Файл: Гидравлика.docx

Полученный в результате расчета диаметр dp используется при окончательном выборе внутреннего диаметра трубы d из стандартного ряда в соответствии с ГОСТ 8734-75 на выпускаемые промышленностью трубы (шланги). При этом должно выполняться условие: d ≥ dp (d – ближайший больший стандартный диаметр).

Потери давления в гидролиниях на трение по длине и в местных гидравлических сопротивлениях определяются по формулам, приведенным в главе 15 первой части учебника.

Расчет труб на прочность сводится к определению толщины δ их стенок.

При искажении цилиндрической формы трубы σд должно быть снижено на 25%. Коэффициент запаса прочности при расчете обычно выбирают равным 3.

Если расчетная толщина стенки δ получилась малой, то, учитывая возможность внешних механических повреждений, ее не следует выбирать менее 0,8…1 мм для цветных металлов и 0,5 мм для сталей. Величина δ для труб, как и внутренний диаметр, выбирается в соответствии с ГОСТ

8734-75.

По конструкции трубопроводы, из которых монтируют гидролинии в гидроприводах, можно разделить на жесткие и гибкие.

К жестким трубопроводам относятся стальные бесшовные холоднотянутые трубы или трубы из цветных металлов (меди или алюминия). Соединение трубопроводов, а также их присоединение к гидроагрегатам должно быть надежным, а именно: прочным и герметичным.

Соединение жестких трубопроводов производится с помощью специальных деталей, называемых соединительной арматурой. В гидроприводах применяют следующие типы соединений:

а) Пайка (сварка) в машиностроении применяется редко, только для трубопроводов, не подлежащих демонтажу. При пайке (сварке) труб – 1 пользуются переходными втулками.

б) Соединение с развальцовкой применяется для труб диаметром до 30…35 мм, изготовленных из цветных металлов или ковкой стали, допускающих развальцовку в холодном состоянии. Соединение с развальцовкой отличается простотой, но может применяться при давлении не более 30 МПа и имеет ограниченное число повторного монтажа вследствие затвердения материала и порчи развальцованной части трубы. Трубы – 1 соединяются проходником – 3 с помощью ниппеля – 2 и двух накидных гаек – 4.

---

в) Соединение по внутреннему конусу используется для соединения труб – 1 гидросистем с рабочим давлением до 40 МПа при необходимости частого демонтажа гидролиний. Герметичность этого соединения обеспечивается контактом шарового ниппеля – 3 с конической поверхностью штуцера – 2 с помощью накидной гайки – 4. Этот тип соединений наиболее широко применяется в гидросистемах тракторов, дорожных и строительных машин. Типы и размеры арматуры для соединения по внутреннему конусу указаны в ГОСТ 16039-70, 16078-70.

г) Соединение с врезающимся кольцом используется для соединения труб – 3 гидросистем, работающих при высоких давлениях. Это простое по конструкции соединение обеспечивает надежную герметизацию при давлении до 40 МПа за счет врезания кольца – 2 из твердой цементируемой стали в более мягкий материал трубы 3. При этом накидная гайка – 4 навинчивается на штуцер – 1. Типы и размеры арматуры для соединений с врезающимся кольцом указаны в ГОСТ 15763-75, 23358-78.

д) Фланцевое соединение трубопроводов применяется для стальных труб диаметром свыше 40 мм, причем для низких давлений фланец – 2 соединяется с трубой – 1 с помощью резьбы, а для высоких – сваркой. В некоторых системах высокого давления используют трубы, откованные вместе с фланцем. Уплотнение фланцев обычно достигается при помощи мягких металлических прокладок – 3 (медных или алюминиевых) или резиновых колец. Типы фланцев и арматуры соединительных частей трубопроводов для подобного соединения указаны в ГОСТ 12815-80.

Гибкие трубопроводы применяют для соединения элементов гидропривода, расположенных на подвижных частях машин. При этом возможно относительное перемещение элементов гидропривода относительно друг друга. В качестве гибкого трубопровода, в основном, применяют резинотканевые шланги, называемые рукавами высокого давления (РВД). Рукав имеет внутренний резиновый слой, затем хлопчатобумажный слой, металлическую оплетку и внешний толстый резиновый слой, предохраняющий рукав от повреждения.

В зависимости от количества металлических оплеток рукава высокого давления делятся на три типа:

•I тип – с одной оплеткой, рассчитан на давление до 20 МПа;

•II тип – с двойной оплеткой (давление до 30 МПа);

•III тип – с тройной оплеткой, применяется для высоких давлений

---

при внутреннем диаметре до 40 мм.

Основные размеры РВД регламентированы ГОСТ 6286-73.

В машиностроении рукава высокого давления используются при давлении до 16 МПа и температуре до 100 °С. При давлении до 4 МПа обычно применяют рукава с двойной хлопчатобумажной оплеткой. Нормальная работа рукавов гарантируется в течение 6 месяцев.

Соединение гибких, как и жестких трубопроводов, производится с помощью присоединительной арматуры.

---

Уплотнительные устройства

Уплотнительные устройства предназначены для обеспечения герметичности соединений гидравлических устройств с целью предотвращения или уменьшения утечек жидкости через зазоры в соединениях, а также защиты рабочей жидкости от попадания в нее твердых частиц, влаги и воздуха из внешней среды.

Уплотнительное устройство в общем случае состоит из рабочих элементов сопрягаемых деталей соединений (например, золотника и корпуса), уплотнителя и вспомогательных деталей.

Уплотнителем называется деталь уплотнительного устройства, находящаяся в контакте с сопрягаемыми деталями и препятствующая перетеканию рабочей жидкости через зазоры между этими деталями.

К вспомогательным деталям уплотнительного устройства относятся детали, обеспечивающие нормальную работу уплотнителя (защитные, нажимные и опорные кольца и др.). Для предотвращения попадания в рабочую жидкость твердых частиц, влаги и воздуха из внешней среды предназначены грязесъемники и пыльники.

Уплотнители разделяют:

•в зависимости от возможности относительного перемещения уплотняемых поверхностей – на уплотнители неподвижных и подвижных соединений;

•по направлению действия упругой деформации – на аксиальные

(торцовые) и радиальные;

•по конструкции – на уплотнительные кольца, манжеты и прокладки;

•по материалу – на неметаллические (например, резиновые) и металлические.

Уплотнители подвижных соединений классифицируют на уплотнители вращательного, возвратно-поступательного и контактного соединений.

Номенклатуру показателей качества резиновых контактных уплотнителей устанавливает ГОСТ 4.17-80.

В гидравлических устройствах используют резиновые уплотнительные кольца круглого, прямоугольного, овального и П-образного сечений. Наиболее широкое распространение в объемных гидроприводах получили уплотнительные кольца круглого сечения (ГОСТ 9833-73), которые предназначены для работы при давлении до 50 МПа в неподвижных соединениях и до 32 МПа в подвижных соединениях в средах нефтяных жидкостей и водных эмульсий. Скорость относительного перемещения деталей уплотнительных устройств до 0,5 м/с. Материал уплотнительных колец – резиновая маслостойкая смесь. Уплотнительная манжета – это радиальный уплотнитель в виде кольца, имеющий выступающие рабочие элементы, в результате изгиба и прижима которых к сопрягаемой поверхности обеспечивается необходимый контакт с ней.

---

Уплотнительные манжеты применяют для герметизации вращательных и возвратно-поступательных соединений.

Гидробаки

Гидробак служит для хранения, очистки и охлаждения рабочей жидкости, циркулирующей в гидроприводе.

Гидробаки, применяемые в машиностроительных гидроприводах, бывают открытые (с атмосферным давлением над жидкостью) и закрытые (с давлением над жидкостью, отличающимся от атмосферного). Корпус бака закрыт крышкой, исключающей попадание в гидробак посторонних примесей. Через крышку в бак входят трубы сливной и всасывающей гидролиний. Для заполнения бака жидкостью в его крышке установлена заливная пробка с дренажным отверстием, обеспечивающим выравнивание давлений внутри и снаружи бака, а также отвод выделяющихся из жидкости газов и воздуха в атмосферу. Для предотвращения попадания в бак пыли дренажное отверстие снабжено воздушным фильтром. В корпусе бака установлены сливные пробки, расположение которых обеспечивает полное опорожнение бака. Для этого дно бака имеет уклон 5…10° в сторону пробки.

В гидробаке между сливной и всасывающей трубами расположена перегородка, удлиняющая путь, проходимый жидкостью. Это улучшает удаление из рабочей жидкости воздуха и повышает эффективность ее охлаждения. С этой же целью сливная труба имеет срез под углом 45°, направленный в сторону стенки бака.

Основные конструктивные размеры бака выбираются из следующих соотношений: объем бака – V = (2…3)Q (Q – подача насоса в минуту); высота перегородки – H = 2/3L (L – минимально допустимый уровень жидкости в баке); глубина погружения сливной и всасывающей труб – h ≥ (2…3)d (d – диаметр проходного сечения трубы); срез всасывающей трубы должен отстоять от дна бака на расстояние m ≥ 2d.

Вгидробаке, как правило, имеется указатель уровня жидкости, например, мерное окно.

Вбольшинстве случаев гидробак имеет сварную конструкцию и изготавливается из листовой стали. После сварки внутренняя поверхность бака тщательно очищается и окрашивается маслостойкой нитроэмалью.

---