Фильтрация гидрожидкости

Одним из недостатков гидравлических систем являются высокие требования к чистоте гидрожидкости. Зазор между гильзой и золотником, другими взаимноперемещающимися парами составляет 2-4 микрона. Для предотвращения отказов ГС в процессе эксплуатации жидкость в системах тщательно фильтруется.

Загрязнениями становятся:

- продукты износа деталей элементов систем;

- продукты окисления и других физико-химических процессов, происходящих в жидкости;

- частицы, попадающие извне, в том числе при замене агрегатов, подсоединении наземного источника энергии и т.п.

В процессе эксплуатации уровень загрязненности сначала растет, а затем стабилизируется. Вопросы фильтрации были рассмотрены в курсе гидравлики. Фильтроэлементы подразделяются на регенерируемые и одноразовые. К одноразовым относятся неорганическое стекловолокно и бумага. К регенерируемым: металлическая сетка и волокно из нержавеющей стали (см.Рис.1.2). Элементы из металлической сетки можно вымачивать в специальных растворах и продувать сжатым воздухом. Такой фильтрующий элемент можно использовать до 10 раз. Однако у этой способности есть и обратная сторона - такие элементы не эффективны при потребной фильтрации 25 мкм и меньше. Металлическое волокно способно отсеивать частицы от 3 мкм и больше, однако процесс его регенерации более сложный: необходима ультразвуковая ванна со специальным раствором и компрессор. За счёт возможности регенерации, эти элементы более дорогостоящие, нежели одноразовые.

Рис.1.2

По мере наработки фильтры засоряются, перепад на фильтрующем элементе возрастает, что может привести к разрушению сетки фильтра и отфильтрованные загрязнения при этом поступают в систему. Поэтому, как отмечалось ранее, фильтры снабжаются перепускными клапанами, срабатывающими при увеличении перепада давления на фильтрующем элементе. На самолетах нового поколения, при увеличении перепада давления на фильтре срабатывает сигнализатор и на панели гидросистемы загорается табло «Фильтр засорен». Для обеспечения удобства эксплуатации фильтры снабжаются отсечными клапанами, что позволяет демонтировать фильтр без слива рабочей жидкости из системы.

Рис.1.3

В качестве примера рассмотрим конструкция и работу гидравлического фильтра самолета Ил-76. Во время нормальной работы (рис.1.3,а) подводимая к фильтру жидкость поступает в полость между стаканом и фильтрующим элементом. Через поры в фильтрующем элементе (никелевая сетка саржевого плетения) жидкость проходит внутрь него и далее через открытый отсечной клапан - в линию отвода жидкости. При засорении фильтрующего элемента перепад давления перед и за ним становится большим, чем 7⁺²_-1 кгс/см² и перепускной клапан открывается, обеспечивая проход жидкости через фильтр без фильтрации. Перепускной клапан выполняет функцию и отсечного клапана. При снятом фильтрующем элементе перепускной клапан под действием пружины садится на седло, установленное в крышке, и перекрывает линию подвода жидкости к фильтру. В этом случае закрывается и отсечной клапан фильтра, перекрывая линию отвода жидкости от фильтра. Благодаря такой конструкции клапанов при вывинчивании стакана и снятии фильтрующего элемента не происходит слива жидкости из трубопроводов, присоединенных к фильтру.

В гидравлических системах фильтры устанавливаются в магистрали нагнетания за насосами, перед приводами системы, в самих приводах и в линии слива перед входом в гидробак. В линии всасывания фильтры не устанавливаются, т.к. они понизили бы и без того достаточно низкое давление в этой магистрали. Для компенсации потерь на фильтрацию в линии всасывания необходимо было бы повысить давление наддува баков, что приведет к увеличению массы системы.

В линии наддува баков устанавливаются воздушные фильтры. Имеются сеточные фильтры и в баке на входе в трубопровод всасывания и на заливной горловине. Заправка жидкости в бак должна производиться от наземной установки, имеющей свои фильтры. Заправка через заливную горловину является нежелательной, поэтому если она имеет место, это отмечается в бортовом журнале. Фильтры могут также устанавливаться в линии заправки от УПГ-300, т.е. в линии от бортовых клапанов всасывания и нагнетания, к которым подсоединяется наземная установка, до гидробака. Фильтр считается фильтром грубой очистки, если он задерживает частицы размером свыше 10 мкм, и считается фильтром тонкой очистки, если размеры их меньше 10 мкм.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие преимущества и недостатки имеются у гидравлических систем?

2. Какие преимущества и недостатки имеются у электрических систем?

3. Какие существуют недостатки у пневматических систем?

4. В чем заключается принцип действия объёмного привода?

5. В чем отличие гидросистем закрытого, открытого, и полузакрытого типа?

6. Что представляют собой гидросистемы централизованные, автономные, резервные и кратные?

7. Что обуславливает создание новых рабочих жидкостей?

8. Какие требования предъявляются к рабочим жидкостям?

9. Что представляют собой жидкости АМГ-10, НГЖ-4(5У), 7-50С-3?

10. Какие существуют зарубежные аналоги отечественных рабочих жидкостей?

11.Можно ли в случае необходимости дозаправить гидравлические системы отечественных самолётов зарубежными гидравлическими жидкостями?

12. Что является источником загрязнений рабочих жидкостей гидравлических систем?

13. Увеличивается ли чистота рабочей жидкости за фильтром при увеличении времени его работы?

14. Что происходит в фильтре и гидравлической системе при достижении предельной степени засорения фильтра?

15. Какие фильтры считаются фильтрами грубой и тонкой очистки?