Гидравлику выставили напоказ

В Москве завершилась IV промышленная выставка ITFM-2012

Изучая последние направления развития современной гидравлики, заведующий лабораторией гидросистем станков «ЭНИМС» Владимир Свешников проделал большой путь по красным дорожкам столичного «Крокус Экспо».

Главным дебютантом экспозиции «Механизмы. Гидравлика. Приводы. Автоматика / MDA Россия» – одной из составных частей ITFM-2012 – стала промышленная корпорация Eaton. Пополнение в виде всемирно известных брендов Vickers и Internormen позволило ей производить практически всю номенклатуру высококачественных гидравлических компонентов для промышленного и мобильного применения, а также комплектующую электронику.

Свидетельством качества продукции Eaton является опыт эксплуатации четырех аксиально-поршневых насосов PVX в гидросистеме дуговой сталеплавильной печи (фирма Gerdau, Бразилия), работающих непрерывно с максимальной нагрузкой на смеси воды и гликоля и лишь один раз в месяц кратковременно останавливаемых на профилактику. В гидросистеме одновременно работают три насоса и один остается в резерве. Параметры насосов: рабочий объем V₀=250 см³; давление номинальное р_ном=35 МПа и пиковое р_пик=42 МПа.

Если в ранее применяемых насосах возникали неполадки уже послe
1,5 года эксплуатации, то насосы PVX , имеющие крупногабаритные валы, усиленные подшипники и тефлоновые уплотнения валов, проработали без проблем 4,5 года, после чего в одном из них появилась незначительная утечка по валу. При очередном сервисном обслуживании были заменены уплотнения, вал и подшипники, и насос уже более года работает безукоризненно.

Фирма Hunger Hydraulik вновь удивила специалистов уникальным проектом. На этот раз гидроприводом разводного моста в британском Пул Харбор.

Характеристики гидропривода исследовались с помощью динамического моделирования с учетом жесткости крепления двух приводных цилиндров в опорах и жесткости механических элементов.

Модель гидравлической подсистемы учитывает упругость (масло, РВД), трение и динамические характеристики отдельных компонентов (особенно распределителей). Установлена удовлетворительная

работа системы в различных условиях нагрузки, в том числе ветровой и снеговой.

В настоящее время выполняется заказ на гидропривод разводного моста для Санкт-Петербурга.

Компания ARGO-HYTOS производит самую разнообразную гидроаппаратуру управления и регулирования, в том числе электрического пропорционального.

Предлагаются также монтажные плиты с условными проходами 4,6 или
10 мм, насосные станции (в том числе с погружным электромотором), мини-агрегаты и блоки управления по индивидуальному заказу. Представляются интересными обширная линейка фильтров и систем очистки рабочей жидкости (РЖ), а также датчики мониторинга степени загрязненности. На выставке впервые демонстрировался портативный прибор анализа чистоты РЖ PODS.

Интересные новинки продемонстрировала на выставке фирма Stauff. 12-канальный портативный гидротестер с большим сенсорным экраном способен контролировать и выдавать на распечатку данные о давлении и расходе РЖ, ее температуре и частоте вращения насосов, гидромоторов и электродвигателей. Впервые было представлено пневматическое устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов.

Технология очистки состоит в следующем. В трубу устанавливается поролоновый пыж с нанесенной сверху абразивной шкуркой, и далее через специальный переходник труба соединяется с пневмопистолетом. После нажатия на курок пыж проталкивается сжатым воздухом через трубу и удаляет загрязнения. Таким образом, операция механической очистки совмещается с продувкой трубы сжатым воздухом.

Новинкой продуктовой линейки фирмы ABCO был мини-агрегат SCLA с двигателем постоянного тока.

Обложка каталога китайской фирмы E•MC, украшенная фигурой воина из гидравлических компонентов, очевидно должна символизировать китайское наступление в области гидравлики. Но шутки в сторону, доля китайской продукции в мировом производстве гидравлики с 2000-го по
2010 г. возросла с 3 до 27%!

Что же касается содержания каталога, то в нем представлены гидроцилиндры, секционные и моноблочные распределители для мобильной техники, гамма шестеренных насосов и гидромоторов (р_max=20...25 МПа), героторные и радиально-поршневые гидромоторы, РВД, фитинги, быстроразъемные соединения, грузоподъемные устройства, светильники, пульты дистанционного управления и теплообменники. Дизайн насосов и гидромоторов подобен дизайну ведущих европейских брендов, поэтому возможно, что это лицензионная продукция.

Впервые на выставке была представлена инжиниринговая компания ООО «ГидроПневмоСистемы». Среди ее последних разработок отметим насосные установки по спецзаказам, в том числе с регулируемыми насосами, тандемированными с насосом контура рециркуляции (фильтрации и охлаждения).

Большое разнообразие компонентов для комплектации насосных установок традиционно представила фирма KTR. Расширена линейка соединительных муфт. Если минимальный размер всемирно известных муфт ROTEX^® может использоваться в качестве брелка для ключей, то максимальный рассчитан на диаметр вала 200 мм и способен передавать моменты до 35000 Нм.

Разработан новый стандарт зубчатого венца из полиуретана T-PUR, позволяющий работать с высокой долговечностью в широком температурном диапазоне (от -50 до
+120 ^оС). Интересными новинками являются разборные зубчатые муфты, допускающие разъединение валов насоса и электродвигателя без их демонтажа, а также гидродинамические муфты ROTOFLUID. Последние обеспечивают плавный запуск оборудования, надежную защиту от пиков мощности, эффективное демпфирование крутильных колебаний. Охлаждение полумуфт реализуется только путем конвекции оребренного алюминиевого корпуса, что свидетельствует о высоком КПД.

Компания PH Industrie-Hydraulik позиционирует себя как ведущий производитель трубопроводной арматуры и резьбовых соединений из высококачественной стали по стандартам DIN, SAE, BSP и JIC.

Инновационная технология точения уплотнений (изготовление уплотнений «за час») демонстрировалась в обширной экспозиции австрийской фирмы Seal Maker.

Фирма поставляет токарные или карусельные станки с револьверной головкой, материалы, инструменты и программное обеспечение. Благодаря многолетнему опыту и технологии, признанной во всем мире, уже создан карусельный станок с ЧПУ, позволяющий обрабатывать уплотнения с наружным диаметром до 1850 мм.

В обширной экспозиции фирмы Balluff были представлены линейные датчики для встройки в гидроцилиндры, которые называют «новым стандартом в промышленной гидравлике» благодаря хорошей виброзащите, удобству монтажа, а также легкости подключения через порт USB, проверки и диагностики. Существуют исполнения цифровых датчиков для работы с шиной CANopen.

Среди заочных участников выставки особый интерес представляли Bosch Rexroth, Parker Hannifin, Voith Turbo и Hydac. Их новые наработки были представлены в специальном сборнике «MDA-технологии». Фирма Bosch Rexroth успешно завершила масштабный проект механизации сцены Большого театра (Москва). Более 600 гидравлических и электрических приводов поднимают на высоту до 16 м со скоростью до 0,7 м/с семь двухъярусных сценических платформ весом 70 т, размером 22×3 м и высотой 10 м; обеспечивают наклон верхней поверхности платформы, опускание и подъем предметов почти в любой точке сцены. Два лифта быстро и безопасно доставляют декорации и исполнителей с нижнего уровня наверх; оркестровая яма имеет опускаемый парапет и пять отдельно регулируемых платформ гибкого изменения ее топографии. Механизированы поворотный круг, устройства подачи декораций, тележки танцевального пола размером 22×21 м, система освещения. Несмотря на расширение нижней сцены, из-за недостатка места не было технической альтернативы компактной гидравлике с ее уникальной удельной мощностью и свободным размещением гидродвигателей. Учитывалось также особое преимущество гидравлики – плавное и бесшумное перемещение платформ и их надежное удержание в любом положении без дополнительного энергопотребления.

Гидропривод имеет следующие уникальные параметры: вместимость бака 50000 л, общая приводная мощность насосов 700 кВт, суммарная вместимость аккумуляторной станции 13 000 л. Насосы и аккумуляторы способны генерировать подачу до
9000 л/мин при давлении
18 МПа. Особое внимание в проекте уделялось проблемам надежности и безопасности. Все механизмы были протестированы на стендах Rexroth при 125%-ной нагрузке.

Информационно-управляющая система контролирует движение всей сценической механизации, в том числе с удобных переносных пультов. Децентрализованные ЦПУ осей перерабатывают команды, обеспечивая выполнение сложных задач режиссуры и реализуя основной девиз проекта – мультитехнология для максимальной свободы творчества.

Фирмой Parker Hannifin выполнено подробное исследование гидрораспределителей в электрогидравлических линейных приводах. С позиций исключения кавитации, снижения энергетических потерь и обеспечения эффективного торможения движущихся механизмов рассмотрены условия оптимизации проходных сечений рабочих кромок золотников распределителей в случаях использования гидроцилиндров с различными сочетаниями рабочих площадей поршня.

Фирмой Voith Turbo создан так называемый гибридный привод с сервонасосами в закрытом контуре (CLDP). Авторы разработки считают, что, несмотря на значительный прогресс электроприводов, гидроприводы для металлорежущих станков обладают особыми преимуществами, от которых машиностроители не должны отказываться: цилиндр – простейший линейный двигатель, надежная защита от перегрузки и «бесконечный» срок службы. Известно, что дроссельное регулирование гидроприводов имеет пониженный КПД. Объемное регулирование на базе регулируемого насоса с реверсом по потоку энергетически предпочтительно, однако при работе в замкнутом контуре с дифференциальным цилиндром возникает проблема разности объемов РЖ в гидролиниях.

Приводы CLDP позволяют снять эту проблему путем применения дифференциального насоса. В этом случае на валу серводвигателя установлены два рабочих комплекта шестеренных насосов внутреннего зацепления, причем соотношение их рабочих объемов равно соотношению площадей поршня цилиндра, а компенсация объема штока реализуется с помощью аккумулятора, который также выполняет функцию бака. Реверс движения цилиндра и изменение скорости обеспечиваются путем программного изменения направления и частоты вращения серводвигателя.

Таким образом, дроссельные потери мощности пренебрежимо малы. Минимальная частота вращения для создания требуемого давления составляет 100 мин^-1. Основные параметры CLDP: р_max=25 МПа;
n_max=3000 мин^-1; максимальная скорость 132 мм/с; усилие до 196 кН; мощность 26 кВт; достигаемая точность 10 мкм.

Необходимо отметить, что подобные принципы реализованы в электрогидростатических приводах фирм Liebherr и Moog. Более того, Moog имеет 18-летний опыт поставки гибридных энергосберегающих электрогидростатических приводов (EHA) для авиации и работает над расширением сферы их использования в общем машиностроении, что является весьма заманчивой перспективой. Во всяком случае специалисты Voith Turbo уверены, что CLDP может помочь гидравлике снова обрести «потерянное» применение и сохранить имеющиеся функции.

Неправильное обращение с современными экологичными гидравлическими жидкостями часто приводит к возникновению электростатических разрядов и образованию продуктов старения (лаков), отрицательно влияющих на работу гидросистем, считают специалисты фирмы Hydac. Электрические разряды разрушают фильтроэлементы, клапаны и датчики и могут даже привести к взрыву РЖ. Возможно местное разрушение фильтрующих сред, например, появление дыры 200 мкм в 3-микронном фильтре. На специальном стенде специалисты Hydac тщательно исследовали электростатические характеристики фильтров, в результате создав
серию специальных фильтроэлементов Stat-Free^®.

Швейцарской компанией Oelhydraulik Hagenbuch поставляются программное обеспечение, согласованное с техпроцессом, системы управления и гидравлика «из одних рук». При моделировании, позиционировании и испытаниях используются электрогидравлические гексаподы с 3…6 степенями подвижности. 6-координатная платформа Hexamove широко применяется в аттракционах и киностудиях. Одно из типичных применений – прецизионная платформа–носитель для монтажа шасси самолета Airbus А380.