Рабочая жидкость для гидравлического домкрата Советский патент 1985 года по МПК C10M173/02 C10N40/08 

Изобретение относится к подъемным механизмам и может быть использовано при монтажных, наладочных и ремонтных работах для подъема крупных грузов и оборудования.

Гидравлические домкраты, работающие на давлении, создаваемом расширяющейся при замерзании жвдкостью, имеют ряд преимуществ перед гидравлическими домкратами, использующими механические источники высокого давления (насосы): меньшие - габариты, масса, трудоемкость в обслуживании и т.д.

Принципиально разное функциональное назначение рабочих жидкостей в обоих случаях определяет различные Требования к их физическим свойствам

OcHOBHblM требованием к рабочей жидкости гидравлического домкрата, использующего давление расширяющейся при замерзании жидкости, является наибольшее увеличение объема при замерзании, что определяет высоту подъма поршня и связанного с ним рабочего органа за время одного цикла работы домкрата, т.е. его производительность.

Известно использование воды в качестве рабочей жидкости гидравлического домкрата, работающего от давления ее расширения при замерзании. Вода, замерзая при , выделяет 80 ккал/кг теплоты (удельная теплота плавления) и увеличивается в объеме на 9%

Большая удельная теплота плавлени определяет основной недостаток воды как источника давления гидравлического домкрата - необходимость отвода и подвода значительного количества теплоты в течение каждого цикла работы домкрата: отвода - при замораживании воды (подъем поршня), подвода - при плавлении льда (опускание поршня). При зтом как при отводе теплоты, особенно при положительной температуре окружающего воздуха, с использованием любого источника хо. лода (холодильная машина, термоэлектрическое охлаждение, сжиженные газы), так и при оттаивании льда, особенно при отрицательной температуре окружающего -;воздуха, с использованием электронагревательных устройств, горячей воды, пара и т.д., гидравлический домкрат потребляет энергию (тепловую или электрическую)

в том числе и ранее аккумулированную (сжиженные газы).

Другим существенным недостатком воды в гидравлическом домкрате, использующем создаваемое при ее замерзании давление, является обрастание охлаждающей поверхности прочным слоем льда, замедляющим вымораживание новых порций воды и снижающим за счет этого скорость подъема поршня.

Целью изобретения является уменьшение потребления энергии при работе домкрата.

Поставленная цель достигается тем, что рабочая жидкость для гидравлического домкрата на основе воды, дополнительно содержит карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамид 3-7

Вода До 100

Карбамид (мочевина) - кристаллическое вещество безцвета и запаха . с плотностью 1335 кг/м и температурой плавления 132,. Растворим в воде, спиртах и т.д.

В отличие от подавляющего большинства водорастворимых веществ, которые при замораживании их водных растворов отделяются ото льда и не влияют на скрытую удельную теплоту плавления и прочность льда, карбамвд как это .было установлено экспериментально, снижает удельную теплоту плавления и прочность льда.

Нижний предел содержания карбамида выбран с учетом двух факторов. Во-первых, при этом достигается ощутимое (в 1,25 раза) снижение удельно теплоты плавления льда, а, во-вторых прочность последнего падает до такой степени, что образующийся на поверхнбсти охлажр.ения ледяной слой легко разрушается, например, вибрацией, на отдельные частицы, отстающие от поверхности.

Верхний предел содержания карбамида ограничен по совокупности возрастания негативных факторов: уменьшения объемного расширения жидкости при замерзании, что снижает производительность домкрата, ее удорожания, снижения температуры плавления льда и т.д.

в таблице приведены свойства предлагаемой рабочей жидкости, включая запредельные составы, и известной воды, Из приведенных данных видно, что предлагаемая рабочая жидкость, при равном с водой проценте увеличения объема при замерзании, имеет в 1,25-1,95 раза меньшую удельную теплоту плавления льда, который при это в отличие от обычного льда, является рыхлым, так как легко распадается, на отдельные кусочки при незначитель ном механическом воздействии. При содержании карбамида меньше нижнего предела прочность льда возра тает и приближается к обычному льду монолитной структуры, а при содержании больше верхнего предела заметно снижается процент увеличения объема жидкости при замерзании из-за уменьшения содержания воды, являющейся расширяющимся при замерзании компонентом. В последнем случае заметно снижается температура замерзания жид кости, что увеличивает время на ее .охлаждение до начала замерзания. Таким образом, при использовании предлагаемой жидкости в гидравлическом домкрате, в соответствии с удель ной теплотой плавления льда, в 1,251,95 раза при рабочем ходе поршня домкрата затрачивается меньше энергии на ее замораживание, а при холостом ходе - на плавление. В случае естественного замораживания при отрицательной температуре окружающего воздуха или оттаивания - при положительной, это преимущество проявляется в сокращении времени на осуществление половины каждого цикла работы домкрата, т.е. в повьщ1ении его производительности. При указанных преимуществах рабочая жидкость имеет такой же высокий процент увеличения объема при замерзании, как и вода, что является существенным показателем в случае гидравлических домкратов, использующих давление расширяющейся при эамерзаНИИ жидкости. Рыхлая структура льда обеспечивает легкое его удаление с охлаждающей поверхности (змеевика) известными способами. В результате исключается замедление процесса вымораживания жидкости и соответственно сохраняется высокая скорость подъема поршня и связанного с ним рабочего органа.

РАБОЧАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДОЖРАТА на основе воды, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потребления, энергии при работе домкрата, жидкость дополнительно содержит карбамид при следующем соотношении компонентов, мае.%: Карбамид 3-7 ВодаДо 100