Разработка ученых Пермского Политеха позволит лучше очищать масло в экскаваторах и тракторах

На изобретение выдан патент № 2833230. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Гидравлические системы — это такие механизмы, которые для передачи энергии используют жидкостьпод давлением. Насос вырабатывает давление, которое приводит в движение жидкость и передает силу к цилиндрам, а они, в свою очередь, преобразуют энергию жидкости в механическое движение.Так работают экскаваторы, тракторы, краны, прессы и станки.

Из внешней среды в масло могут попадать посторонние частицы, капли воды, химические продукты разложения и другие нежелательные вещества. Это одна из основных причин снижения производительности, поломок и сокращения срока службы гидравлических систем, поэтому очистка рабочей жидкости является важной задачей. Для этого существуют специальные устройства, но они либо не способны поддерживать допустимый уровень примесей в масле, либо представляют собой слишком громоздкую и сложную конструкцию, которую сложно установить на оборудование.

Проблема неэффективности многих очистительных устройств заключается в застаивающемся масле. В системах с гидроцилиндрами жидкость движется из стороны в сторону, осуществляя рабочее движение. Фильтр должен очищать ее перед возвратом в бак, но из-за длинных труб она может «застрять» и не очиститься полностью. В результате грязь не удаляется и засоряет полости гидроцилиндра, тем самым увеличивая его износ.

Ученые Пермского Политеха разработали упрощенное устройство для очистки гидравлического масла, которое работает эффективнее благодаря установке дополнительных клапанов.

— Механизм включает в себя основные элементы гидравлической системы: бак для хранения жидкости, насос для создания давления в системе, гидрораспределитель для направления потока масла, трубопроводы и фильтр для очистки. Также мы устанавливаем три клапана, которые создают дополнительный поток масла и тем самым позволяют принудительно очищать его в тех участках, где оно застаивается — комментирует Ильнур Шаякбаров, заведующий учебной лабораторией, старший преподаватель кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ.

— Наша конструкция обеспечивает достаточную циркуляцию рабочей жидкости, а значит и ее качественную очистку. Мы провели эксперимент на модели, собранной по нашей гидросхеме. Цилиндр механизма сначала заполнили загрязенной рабочей жидкостью, измерили степень ее загрязнения, а затем провели очистку с помощью поршня и переключения клапанов. Выяснилось, что предложенная нами конструкция снижает уровень примесей в жидкости почти на 73% (с 0,11 до 0,03%) — рассказывает Константин Пугин, профессор кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ, доктор технических наук.

Устройство, которое разработали ученые Пермского Политеха, хорошо обеспечивает циркуляцию масла даже в самых дальних частях гидравлических систем машин. Это помогает эффективно удалять грязь и продукты износа, а также позволяет улучшить прогрев машин в условиях низких температур. Такая разработка улучшит работу оборудования по типу экскаваторов, тракторов, кранов, прессов и станков, а также повысит срок их службы.