Грузоподъемность гидравлического автокрана при всех прочих равных условиях зависит от крутящего момента, развиваемого гидромотором, установленным на приводе грузовой лебедки. Крутящий момент М на валу гидромотора определяется по следующей формуле:
Vo – рабочий объем гидромотора, см3;
Δр – перепад давления между полостями гидромотора, атм;
ηmh – механический КПД гидромотора;
Из приведенной формулы видно, что с уменьшением давления в напорной магистрали гидромотора снижается и крутящий момент на его валу, а следовательно, снижается грузоподъемность автокрана. Поэтому для того, чтобы снизить давление рабочей жидкости в гидросистеме, но при этом сохранить заданный момент на приводном валу гидромотора, следует либо увеличить его объемную постоянную Vo, либо увеличить его механический КПД.
Увеличение объемной постоянной Vo гидромотора приводит к уменьшению скорости вращения его выходного вала, а следовательно, снижению заданной скорости подъема и опускания груза. Поэтому единственным способом сохранения двух исходных параметров автокрана – грузоподъемности и скорости подъема-опускания груза при снижении рабочего давления в гидросистеме является увеличение механического КПД гидромотора, установленного на приводе его грузовой лебедки.
Механический КПД аксиально-поршневого гидроагрегата характеризует его потери на трение в подшипниках и, главное, в сопрягаемых парах трения – «поршень-цилиндр», «блок цилиндров-распределительный диск» и т.д.. В производстве сопрягаемых пар трения аксиально-поршневых гидроагрегатов повсеместно применяются цветные компактные сплавы - бронзы или латуни. Вместе с тем, цветные сплавы обладают ограниченными до известной степени триботехническими свойствами – коэффициентом трения, износостойкостью. Поэтому, для того чтобы снизить потери на трение в сопрягаемых парах аксиально-поршневой гидромашины и тем самым увеличить ее механический КПД, следует применить в ее конструкции новые материалы с улучшенными по отношению к бронзе или латуни триботехническими свойствами. Такими свойствами обладают антифрикционные композиционные материалы.
Белорусское предприятие ООО «Хорда-Гидравлика» впервые в отрасли разработало и успешно внедрило в конструкции своих аксиально-поршневых гидромашин новые композиционные антифрикционные материалы, имеющие значительно более низкий коэффициент трения, чем у бронзы или латуни, что и обеспечило этим гидромашинам более высокий механический КПД.
Ниже приведены данные из официального протокола проведенных сравнительных испытаний 25-тонного автокрана, привод грузовой лебедки которого был укомплектован в первом случае аксиально-поршневым регулируемым гидромотором В3-112/25.00 производства ООО «Хорда-Гидравлика», во-втором – регулируемым гидромотором другого производителя. Сравнительные испытания проводились на одном из ведущих предприятий-изготовителей автокранов в РФ.
Из результатов испытаний видно, что давление рабочей жидкости в гидросистеме автокрана, укомплектованной регулируемым гидромотором В3-112/25.00 производства «Хорда-Гидравлика», на всех режимах работы испытуемого автокрана ниже давления в гидросистеме, укомплектованной гидромотором другого производителя. При работе с грузами в диапазоне 15±25 тн разность давлений составляет 15±20%.
Аналогичные результаты были получены и при проведении испытаний гидромоторов В3-112/25.00 на автокранах других марок.
Какие же преимущества дает эксплуатация автокрана на более низком давлении в его гидросистеме при сохранении автокраном своих параметров грузоподъемности?
Во-первых, практическими исследованиями установлено, что снижение рабочего давления в любой гидросистеме на 15% от номинального, увеличивает ресурс безотказной работы всех ее компонентов в 10 раз. Поэтому, снижение рабочего давления в гидросистеме автокрана снижает потери от его простоев в результате преждевременной поломки гидравлических компонентов и затраты эксплуатирующей автокран организации на его ремонт.
Во-вторых, полноценная работа автокрана на более низком давлении соответственно снижает потребляемую мощность его гидравлического привода, что обеспечивает существенную экономию ГСМ при эксплуатации автокрана.
В-третьих, снижение рабочего давления в гидросистеме автокрана обеспечивает его более безопасную, надежную и уверенную работу с максимальными по массе грузами.
Борисов Е.П., Сериков Ю.В.