Особенности применения гидравлических систем в механизированных парковочных комплексах в России и влияние холодного климата на их надёжность

Относительно новых тенденций китайских производителей

В настоящее время у некоторых китайских производителей парковочного оборудования проявляется явная тенденция к замещению электромеханических узлов гидравлическими механизмами. В частности это характерно для парковочных систем пазлового типа, в которых силовые элементы — моторы-редукторы в механизмах подъема — были заменены на другие силовые элементы — гидроцилиндры.

В машиностроении часто используются гидравлические приводы. Как правило, их применяют в тех случаях, когда удается значительно улучшить технико-экономические показатели машин. При этом стоит отметить, что большинство преимуществ гидравлического привода проявляется  в условиях умеренных температур.

Как известно, при размещении парковочных комплексов пазлового типа с электромеханическим приводом вне помещений для обеспечения их работоспособности не требуются отопление и теплые укрытия, накоплено достаточно  статистики, свидетельствующей о надежности таких комплексов.

Бесспорно, использовать гидропривод в механизмах подъема можно, но для зимних условий необходимо предусматривать подогрев гидроцилиндров и трубопроводов гидравлической системы, а это, в свою очередь, ухудшает потребительские свойства парковочного комплекса ввиду увеличения затрат электроэнергии.  

Существует активно рекламируемое на российском рынке  решение для башенных паркингов с применением принципа пазловых систем с гидроприводом в механизмах подъема. Ввиду относительной простоты применяемых механизмов — гидроцилиндров с полиспастами — такие паркинги дешевле других парковочных комплексов башенного типа. Однако пока они существуют только в тёплых странах. Опыт эксплуатации таких комплексов в условиях холодного климата недостаточен, чтобы можно было делать какие-то выводы об их надёжности.

В чём опасность низких температур для гидропривода?

Низкие температуры существенно влияют на безотказность и работоспособность машин с гидравлическим приводом. Объясняется это тем, что вязкость холодной рабочей жидкости после длительного периода простоя в 7 и более часов значительно повышается. Также при воздействии температур низкого значения на гидравлическую систему изменяются важные ее показатели:

  • Потери давления рабочей жидкости в гидросистеме  возрастают в 3-4 раза при температуре -30°С по сравнению с потерями давления при +40...+50°С.
  • Понижается объемный и гидромеханический КПД, особенно в период пуска оборудования в работу.
  • Возрастает гидравлическое сопротивление потоку.
  • Возрастают силы трения, возникающие в подвижных соединениях.

В чём опасность низких температур для механизированных  автостоянок с гидроприводом?

Падение давления в гидравлической системе связано с тяжёлым режимом работы насоса гидравлической станции — основного агрегата гидросистемы. При низкой температуре окружающей среды и, как следствие, высокой вязкости рабочей жидкости возрастает величина гидравлического сопротивления во всасывающей линии насоса. В результате создаётся недостаточное заполнение рабочего объема насоса в процессе всасывания, которое зависит также от скорости потока, внутреннего диаметра и длины всасывающей линии.

Следует заметить, что снижение давления проявляется уже на выходе из насоса, а рабочую жидкость (масло) необходимо прокачать до силового органа системы — гидроцилиндра через гидрораспределитель и гидролинию, длина которой в башенном паркинге может быть больше 20 метров. Гидравлическое сопротивление потоку этих элементов системы играют ключевую роль в оценке работоспособности всей системы. Существует большая вероятность, что при наличии значительных гидравлических потерь гидроцилиндр механизма подъёма не разовьет достаточного усилия для подъема платформы с автомобилем. Даже если это и произойдет, то процесс подъема займет в разы большее время, чем это выполнялось бы в условиях умеренных температур.  Для сравнения: в паркинге башенного типа с электромеханическим приводом скорость подъема лифта с автомобилем составляет 60 м/мин.  В подобном паркинге с гидроприводом при умеренной температуре окружающей среды скорость подъема вдвое меньше, на холоде скорость работы гидропривода снизится еще в два-три раза. Вряд ли парковочный комплекс с такой скоростью загрузки (15…10 м/мин) можно считать работоспособным.

Неоспоримым считается и тот факт, что работоспособность гидравлических систем, эксплуатируемых вне помещений в районах с холодным климатом, где суточный перепад отрицательных температур может составлять 20°С, обеспечивается сезонной заменой гидравлического масла. Если автостоянка оборудована большим количеством оборудования с гидравлическим приводом, то сезонная замена масла становится серьёзной проблемой.   

Однако даже применение специальных низкотемпературных сортов гидравлических масел и уплотнений не устраняет полностью возникающих трудностей при эксплуатации, так как значительное охлаждение вызывает температурные деформации, нарушение посадок и изменение физико-химических свойств, применяемых материалов (пластичности, объёма, линейных размеров и др.).

Из вышеизложенного следует, что с понижением температуры окружающей среды оборудование будет работать медленнее и с большими затратами электрической энергии. Следует также отметить, что уже изначально потребляемая мощность парковочного оборудования с гидравлическим приводом даже при умеренной температуре в зависимости от модификации выше на 10…20 % потребляемой мощности аналогичного оборудования с электромеханическим приводом. Эта дополнительная потребляемая мощность расходуется на потери в гидравлической системе.

Отказы в работе машин часто возникают из-за несоответствия свойств уплотнений и рукавов высокого давления условиям эксплуатации. При низких температурах резиновые уплотнения теряют упругие свойства, и давление на контактной поверхности уменьшается или совсем исчезает. Для многих марок резин контактное давление сохраняет свою начальную величину лишь до температуры -15 -25°С.

Проблема обеспечения работоспособного состояния гидравлического оборудования, работающего при широком изменении температуры, является многофакторной и поэтому технически сложной. При повышении температуры и снижении вязкости гидравлического масла ниже допустимого уровня возникает резкое увеличение объемных потерь (внутренние перетечки и наружные утечки), непосредственный контакт сопряженных поверхностей трения деталей, локальный нагрев, интенсивный износ и «схватывание» трущихся поверхностей. Это приводит к частичной или полной потере работоспособности гидравлического оборудования. Поэтому правильный выбор и применение материалов, из которых изготавливается гидрооборудование с высокой точностью сопряжения деталей, гидравлических масел и уплотнений являются решающими для обеспечения работоспособного состояния гидропривода при широком диапазоне изменения окружающей температуры и вязкости гидравлических масел.

Учитывая вышеизложенное относительно требований к качеству изготовления оборудования и правильному подбору материалов, следует внимательно относиться к выбору поставщика гидравлического оборудования, который должен обладать достаточным опытом эксплуатации своего оборудования в условиях холодного климата.

 

Дополнительные проблемы, связанные с применением гидропривода в механизированных автостоянках

Кроме проблем, связанных с холодным климатом, применение гидравлических систем в механизированных парковочных комплексах потребует пересмотра решений по устройству инженерных систем и пересмотру мероприятий по охране окружающей среды, так как наличие значительного распределенного объема гидравлического масла представляет серьёзную угрозу пожарной и экологической безопасности. В соответствии с РД-03-260-99 «МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИДЕНТИФИКАЦИИ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ» парковочные комплексы, представляющие собой сооружения, в конструкции которых используются горючие вещества (гидравлическое масло) под давлением более 0,07 МПа, являются опасными производственными объектами.

 

Резюме по применению гидравлических систем в механизированных паркингах

Специалисты нашего головного предприятия ЗАО «НПП «Машпром», опираясь на свой многолетний опыт создания гидравлического прессового оборудования, и специалисты компании Neo-Park — непосредственные разработчики парковочного оборудования — не рекомендуют применять гидравлические системы в конструкциях механизированных паркингов. Исключением являются парковочные модули компактного типа (гидравлические подъёмники), в которых объём гидравлического масла невелик и длина гидравлических линий имеет малые размеры.


Возврат к списку

Поиск

Введите фразу


Обратная связь

* - обязательные поля

Нажимая кнопку "Отправить", Вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности и даете свое согласие на обработку персональных данных. Ваши данные не будут переданы третьим лицам.

Заявка

* - обязательные поля

Нажимая кнопку "Отправить", Вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности и даете свое согласие на обработку персональных данных. Ваши данные не будут переданы третьим лицам.

Скачивание

* - обязательные поля

Для скачивания файла необходимо ввести ваши персональные данные.

Нажимая кнопку "Отправить", Вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности и даете свое согласие на обработку персональных данных. Ваши данные не будут переданы третьим лицам.

Заказать звонок

* - обязательные поля

Нажимая кнопку "Отправить", Вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности и даете свое согласие на обработку персональных данных. Ваши данные не будут переданы третьим лицам.