Jak wybrać filtry ciśnienia hydraulicznego?
Użytkownik musi najpierw zrozumieć stan swojego układu hydraulicznego, a następnie wybrać filtr. Celem wyboru jest: długa żywotność, łatwość użytkowania i zadowalający efekt filtrowania.
Czynniki wpływające na żywotność filtra. Element filtracyjny zainstalowany wewnątrz filtra hydraulicznego nazywany jest wkładem filtracyjnym, a jego głównym materiałem jest sito filtracyjne. Filtr składa się głównie z siatki tkanej, filtra papierowego, filtra z włókna szklanego, filtra z włókien chemicznych i filcu filtracyjnego z włókien metalowych. Materiały filtracyjne złożone z drutu i różnych włókien charakteryzują się bardzo delikatną strukturą, mimo że proces produkcji tych materiałów został udoskonalony (np. poprzez zastosowanie wykładziny i żywicy impregnującej), nadal istnieją ograniczenia w zakresie warunków pracy. Główne czynniki wpływające na żywotność filtra opisano poniżej.
1. Spadek ciśnienia na obu końcach filtra. Gdy olej przepływa przez element filtrujący, na obu końcach powstaje pewien spadek ciśnienia, a jego konkretna wartość zależy od konstrukcji i powierzchni przepływu elementu filtrującego. Gdy element filtrujący przyjmuje zanieczyszczenia zawarte w oleju, pozostają one na powierzchni lub wewnątrz elementu filtrującego, osłaniając lub blokując niektóre otwory przelotowe lub kanały. W ten sposób zmniejsza się efektywny obszar przepływu, a tym samym wzrasta spadek ciśnienia na elemencie filtrującym. Wraz ze wzrostem ilości zanieczyszczeń blokowanych przez element filtrujący, wzrasta również spadek ciśnienia przed i za elementem filtrującym. Te ścięte cząstki przeciskają się przez otwory medium i ponownie dostają się do układu. Spadek ciśnienia powoduje również rozszerzenie pierwotnego rozmiaru otworów, zmieniając wydajność elementu filtrującego i zmniejszając jego wydajność. Jeśli spadek ciśnienia jest zbyt duży, przekraczając wytrzymałość konstrukcyjną elementu filtrującego, element filtrujący zostanie spłaszczony i zapadnięty, co spowoduje utratę funkcji filtra. Aby zapewnić wystarczającą wytrzymałość elementu filtrującego w zakresie ciśnienia roboczego systemu, minimalne ciśnienie, które może spowodować jego spłaszczenie, jest często ustawione na 1,5-krotność ciśnienia roboczego systemu. Oczywiście, w tym przypadku olej musi zostać przetłoczony przez warstwę filtra bez zaworu obejściowego. Taka konstrukcja często występuje w filtrach rurociągów wysokociśnieniowych, a wytrzymałość elementu filtrującego powinna zostać wzmocniona w szkielecie wewnętrznym i sieci wykładzin (patrz normy ISO 2941, ISO 16889, ISO 3968).
2. Zgodność wkładu filtracyjnego z olejem. Filtr zawiera zarówno metalowe, jak i niemetalowe elementy filtracyjne, które stanowią większość. W przypadku wszystkich z nich pojawia się problem kompatybilności z olejem w układzie. Dotyczy to między innymi kompatybilności ze zmianami chemicznymi i zmianami termicznymi. Szczególnie istotne jest, aby nie ulegały one zmianom w wysokich temperaturach. Dlatego różne elementy filtracyjne muszą być testowane pod kątem kompatybilności z olejem w wysokich temperaturach (patrz ISO 2943).
3. Wpływ pracy w niskich temperaturach. System pracujący w niskich temperaturach ma również niekorzystny wpływ na filtr. W niskich temperaturach niektóre materiały niemetaliczne w elemencie filtrującym stają się bardziej kruche. Ponadto, w niskich temperaturach wzrost lepkości oleju powoduje wzrost spadku ciśnienia, co łatwo prowadzi do pęknięć w materiale filtrującym. Aby sprawdzić warunki pracy filtra w niskich temperaturach, test „zimnego startu” systemu należy przeprowadzić w najniższej temperaturze roboczej systemu. Norma MIL-F-8815 przewiduje specjalną procedurę testową. Norma lotnicza Chin HB 6779-93 również zawiera odpowiednie przepisy.
4. Okresowy przepływ oleju. Przepływ oleju w układzie jest zazwyczaj niestabilny. Zmiany natężenia przepływu powodują odkształcenia giętkie elementu filtrującego. W przypadku przepływu okresowego, z powodu powtarzających się odkształceń materiału filtrującego, dochodzi do uszkodzeń zmęczeniowych materiału i powstawania pęknięć zmęczeniowych. Dlatego też, podczas projektowania filtra, należy sprawdzić jego wytrzymałość zmęczeniową, dobierając odpowiednie materiały filtracyjne (patrz norma ISO 3724).
Czas publikacji: 20-01-2024