Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 63

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 63)

Количество этих ячеек на единицу поверхности определяет тонкость фильтрации, которая характеризуется размерами паровых каналов в фильтровальном материале или, что то же самое, размерами частиц загрязнителя, которые удерживаются очистителем. 248 Загрязнение жидкостей различными примесями снижает надежность и срок службы гидроагрегатов, причем влияние качества очистки (фильтрации) жидкостей на работу гидроагрегатов столь велико, что без преувеличения можно утверждать, что срок службы гидромашин и гидроагрегатов может быть увеличен или понижен в зависимости от качества очистки жидкостей в несколько (до десятка) раз.

Частицы загрязнителя, как правило, повышают трение и могут привести к заклиниванию подвижных деталеи гидро- агрегатов, а также быть причиной скачкообразного движения выходного звена при плавном изменении сигнала управления. Твердые же, и в особенности абразивные частицы, попавшие в зазор, вызывают износ рабочих поверхностей скользящей пары при ее движении. Фильтром называют устройство, в котором жидкость подвергается очистке от твердых и вязких загрязняющих примесей, попадающих в гидросистему извне (в частности, с атмосферной пылью), а также образующихся в результате износа деталей гидроагрегатов и старения жидкостей.

Из твердых частиц наиболее разрушительными для гидроагрегатов являются частицы, входящие в состав атмосферной пыли, которые попадают в бак через различные каналы. Очевидно, достигнуть абсолютной чистоты жидкостей при существующих методах их очистки невозможно. Ввиду этого прн решении вопроса о требованиях к,качеству (тонкости) фильтрации приходится руководствоваться опытными данными и рекомендациями, Практически фильтрацию считают удовлетворительной, если размер капиллярных каналов фильтрующего материала не превышает наименьшего зазора в скользящих парах гидро- агрегата, для которого предназначен фильтр. Этим требованиям в общем случае удовлетворяют фильтры с тонкостью очистки 5 мкм и для ответственных гидросистем (систем управления с сервозолотниками и пр.) — с тонкостью очистки 3 мкм.

Поэтому под тонкостью фильтрации понимается минимальный размер частиц загрязнителя фильтруемой среды, улавливаемой фильтровальным элементом, т. е. способность фильтра задерживать (удалять) из жидкости частицы определенных размеров. В соответствии с требованиями к тонкости очистки жидкостей разделяют фильтры грубой, нормальной, тонкой и особо тонкой очистки, задерживающие частицы загрязнителя с условным диаметром более 100; 10; 5 и 1'мк,я. В промышленных маркировках и в технических условиях на фильтры обычно указывают минимальный (номинальный) размер частиц, которые задерживаются данным фильтром.

Так, например, «10 — микрометровый» фильтр определяется как фильтр, который должен обеспечивать удаление за один проход 98% (по массе) всех частиц с размером по наибольшему измерению, равным или большим 1О мкм. Лучшие образцы серийных фильтров обеспечивают тонкость фильтрации 5 мкм. МЕТОДЫ ФИЛЬТРОВАНИЯ И ТИПЫ ФИЛЬТРОВ Отделение от жидкостей твердых загрязняющих примесей осуществляют механическим или силовым методами. В первом случае фильтрация осуществляется применением различных щелевых и пористых фильтровальных элементов (матерналов), а во втором — применением силовых полей — магнитного, электрического, центробежного и др. В гидроснстемах машин применяют преимущественно первый метод очистки, при котором от жидкости при проходе ею через фильтровальный элемент отделяются частицы вследствие различия размеров этих частиц и проходных капиллярных каналов фильтровального материала.

Металлические проволочные сетки. В тех случаях, когда к фильтрам не предъявляется высоких требований по тонкости очистки, применяют металлические тканые сетки квадратного переплетения из проволоки (преимуще. ственно латунной) круглого сечения. Фильтрующне качества этих фильтров (тонкость фильтрации и расход жидкости) характеризуются размером ячейки в свету и «плотностью» или площадью живого (проходного) сечения ячеек в единице площади поверхности. Последний параметр выражают через коэффициент живого сечения Ь, представляющий собой отношение площади проходных ячеек г«к общей площади Р сетки: где «( — диаметр проволоки сетки; а — размеры стороны ячейки сетки в свету. Уменьшение при всех прочих одинаковых условиях величины ячейки сопровождается уменьшением коэффициента живого сечения сетки, и, как следствие, увеличением гидравлического сопротивления фильтра.

Фильтроэлементы из сеток выполняются в виде цилиндров с гофрированной или гладкой поверхностью (рис. 211 и 2!2), а также в виде набора (пакета) сетчатых дисков (рис. 213) и пр. Для того чтобы предотвратить разрушение сетки в случае ее засорения отфильтровываемыми включениями, в корпусе фильтра размещается перепускной клапан а, который при засорении фильтроэлемента н повышении при этом перепада давления на нем открывается, и жидкость поступает к выходному штуцеру, минуя фильтроэлемент. Сетчатые фильтры часто выполняют также с несколькими (двумя и тремя) слоями фильтр ующих сеток с постоянными во всех сетках размерами ячеек или сетками, размер ячеек которых уменьшается от слоя к слою по потоку жидкости (рис.

212). Применение фильтров с многослойными сетками значительно повышает эффективность н тонкость очистки. 249 Рис. 21!. Схема сетчатого фильтра Рис. 212. Схема двухслойного сетчатого фильтра Рис. 213. Фильтр из сетчатых дисков Рис. 214. Комбинированный фильтр из элементов грубой и тонкой очистки 250 Тонкость фильтрации этими фильтрами зависит от размера ячейки сетки > свету, минимальное значение которого для сеток простого переплетения >авно 0,08 — 0,1 жм. В гидросистемах некоторых машин (самолетов и пр,) применяют никетевые фильтрующие сетки сложного плетения (саржевого и пр.), лучшие >бразцы которых отфильтровывают частицы размером 2 — 3 мкм. Зти сетки :остоят из нескольких (5 — 10) слоев витой проволоки, между которыми проюжены элементы из плетеной проволоки.

Диаметр проволоки часто равен >ескольким микрометрам. Фильтры с бумажными элементами. Фильтры с бумажными и тканевыми элементами задерживают за один проход значительную (?5%) часть твердых включений размером более 4 — 5 мкм. Фильтры снабжают перепускным кла>аном (рис. 214). Для того чтобы исключить возможность попадания в систему в случае >ткрытия перепускного клапана нефильтрованного масла, фильтры снаб- Рис.

216. Бумажные фильтроэлементы Рис. 2!6. Структура фильтроматериала иэ снеченных шариков (а) и расчетная схема фильтр оэлемента (б) кают дополнительным элементом грубой очистки. Схема такого фильтра ; комбинированным элементом, состоящим из элементов тонкой 2 и грубой 1 чистки, представлена на рис. 214, а н б. До открытия перепускного клапана рис. 214, а) жидкость последовательно проходит через оба элемента. При асоренин же элемента (рис. 214, б) тонкой очистки открывается перепуской клапан 3, и жидкость через элемент грубой очистки поступает к выходому штуцеру, минуя элемент тонкой очистки. Бумажный элемент обычно выполняется в виде цилиндра, стенки котоого для увеличения фильтрующей поверхности собирают в складки той или ной формы, поддерживаемые металлическим каркасом (рис.

215). Глубинные фильтры. Фильтры, в которых жидкость проходит через олщу пористого материала (наполнителя), называют глубинными. Фильтры того типа, каждый капилляр которых имеет большое количество последоваельно расположенных пор, доходящее до сотни и более, можно сравнить о эффективности фильтрования с многослойными фильтрами поверхностых типов с той же длиной капилляров и количеством пор в них.

Так как агрязнитель задерживается в этих фильтрах в основном в порах толщи матеиала, эти фильтры при одинаковой загрязненности жидкости имеют по равнению с поверхностными фильтрами более высокие грязеемкость и сроки лужбы. Широко распространены фильтры глубинного типа с наполнителями из ористых металлов и керамики, получаемыми путем спекания металлических рерических и несферических порошков. Схема пористой структуры металлокерамического фильтроматериала предтавлена на рис. 216, а. жидкость очищается, протекая по длинным и изви- 251 листым каналам между шариками, причем задержанный загрязнитель распределяется практически равномерно по этим каналам и порам, благодаря чему фильтры отличаются высокой грязесъемностыо.

Размеры пор элементов из металлических порошков и керамики выбирают исходя из максимального условного диаметра частицы загрязнителя, которая может пройти в зазоре между тремя плотно уложенными шариками. При сферической форме исходного порошка и точечном контакте шариков максимальный линейный размер пор (максимальный условный диаметр частицы загрязнителя, которая может пройти через пору) можно вычислять по выражению (рис. 216, б) И = 0,1550, где (у — диаметр зерна (шарика) исходного порошка.

Рис. 217. Фильтр из металлокерамических дисков В действительности линейный размер пор вследствие шероховатости зерен, отклонения от их правильной шарообразной формы меньше указан ного. С учетом этого фактический размер пор с( = 0,10. Представляется возможным получить минимальный размер (диаметр 0' сферы металлического исходного материала примерно 5 мкл, что соответ ствует условному диаметру с( пор элемента 0,5 мкм.

Характеристики

Список файлов книги