"теория предсказаний для решения задач энергосбережения"
- дайджест сайта
- Услуги аутсорсинга проектирования
- Аудит предприятия
- Техническая экспертиза
- Паспортизация предприятия
- Унификация оборудования гидравлического
- Гидроприводы
- Гидроприводы на воде
- Установки очистки жидкости
- Сервораспределители
- Пропорциональные распределители для прессов
- Сервоклапаны для прессов
- Роторные распределители для вибромашин
- Гидропанели управления
- Стабилизаторы давления
- Гидрозамки
- Гидроцилиндры
.jpg)
Разработки ООО "НПФ "Гидромеханика" позволяют для любых задач, требующих использования приводов гидравлических, применять так называемый принцип "открытой архитектуры", предполагающий комбинирование любых гидравлических систем с помощью набора стандартных унифицированных модулей.
Системообразующим элементом в этой концепции является патентованный многофункциональный гидравлический модуль серии ИПК (Рис.1). С помощью модулей серии ИПК решаются любые задачи промышленного гидропривода. Набирая их в параллель, мы создаем привод гидравлический для любых гидрофицированных систем любой требуемой мощности (Рис.2).
Рис.1 Модуль ИПК. Рис.2 Насосно-аккумуляторный источник гидропитания
из десяти модулей ИПК установленной мощности 1.6 МВА.
Не будет являться проблемой в этой концепции и гидравлическая среда. Для перехода на требуемую жидкость используются специальные модули серий ВМ, ГМ, КМ. позволяющие преобразовывать энергию минерального масла под давлением, передаваемую модулем ИПК в энергию любой другой жидкости или газа. Это и вода (Рис.3), и кислоты и щелочи, а также воздух, азот, аргон (Рис.4) и т.д.
Модули серий ВМ, ГМ, КМ позволяют преобразовывать установленную мощность ИПК с помощью эффекта мультипликации как по параметру требуемого давления (до тысяч атмосфер), так и по параметру требуемого расхода (до тысяч л/мин).
.JPG)
Рис.3 Гидравлическая стойка модулей серии ВМ (вода-масло). Рис.4 Модуль типа ГМ (газ-масло).
С помощью модулей, создаются компрессорные, вакуумные и холодильные системы, а также системы водоснабжения, отопления, пульпопроводы, системы густой смазки и т.д. (Рис.5). Причем системы, построенные на основе модулей ИПК, не имеют внутренних конфликтов, характеризующихся гидроударами, и имеют колоссальный запас устойчивости при жестких и случайных по времени динамических режимах. Это становится возможным благодаря принципу внутренней ненапряженности, при котором не мы выбираем внутренние параметры системы, а система их "устанавливает" самостоятельно в согласии с природой явления. Мы же меняем лишь граничные условия, направляя процесс в нужное нам русло.
Комбинирование любых из вышеназванных схем с применением унифицированных модулей, построенных на принципах внутренней ненапряженности, не требует каких либо специальных знаний в области решаемых с помощью этого оборудования задач. Только при этой концепции становится возможным создание сколь угодно мощных, протяженных и разветвленных гидросистем.
Рис.5 Источник гидропитания гидросбива листопрокатного стана 1800.
В альтернативной концепции при укоренившихся традиционных подходах, когда разработчики пытаются расчетно установить максимальное количество параметров и управлять ими (принуждать внутренние состояния системы) появляются ограничения на мощность и динамику системы, так как неизбежные при этих расчетах неточности (динамически изменяющиеся фазовые сдвиги), вносимые в управление, многократно усиливаются, делая систему напряженной, внутренне конфликтной и противоречивой, а в конечном счете, после определенного предела и неработоспособной.
Именно в рамках этой ущербной концепции получили широкое распространение так называемые индивидуальные гидроприводы, в которых задача минимизации внутренней конфликтности вынудила раздробить требуемую общую мощность единой системы на части. Но этот прием несет в себе другой не менее существенный минус, а именно, многократное превышение суммарной установленной мощности против мощности необходимой. Иными словами очень низок коэффициент загрузки оборудования, а с учетом требуемого 100% резерва в некоторых случаях он просто ничтожен.
С учетом вышесказанного, решая проблемы привода гидравлического, появляется возможность взглянуть на любую проблему шире, а именно, с позиций материальных и энергетических затрат всего технологического комплекса, а также с учетом новых потенциальных возможностей предлагаемого оборудования.
Все выпускаемое оборудование сертифицированно (см. сертификат).
Модуль гидравлический.
Любой источник гидропитания может собираться из неограниченного количества модулей ИПК, причём конфликт их собственных регуляторов между собой исключён.Модуль гидравлический - насосный блок, являющийся универсальным (групповым, индивидуальным) гидравлическим приводом, выполненным на принципах ультраустойчивости, с регулятором типа "предиктор-корректор", позволяющим автоматически изменять подачу рабочей жидкости по фактической потребности гидросистемы в режиме реального времени (без фазового сдвига).
Модуль гидравлический ИПК состоит из регулируемого насоса со следящим механизмом изменения подачи и блока автоматического регулирования подачи и поддержания стабильного давления, который является одновременно газогидравлическим микроаккумулятором поршневого типа, шток которого соединен с органом управления регулируемого насоса. Штоковая (гидравлическая) часть микроаккумулятора соединена с напорной магистралью. Поршневая часть микроаккумулятора заряжена азотом на рабочее давление, причем объем газа определяет пределы изменения давления в гидросистеме. Величина хода поршня МА соответствует полному диапазону регулирования производительности насоса. Конструктивно модуль гидравлический не подпадает под регистрацию "Росгортехнадзора", независимо от мощности модуля.Работает гидравлический модуль следующим образом. При отсутствии управляющих сигналов на распределителях, расхода жидкости нет. В этом случае насос Н гидравлического модуля имеет нулевую подачу. Как только появляется управляющий сигнал на распределителе, открывается его дроссельное отверстие, под действием перепада давления жидкость из микроаккумулятора МА устремляется к потребителю - цилиндру или гидромотору, поршень микроаккумулятора подсаживается, одновременно своим штоком воздействуя на механизм изменения подачи насоса, увеличивая ее до тех пор, пока перепад давления не сведется к нулю. Таким образом, каждому положению поршня соответствует своя подача, которая зависит от величины открытия дроссельных отверстий распределителей в данный момент времени.
При перекрытии распределителя, избыток жидкости устремляется в микроаккумулятор. Поршень поднимается, выводя подачу насоса на нулевую. Таким образом, модуль гидравлический имеет встроенный микроаккумулятор, способный при перекрытии распределителей принимать избыток жидкости, удерживая стабильное давление, а при их открытии - выдавать недостающий дефицит жидкости, также удерживая стабильное давление при переходных режимах. Те же самые рассуждения справедливы и при включении-выключении любой комбинации распределителей (сервозолотников). Маневровый объем микроаккумулятора рассчитывается таким образом, что не допускает изменений давления при переходных процессах в моменты изменения подачи насоса. Теоретически, параметр давления в гидравлическом модуле вынесен за пределы системы. Модуль гидравлический имеет характеристику насосно-аккумуляторной станции, но, в отличие от нее, не имеет гидроударов в принципе.
Ниже на рисунке приведена расходная характеристика насосно-аккумуляторного гидравлического модуля, где: tН - постоянная времени регулируемого насоса (время выхода на номинальную подачу), прямая 1 - разрядная характеристика микроаккумулятора, прямая 2 - характеристика подачи насоса, прямая 3 - суммарная характеристика подачи модуля (пунктирные линии - семейство характеристик модуля), прямая 4 - стабильное рабочее давление.
В терминах теории информации аккумулятор и насос гидравлического модуля образуют собой систему "предиктор-корректор" (предсказатель-поправщик), реализующую высшую форму управления. Математически в комплексной форме этот тандем описывается выражением: Y(ω)*Y(ω)¯¹=W, где Y(ω) - минимально-фазовая частотная характеристика аккумулятора, обратная ей Y(ω)¯¹ - характеристика насоса, W - сглаженный спектр мощности (см. теорию линейного минимального квадратичного сглаживания и предсказания).
ООО "НПФ "Гидромеханика" продолжая работу над совершенствованием модулей гидравлических типа ИПК, разработала взамен серии ИПК X новую серию ИПК.XX. Эта серия отличается от предыдущей тем, что регулятор автоматического изменения подачи совмещен с клапаном который соединен со сливом.Таким образом, решена функция защиты гидросистемы от любых перегрузок, в независимости от их происхождения, будь то динамические условия возникновения гидроудара или внешняя энергия воздействующая на гидросистему (например от удара сляба в валки прокатного стана или бойка кузнечного молота в наковальню), давление останется неизменным. Гидросистема на базе модуля ИПК.01 не имеет традиционного разгрузочно-предохранительного клапана настраиваемого на рабочее давление. ИПК.01 не требует настройки, а потому чрезвычайно прост в обслуживании и не требует специальных знаний.
Таблица модулей гидравлических
с автоматически регулируемой подачей рабочей жидкости
с автоматически регулируемой подачей рабочей жидкости
|
Базовый насос
|
Модуль гидравлический
|
Производительность Q, л/мин
|
Рабочее давление P, МПа(кгс/см²)
|
Мощность электродв. N, кВт
|
|
|
серия ИПК
|
новая серия ИПК
|
||||
  ИПК2  |
|||||
|
1НАС-Ф-63/22
ОАО Шахтинский Завод "Гидропривод" 
|
ИПК2Б-63/10
|
ИПК.02-63/10
|
от 0 до 90
|
6.3(63)
|
10
|
|
ИПК2Б-63/18,5
|
ИПК.02-63/18,5
|
10(100)
|
18,5
|
||
|
ИПК2Б-63/22
|
ИПК.02-63/22
|
12.5(125)
|
22
|
||
|
ИПК2Б-63/30
|
ИПК.02-63/30
|
16(160)
|
30
|
||
|
ИПК2Б-63/37
|
ИПК.02-63/37
|
20(200)
|
37
|
||
 |
|||||
|
50НРР125
ОАО Харьковский Завод "Гидропривод" 
|
ИПК5Б-125/22
|
ИПК.05-125/22
|
от 0 до 160
|
6.3(6.3)
|
22
|
|
ИПК5Б-125/30
|
ИПК.05-125/30
|
10(100) |
30 |
||
|
ИПК5Б-125/37
|
ИПК.05-125/37
|
12.5(125) |
37 |
||
|
ИПК5Б-125/45
|
ИПК.05-125/45
|
16(160) |
45 |
||
|
ИПК5Б-125/63
|
ИПК.05-125/63
|
20(200) |
63 |
||
|
ИПК5Б-125/75
|
ИПК.05-125/75
|
25(250) |
75 |
||
|
ИПК5Б-125/110
|
ИПК.05-125/110
|
32(320) |
110 |
||
|
ИПК5Б-125/110
|
ИПК.05-125/110
|
35(350) |
110 |
||
|
ИПК5Б-125/150
|
ИПК.05-125/150
|
50(500)
|
150 |
||
|
50НРР250
ОАО Харьковский Завод "Гидропривод"
|
ИПК5Б-250/30
|
ИПК.05-250/30
|
от 0 до 210
|
6.3(63)
|
30
|
|
ИПК5Б-250/45
|
ИПК.05-250/45
|
10(100)
|
45
|
||
|
ИПК5Б-250/55
|
ИПК.05-250/55
|
12.5(125)
|
55
|
||
|
ИПК5Б-250/63
|
ИПК.05-250/63
|
16(160)
|
63
|
||
|
ИПК5Б-250/90
|
ИПК.05-250/90
|
20(200)
|
90
|
||
|
ИПК5Б-250/110
|
ИПК.05-250/110
|
25(250)
|
110
|
||
|
ИПК5Б-250/132
|
ИПК.05-250/132
|
32(320)
|
132
|
||
|
ИПК5Б-250/150
|
ИПК.05-250/150
|
35(350)
|
150
|
||
|
ИПК5Б-250/200
|
ИПК.05-250/200
|
50(500)
|
200
|
||
|
50НРР500
ОАО Харьковский Завод "Гидропривод"
|
ИПК5Б-500/55
|
ИПК.05-500/55
|
от 0 до 420
|
6.3(63)
|
55
|
|
ИПК5Б-500/90
|
ИПК.05-500/90
|
10(100)
|
90
|
||
|
ИПК5Б-500/110
|
ИПК.05-500/110
|
12.5(125)
|
110
|
||
|
ИПК5Б-500/132
|
ИПК.05-500/132
|
16(160)
|
132
|
||
|
ИПК5Б-500/160
|
ИПК.05-500/160
|
20(200)
|
160
|
||
|
ИПК5Б-500/200
|
ИПК.05-500/200
|
25(250)
|
200
|
||
|
ИПК5Б-500/250
|
ИПК.05-500/250
|
32(320)
|
250
|
||
|
ИПК5Б-500/315
|
ИПК.05-500/315
|
35(350)
|
315
|
||
|
ИПК5Б-500/400
|
ИПК.05-500/400
|
50(500)
|
400
|
||
|
ИПК6
|
|||||
|
РНАС 32/35
ОАО Шахтинский Завод "Гидропривод" 
|
ИПК6Б-32/5.5
|
ИПК.06-32/5.5
|
от 0 до 44
|
6.3(63)
|
5.5
|
|
ИПК6Б-32/7.5
|
ИПК.06-32/7.5
|
10(100)
|
7.5
|
||
|
ИПК6Б-32/11
|
ИПК.06-32/11
|
12.5(125)
|
11
|
||
|
ИПК6Б-32/15
|
ИПК.06-32/15
|
16(160)
|
15
|
||
|
ИПК6Б-32/18.5
|
ИПК.06-32/18.5
|
20(200)
|
18.5
|
||
|
ИПК6Б-32/22
|
ИПК.06-32/22
|
25(250)
|
22
|
||
|
ИПК6Б-32/30
|
ИПК.06-32/30
|
32(320)
|
30
|
||
|
ИПК6Б-32/30
|
ИПК.06-32/30
|
35(350)
|
30
|
||
|
РНАС 63/35
ОАО Шахтинский Завод "Гидропривод"
|
ИПК6Б-63/10
|
ИПК.06-63/10
|
от 0 до 90
|
6.3(63)
|
10
|
|
ИПК6Б-63/18.5
|
ИПК.06-63/18.5
|
10(100)
|
18.5
|
||
|
ИПК6Б-63/22
|
ИПК.06-63/22
|
12.5(125)
|
22
|
||
|
ИПК6Б-63/30
|
ИПК.06-63/30
|
16(160)
|
30
|
||
|
ИПК6Б-63/37
|
ИПК.06-63/37
|
20(200)
|
37
|
||
|
ИПК6Б-63/45
|
ИПК.06-63/45
|
25(250)
|
45
|
||
|
ИПК6Б-63/55
|
ИПК.06-63/55
|
32(320)
|
55
|
||
|
ИПК6Б-63/75
|
ИПК.06-63/75
|
35(350)
|
75
|
||
|
РНАС 125/35
ОАО Шахтинский Завод "Гидропривод"
|
ИПК6Б-125/22
|
ИПК.06-125/22
|
от 0 до 170
|
6.3(63)
|
22
|
|
ИПК6Б-125/30
|
ИПК.06-125/30
|
10(100)
|
30
|
||
|
ИПК6Б-125/37
|
ИПК.06-125/37
|
12.5(125)
|
37
|
||
|
ИПК6Б-125/45
|
ИПК.06-125/45
|
16(160)
|
45
|
||
|
ИПК6Б-125/75
|
ИПК.06-125/75
|
20(200)
|
75
|
||
|
ИПК6Б-125/90
|
ИПК.06-125/90
|
25(250)
|
90
|
||
|
ИПК6Б-125/110
|
ИПК.06-125/110
|
32(320)
|
110
|
||
|
ИПК6Б-125/132
|
ИПК.06-125/132
|
35(350)
|
132
|
||
|
РНАС 250/35
ОАО Шахтинский Завод "Гидропривод"
|
ИПК6Б-250/45
|
ИПК.06-250/45
|
от 0 до 350
|
6.3(63)
|
45
|
|
ИПК6Б-250/75
|
ИПК.06-250/75
|
10(100)
|
75
|
||
|
ИПК6Б-250/90
|
ИПК.06-250/90
|
12.5(125)
|
90
|
||
|
ИПК6Б-250/110
|
ИПК.06-250/110
|
16(160)
|
110
|
||
|
ИПК6Б-250/132
|
ИПК.06-250/132
|
20(200)
|
132
|
||
|
ИПК6Б-250/160
|
ИПК.06-250/160
|
25(250)
|
160
|
||
|
ИПК6Б-250/200
|
ИПК.06-250/200
|
32(320)
|
200
|
||
|
ИПК6Б-250/2
|
ИПК.06-250/2
|
35(350)
|
250
|
||
|
ИПК7
|
|||||
|
НАСФ74М-45/32
ОАО Харьковский Завод "Гидропривод" 
|
ИПК7Б-45/7.5
|
ИПК.07-45/7.5
|
от 0 до 57
|
6.3(63)
|
7.5
|
|
ИПК7Б-45/11
|
ИПК.07-45/11
|
10(100)
|
11
|
||
|
ИПК7Б-45/15
|
ИПК.07-45/15
|
12.5(125)
|
15
|
||
|
ИПК7Б-45/18.5
|
ИПК.07-45/18.5
|
16(160)
|
18.5
|
||
|
ИПК7Б-45/22
|
ИПК.07-45/22
|
20(200)
|
22
|
||
|
ИПК7Б-45/30
|
ИПК.07-45/30
|
25(250)
|
30
|
||
|
ИПК7Б-45/37
|
ИПК.07-45/37
|
32(320)
|
37
|
||
|
НАСФ74М-90/32
ОАО Харьковский Завод "Гидропривод"
|
ИПК7Б-90/15
|
ИПК.07-90/15
|
от 0 до 122
|
6.3(63)
|
15
|
|
ИПК7Б-90/30
|
ИПК.07-90/30
|
10(100)
|
30
|
||
|
ИПК7Б-90/30
|
ИПК.07-90/30
|
12.5(125)
|
30
|
||
|
ИПК7Б-90/37
|
ИПК.07-90/37
|
16(160)
|
37
|
||
|
ИПК7Б-90/55
|
ИПК.07-90/55
|
20(200)
|
55
|
||
|
ИПК7Б-90/63
|
ИПК.07-90/63
|
25(250)
|
63
|
||
|
ИПК7Б-90/75
|
ИПК.07-90/75
|
32(320)
|
75
|
||
|
НАСФ74М-224/32
ОАО Харьковский Завод "Гидропривод"
|
ИПК7Б-45/7.5
|
ИПК.07-45/7.5
|
от 0 до 200
|
6.3(63)
|
30
|
|
ИПК7Б-45/11
|
ИПК.07-45/11
|
10(100)
|
37
|
||
|
ИПК7Б-45/15
|
ИПК.07-45/15
|
12.5(125)
|
55
|
||
|
ИПК7Б-45/18.5
|
ИПК.07-45/18.5
|
16(160)
|
63
|
||
|
ИПК7Б-45/22
|
ИПК.07-45/22
|
20(200)
|
75
|
||
|
ИПК7Б-45/30
|
ИПК.07-45/30
|
25(250)
|
110
|
||
|
ИПК7Б-45/37
|
ИПК.07-45/37
|
32(320)
|
132
|
||
|
ИПК8
|
|||||
|
ИПК8
ООО НПФ "Гидромеханика" .jpg)
|
ИПК8Б-1.3/2.2
|
ИПК.08-1.3/2.2
|
от 0 до 2
|
80(800)
|
2.2
|
Баки для рабочей жидкости.
Бак служит для размещения рабочей жидкости, используемой в гидравлической системе. Минимальная ёмкость бака определяется изменением ёмкости агрегатов гидравлической системы.На боковых поверхностях устанавливаются: запорная арматура (шаровые краны), визуальный указатель уровня, датчик уровня жидкости (ёмкостной выключатель типа ВЕ), термодатчик (термосопротивление типа ТСМУ), манометры газовой и напорной магистралей, арматура для зарядки газового коллектора. Ёмкостной выключатель отключают насосы модулей при снижении уровня масла в баке до аварийного. Термодатчик отключает источник гидропитания при аварийном повышении температуры рабочей жидкости.
Таблица стандартных изготавливаемых баков
|
Объём бака, л
|
Параметры габаритов
|
||
|
Высота, мм
|
Ширина, мм
|
Длина, мм
|
|
|
350
|
756
|
600
|
808
|
|
700
|
1200
|
600
|
1000
|
|
1200
|
1300
|
750
|
1300
|
|
1500
|
1400
|
800
|
1400
|
|
2000
|
1775
|
700
|
1800
|
|
3000
|
1775
|
1000
|
1800
|
|
4000
|
1775
|
1300
|
1800
|
|
5000
|
2000
|
1400
|
1800
|
|
6000 (цилиндрический)
|
2720
|
Ø1750
|
|
Алгоритм выбора источника гидропитания.
Выбор источника гидропитания осуществляется по трём параметрам:1. По рабочему давлению Р (или по установленной мощности эл. двигателя).
2. о максимальному расходу рабочей жидкости (т.е. по производительности и количеству модулей).
3. Наличие резервного модуля.
Рассмотрим выбор источника гидропитания на примере замены насосно-аккумуляторной станции НАС-1900, с рабочим давлением 6.3 МПа, печи ДСП-50. Это сложная техническая задача легко решается с помощью гидравлических модулей, способных автоматически выдавать требуемые подачи при стабильном давлении.
Определим максимальный расход рабочей жидкости для дуговых сталеплавильных печей. При форсированном поднятии трёх электродов одновременно, он составляет:
Q=3*Sпл*V , где Sпл - площадь плунжера (Ø=2.5 мм)
V - скорость перемещения плунжера(V = 45 дм/мин)
Q=3*0.785*2.5²*45=662 л/мин
Следующим шагом является выбор модуля из общей таблицы. Предпочтительным является ИПК.01-250/45. Для полученного расхода необходимо два рабочих и один резервный.
Запишем шифр полученного источника гидропитания
3ИПК.01-250/45 , где первая цифра указывает на количество модулей.
Выбор маслобака:
Объём маслобака определяется по максимальному заполнению механизмов печи плюс минимальный уровень рабочей жидкости. Для ДСП максимальное потребление жидкости происходит при операции "Слив стали", т.е. в период полного поднятия электродов и наклона печи. Объём рабочей жидкости будет составлять:
V=3*Sпл*hпл + 2*Sп*hп , где Sпл - площадь плунжера гидроцилиндров перемещения электродов
hпл - ход электродов
Sп - площадь поршня гидроцилиндра наклона
hп - ход гидроцилиндра наклона
V=3*4.9*35+2*12.56*38=1470 л
Согласно рекомендациям, объём бака составляет 2 маневровых объёма. В итоге необходимый объём бака составляет 3 м³.
Примеры реализованных источников гидропитания:
ИПК6Б-32/4
2ИПК6Б-125/45
2ИПК6А-250/37
3ИПК6Б-250/110-1000
3ИПК6Б-250/110-1500
3ИПК6Б-250/160
9ИПК6Б-250/160
10ИПК6Б-250/160
630024 г. Новосибирск
тел./факс: (383)361-26-80, 361-25-58
тел./факс: (383)361-26-80, 361-25-58
e-mail: