Процедура за почистване или „промиване“ на хидравлична хидравлична система; Пневматика

Производствените допуски в съвременните хидравлични системи с високо налягане изискват строг контрол на замърсяването в системата. Това, което влиза в системата в процеса на производство и монтаж, трябва да бъде премахнато преди пускане в експлоатация, за да се осигури адекватна и предвидима производителност по време на полезния живот.

И двете нови и възстановени системи трябва да бъдат почистени преди стартиране. Концепцията за измиване или „промиване“ се състои в освобождаване и отстраняване на замърсяващи частици от системата, принуждавайки течност с висока скорост през нея. На теория тя трябва да остави вътрешните стени на проводниците със същото ниво на чистота като маслото, което трябва да се въведе. По-късно, по време на работа, системата ще изпитва само замърсявания, генерирани вътрешно или внесени отвън, които могат да бъдат контролирани чрез конвенционална филтрация.

Недостатък на процесите на промиване е, че те се основават на процедури за почистване на течността, но пренебрегват вътрешното почистване на системата. Дори когато тръбите и проводниците са инсталирани с голямо внимание на визуално ниво, човешкото око може да види само частици, по-големи от 40 микрона - доста под изискванията дори на най-основната система в хидравличната технология.

Колко висока трябва да бъде скоростта?

Критичната променлива в процеса на промиване, която определя дали получаваме чистотата, която търсим, е скоростта на течността. Традиционните методи обикновено го установяват по един от следните начини:

Това е такова, че се достига число на Рейнолдс (NR) от 3000 или повече, или,
Той трябва да достигне или да надвиши скоростта на работа на системата при нормални условия според проекта.

Опитът казва, че нито една от посочените скорости не е достатъчна, за да се гарантира правилното почистване на проводниците. Ако анализираме динамиката на течностите, ще видим защо.

Фигура 1: опростена скица на експеримента, използван от Рейнолдс за изследване и дефиниране на трите вида потоци.

Числото на Рейнолдс е безразмерно число, използвано заедно с други фактори за класифициране на потока като ламинарен, турбулентен или някъде между тях (вж. Фигура 1). Стойността му зависи от вискозитета на течността, нейната скорост и вътрешния диаметър на тръбата или проводника. Потокът се счита за ламинарен, когато числото на Рейнолдс е по-малко от 2000, което предполага организиран поток с паралелни линии на траектория. Когато числото на Рейнолдс е по-голямо от 3000, потокът се счита за турбулентен, което се определя като условие, при което поточните линии губят ред. Когато числото е между 2000 и 3000, потокът се счита за преходен.

Скоростта, необходима за постигане на турбулентен поток, е в рамките на препоръчания диапазон в указанията за скоростта на проводниците на хидравличната течност. Следното уравнение подсилва твърдението:

Където V е скоростта в футове в секунда,

D е вътрешният диаметър на проводника във футове и

v е кинематичният вискозитет в квадратни фута в секунда.

Два примера

Да предположим, че числото на Рейнолдс е 3000, че проводникът е 1-инчова тръба с дебелина на стената 0,049 инча и че кинематичният вискозитет е 1,288 х 10-4 квадратни фута в секунда. Тогава скоростта на флуида ще бъде 5,14 фута в секунда, което съответства на дебит от 10,24 gpm в този случай.

Вискозитетът, а оттам и числото на Рейнолдс, на типична хидравлична течност се влияе от температурата и налягането. Така че колкото по-горещо е маслото, толкова по-високо е числото на Рейнолдс за същата скорост и налягане. Колкото по-високо е налягането, толкова по-ниско е числото на Рейнолдс за флуид със същата скорост и температура. Следователно, простото посочване на числото на Рейнолдс да бъде 3000 не представлява строго изискване, но е в рамките на нормалния диапазон на работната скорост на системата. По дефиниция е създаден турбулентен поток, тъй като линиите на потока вече не са успоредни, но все още няма достатъчно движение на течност за ефективно почистване на вътрешните стени на проводниците.

Дори при максимални скорости и число на Рейнолдс за хидравличните проводници, потокът не е достатъчно бурен, за да повлияе до голяма степен на замърсяването на стените. Течността в граничния слой в контакт с вътрешните повърхности остава необезпокоявана.

Числото на Рейнолдс за поток при условия на нормална скорост може да се изчисли, като се използва същия размер на проводника и кинематичен вискозитет от първия пример, но със скоростта, увеличена до 20 фута в секунда. Увеличението на скоростта ни дава число на Рейнолдс от 11 671, което съответства на дебит от 39,8 gpm.