Самоочисний фільтр для замкнутих гідросистем сільськогосподарського обладнання

САМООЧИСНИЙ ФІЛЬТР  ДЛЯ ЗАМКНУТИХ ГІДРОСИСТЕМ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ОБЛАДНАННЯ

SELF-CLEANING FILTER FOR CLOSED HYDROSYSTEMS OF AGRICULTURAL EQUIPMENT

Сторінки: 130-138. Номер: №2, 2021 (295)
Автори:
М. І. СТАДНІК, А. А. ВИДМИШ, С. А. ШАРГОРОДСЬКИЙ, В. С. РУТКЕВИЧ
Вінницький національний аграрний університет
M. STADNIK, А. VIDMYSH, S. SHARGORODSKIY, V. RUTKEVYCH
Vinnytsia National Agrarian University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2021-295-2-130-138
Рецензія/Peer review : 21.04.2021 р.
Надрукована/Printed : 02.06.2021 р.

Анотація мовою оригіналу

Розглядається питання підвищення надійності та довговічності роботи гідроагрегатів замкнутих гідросистем сільськогосподарського обладнання, за рахунок більш якісної очистки робочої рідини фільтраційними установками. Запропоновано конструкцію самоочисного фільтра з  гідравлічною автоматикою керування зворотним промиванням щілинних фільтраційних елементів противотечією робочої рідини.
Розроблено спеціальний стенд для імітаційного моделювання роботи самоочисного фільтра замкнутих гідросистем сільськогосподарського обладнання. Експериментальні дослідження на спеціальному стенді підтвердили працездатність запропонованої конструкції та дозволили виявити її основні переваги у порівняні з вітчизняними та закордонними аналогами.
На основі аналізу перехідних процесів з підвищеною пульсацією тиску сільськогосподарського обладнання замкнутого гідравлічного привода встановлено фактичний перепад тисків, при якому спрацьовує автоматичне промивання, у порівнянні з розрахунковим, у якому неможливо було врахувати такі реальні фактори, як тертя в ущільнювальних вузлах, характеристику пружин, перекоси, герметичність клапанних пар, коливання розмірних ланцюгів.
Визначено найбільш оптимальний режим роботи обладнання автопромивки при діаметрі  дроселя 1,0 мм. Спрацювання обладнання автопромивки відбувалося при перепаді тиску 1,5 МПа (15 атм) та покращеному режимі – пульсації тиску з амплітудою 2 МПа (20 атм) при відключенні автопромивки скоротилися за часом до 0,12 с.
Зазначено, що розроблений самоочисний фільтр для замкнутих гідросистем сільськогосподарського обладнання дозволить підвищити надійність та збільшити ресурс напрацювання елементів гідроагрегатів та самої машини в цілому.

Розширена анотація англійською мовою

The issue of increasing the reliability and durability of hydraulic units of closed hydraulic systems of agricultural equipment is considered, due to better cleaning of the working fluid by filtration units. The design of a self-cleaning filter with hydraulic automatic control of backwashing of slotted filtration elements with a counterflow of the working fluid is proposed.
A special stand has been developed for simulating the operation of a self-cleaning filter of closed hydraulic systems of agricultural equipment. Experimental studies on a special stand confirmed the efficiency of the proposed design and made it possible to identify its main advantages in comparison with domestic and foreign counterparts.
Based on the analysis of transient processes with increased pressure pulsation of agricultural equipment of a closed hydraulic drive, the actual pressure drop at which automatic flushing is triggered was established, compared with the calculated one, in which it was impossible to take into account such real factors as friction in the sealing units, the characteristics of the springs, distortions, tightness of valve pairs, fluctuations in dimensional chains.
The most optimal operating mode of auto-washing equipment with a choke diameter of 1.0 mm has been determined. The auto-washing equipment was switched on at a pressure drop of 1.5 MPa (15 atm) and in an improved mode – pressure pulsations with an amplitude of 2 MPa (20 atm) when the auto-wash was turned off decreased in time to 0.12 s.
It is noted that the developed self-cleaning filter for closed hydraulic systems of agricultural equipment will improve the reliability and increase the service life of the elements of hydraulic units and the machine itself as a whole.
Key words: hydraulic drive, working fluid, mechanical particles, working process, hydraulic distributor, pressure, filter, throttle, test bench, reliability, resource.

References

1. Ivanov M.I. Pidvyshchennia ekspluatatsiinoi efektyvnosti blochno-portsiinoho vyvantazhuvacha konservovanykh kormiv shliakhom hidrofikatsii pryvoda robochykh orhaniv / M.I. Ivanov, S.A. Sharhorodskyi, V.S. Rutkevych // Promyslova hidravlika i pnevmatyka. – – № 1(39). – C. 91–96.
2. Finkelshtein L. Ekspluatatsiia, obsluhovuvannia  ta  nadiinist hidravlichnykh mashyn i hidropryvodiv : navch. posib.  / Finkelshtein  Z.L., Andrenko P.M.,  Dmytriienko O.V. – Kharkiv : Vydavnychyi tsentr. NTU “KhPI”– 2014. – 308 s.
3. Mochalin E.V. Problemy promyshlennoj ochistki zhidkostej ot mehanicheskih zagryaznenij i primenenie rotacionnyh filtrov / E.V. Mochalin, A.A. Halatov // Promyshlennaya teplotehnika. – 2009. – T. 31. – № 2. – S. 57–69.
4. Asheulov A.V. Analiz intensivnosti otkazov gidravlicheskogo oborudovaniya / A.V. Asheulov // Gidravlika pnevmatika – 2010. – № 1(3). – S. 8–12.
5. Rybakov K.V. Puti sovershenstvovaniya sistem obespecheniya chistoty nefteproduktov na skladah agropromyshlennyh predpriyatij / K.V. Rybakov, V.P. Kovalenko, V.A. Borzenko // Energotehnicheskie sredstva selskohozyajstvennogo naznacheniya i ih tehnicheskie sistemy. – Moskva : Sbornik nauchnyh trudov MIISP. – 1989. – T. 2, № 2. – S. 68–75.
6. Lurye Z. Ya. Issledovanie rabochego processa mehatronnogo gidroagregata sistemy smazki metalurgicheskogo oborudovaniya s uchetom harakteristik dvuhfaznoj zhidkosti / Z. Ya. Lurye, M. Fedorenko // MOTROL. Commission of motorization and energetics in agriculture. – 2010. – Vol. 12. – S. 10–25.
7. Syomin D. A. Vliyanie tipa i razmera raschetnyh setok na tochnost rascheta  techenij  v  vihrekamernyh  nagnetatelyah / D.A. Syomin, A.S. Rogovoj // Visnik Nacionalnogo  tehnichnogo  universitetu    Seriya:  Gidravlichni  mashini  ta gidroagregati. – 2016. –  №. 41. –  S. 70–77.
8. Finkelshtejn L. Snizhenie zagryaznennosti  vodnyh  resursov  za schet  primeneniya  gidrodinamicheskih  filtrov / Z.L. Finkelshtejn, L.N. Bojko // Promislova gidravlika i pnevmatika. – 2003. – № 2. – S. 28−32.
9. Udler I. Sredstva filtracii  dlya mobilnyh  mashin  i  mehanizmov,  ekspluatiruemyh  pri  ponizhennyh temperaturah / E.I. Udler,  M.V. Kadochnikova // Tez. dokl. mezhdunarodnoj konferencii, Tyumen, 1996.
10. Stadnik N.I. Filtracionnye ustanovki dlya zamknutyh gidrosistem mehanizirovannoj krepi / N.I. Stadnik, I. Varshavskij, Yu.I. Kirilyuk [ta in.] // Gornoe oborudovanie i elektrotehnika. – 2006. – № 2. – S. 13−15.
11. 36727 Ukrainy: MPK (2007), E21D23/16, B01D29/48. Filtroelement shelevogo tipa. 2008 05122 ; zayavl. 21.04.08 ; opubl. 10.11.08, Byul. № 21. 4 s.
12. № 12200 Ukrainy, MPK (2006), F02D 23/00, V01D 27/00. Filtr. 2005 08234 ; zayavl. 22.08.05 ; opubl. 16.01.06, Byul. № 1. 6 s..
13. Hunko I.V. Kompleksna systema filtratsii dlia zamknutykh hidrosystem silskohospodarskoho obladnannia / I.V. Hunko, M.I. Stadnik, V.S. Rutkevych // Tekhnika, enerhetyka, transport APK. − 2021. − № 4(112). − C. 113–125.