 mA strāvas izvade) un bez problēmām integrējas ar vadības sistēmām, piemēram, PLC, ļaujot reāllaikā pārraidīt plūsmas datus un veikt attālinātu uzraudzību. Atbildot uz dažādu lietotāju vajadzībām, Anhui JUJEA piedāvā arī pielāgošanas pakalpojumus, piemēram, augstu spiedienu izturīgu korpusu projektēšanu augsta spiediena hidrauliskajām sistēmām vai eļļas viskozitātes kompensācijas algoritmu optimizēšanu zemas temperatūras videi, lai pilnībā atbilstu individuālām lietošanas situācijām. b. Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd. (Daļa no Vācijas E.HOLDING Group)
Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd., kas ir vācu uzņēmuma E.HOLDING Group pilnībā īpašumā esoša meitasuzņēmuma Ķīnā, izmanto grupas meitasuzņēmuma VSE Flowmeter Technology Co., Ltd. galvenos R&D sasniegumus un ražošanas procesus, lai kļūtu par nozares standartu augstas klases hidrauliskajiem eļļas caurplūdes mērītājiem. Zīmola VSE VS sērijas ovālo zobratu caurplūdes mērītāji ar to pārāko mērījumu precizitāti un ilgtermiņa stabilo darbību ir kļuvuši par iecienītu izvēli precīziem plūsmas monitorēšanas mērījumiem daudzos hidrauliskajos sistēmās.
Šīs caurplūdes mērītāju sērijas raksturo īpašs zobratu sazarojuma mehānisms. Šis dizains rūpīgi ņem vērā šķidruma plūsmas īpašības mērīšanas kamerā, minimizējot šķidruma traucējumus plūsmas laikā. Tas nodrošina stabili precīzus mērījumus pat zemas plūsmas hidrauliskajās sistēmās, efektīvi novēršot mērījumu novirzes, ar kurām bieži sastopas šādos apstākļos.
Pateicoties izcilajiem darbības rādītājiem, VS sērijas ovālās zobrata plūsmas mērītāji tiek plaši izmantoti lietojumprogrammās, kurās nepieciešams augstākais precizitātes un stabilitātes līmenis. Aerosapaces jomā to var izmantot kosmosa kuģu hidrauliskajos vadības sistēmās, nodrošinot precīzu darbību sarežģītos kosmosa apstākļos vai augstkalnes apstākļos. Augstklases aprīkojuma ražošanā, piemēram, precīzo metināšanas mašīnu un lielo rūpniecisko robotu hidrauliskajās sistēmās, tas var nodrošināt uzticamus plūsmas datus, atbalstot stabilu aprīkojuma darbību, tādējādi piemērots dažādām prasīgām rūpnieciskām lietojumprogrammām.
C. Emerson Process Management (Emerson)
Kā pasaules līderis rūpnieciskajā automatizācijā, Emerson Process Management ir ieviesusi Micro Motion sērijas Coriolisa masas plūsmas mērītājus, kas rūpniecībai, kura specializējas hidrauliskā eļļas plūsmas mērīšanā, piedāvā inovatīvas risinājumus.
Koriolisa masas plūsmas mērītāji balstās uz unikālu Koriolisa spēka mērīšanas principu. Tie tieši mēra šķidruma masas plūsmu, uztverot spēka iedarbību, ko rada šķidruma plūsma speciāli izstrādātā caurulē. Šī mērīšanas metode pamatā novērš tradicionālo plūsmas mērītāju atkarību no šķidruma fizikālajām īpašībām. Hidrauliskā eļļas viskozitātes izmaiņas, ekspluatācijas temperatūras svārstības un sistēmas spiediena regulējumi neietekmē mērījumus, nodrošinot precīzus rezultātus. Tāpēc rūpniecībā to uzskata par „zelta standartu“ hidrauliskās eļļas masas plūsmas mērīšanā.
Praktiskajā lietojumā šī plūsmērītāju sērija ir parādījusi izcilu lietderīgumu. Būvmašīnu ražošanas procesā tie precīzi kontrolē hidrauliskās eļļas piepildīšanas operācijas, nodrošinot vienmērīgu hidrauliskās eļļas daudzumu katram izsūtītajam aprīkojumam. Tas garantē vienmērīgu kvalitāti un samazina veiktspējas svārstības, ko izraisa eļļas daudzuma atšķirības. Regulāras hidrauliskās sistēmas apkopes laikā reāllaika eļļas zuduma uzraudzība nodrošina apkopējiem ar precīziem datus par eļļas patēriņu, ļaujot izstrādāt zinātniski pamatotus un racionālus apkopes plānus un novērst aprīkojuma darbības traucējumus, kas izraisīti nepietiekama vai pārmērīga eļļas patēriņa dēļ.

4. Plūsmērītāju ražotāju izvēles ieteikumi un nozares tendences
(I) Galvenie izvēles principi no ražotāja viedokļa

Balstoties uz plūsmērītāju ražotāju praktisko pieredzi, hidrauliskā eļļas plūsmērītāju izvēlei jāievēro trīs galvenie principi: „piemērotība ekspluatācijas apstākļiem, precizitātes atbilstība un izmaksu kontrole“. Pirmkārt, jāizvēlas piemērots plūsmērītāja tips, balstoties uz hidrauliskās eļļas viskozitāti, temperatūru un spiedienu. Lielas viskozitātes hidrauliskajai eļļai ir ieteicams izmantot ovālās zobratus plūsmērītājus, savukārt vidējas un zemas viskozitātes hidrauliskajām eļļām var izmantot turbīnas plūsmērītājus. Augstas temperatūras un augsta spiediena lietojumos jāņem vērā plūsmērītāja materiāls un blīvēšanas veiktspēja. Otrkārt, precizitātes prasības jāsaskaņo ar konkrēto pielietojumu. Vispārīgiem rūpnieciskiem pielietojumiem pietiekama ir 0,5 klases precizitāte, savukārt augstas klases iekārtu ražošanai, mērīšanai un kalibrēšanai nepieciešami produkti ar 0,2 klases vai augstāku precizitāti. Visbeidzot, rūpīgi jāapsver aprīkojuma un ekspluatācijas izmaksas, lai izvairītos no pārmērīgas tieksmes pēc augstas precizitātes, kas noved pie izmaksu izšķērdēšanas.
(II) Hidrauliskā eļļas plūsmas mērītāju nozares attīstības tendences
Ar Industry 4.0 un gudrās ražošanas attīstību hidrauliskā eļļas plūsmas mērītāji virzās uz „inteligenci, integrāciju un zaļo tehnoloģiju”. Attiecībā uz inteligenci ražotāji aprīko plūsmas mērītājus ar inteligentiem sensoriem un bezvadu sakaru iespējām. Attiecībā uz integrāciju par tendenci kļūst integrēti plūsmas mērīšanas moduļi. Piemēram, VSE integrētais plūsmas mērītājs, kas izstrādāts daudzkanālu hidrauliskajiem sistēmām, vienlaikus var mērīt plūsmu vairākās eļļas ķēdēs, samazinot iekārtu izmēru un uzstādīšanas izmaksas. Attiecībā uz zaļo tehnoloģiju ražotāji, optimizējot produkta struktūru un izvēloties videi draudzīgus materiālus, samazina plūsmas mērītāju enerģijas patēriņu un vides piesārņojumu.