Файл: Терехин, Н. И. Расчет параметров объемной гидравлической передачи машин инженерного вооружения учебное пособие.pdf

При наличии жесткого крепления трубопровода ла опорах частота собственных колебаний определяется но формуле

\G,p + Сж

При жесткой заделке одного конца трубопровода и закреплении второго при помощи скобы, допускающей свободный поворот тру­ бопровода

§ 12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ БАКОВ ДЛЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ

Баки для рабочей жидкости предназначены для компенсации разности объемов полостей гидравлических моторов, компенсации потерь, для охлаждения рабочей жидкости, для ее отстоя, выпуска паров и воздуха из системы. При проектировании баков следует учитывать требования:

—воздушные пузырьки должны успевать всплывать на поверх­ ность жидкости;

—твердые частицы должны оседать на дно бака;

—перемешивание воздуха е жидкостью должно быть мини­ мальным.

Для обеспечения отстоя рабочей жидкости и отвода тепла

емкость бака выбирается такой, чтобы она была не менее 2 —3-ми-

нутных производительностей насоса. В гидропередачах с кратко-

временным режимом работы минимальную емкость бака для рабо­ чей жидкости можно выбирать на 50% больше суммарной емкости всех ее агрегатов и трубопроводов, однако эта емкость должна быть больше объема рабочей жидкости, проходящей через бак за

0,5 мин.

В общем елучае бак для рабочей жидкости состоит из корпуса, сварной или литой конструкции. Форма бака должна быть техно­ логичной для изготовления, причем внутренняя поверхность кор­ пуса должна быть покрашена маслостойкой краской. Для обеспе­ чения доступа к внутренним поверхностям корпуса, а также для очистки и окраски бак имеет крышку, которая крепится к корпусу. Между крышкой и корпусом ставится прокладка из маолоетойкой резины или паронита. Отверстия для крепежных болтов должны быть закрыты со стороны внутренней полости бака. Заполнение рабочей жидкостью производится через маслозаливную горловину с пробкой и фильтром в виде каркаса с припаянной латунной сет­ кой с ячейками 0 ,1 —0 ,2 мм. Для отвода воздуха из корпуса бака

служит сапун, который очень часто совмещается с пробкой залив­ ного отверстия. Контроль уровня рабочей жидкости в баках осуще­ ствляется при помощи указателя уровня, выполненного в виде про­ долговатой щели, закрытой небьющимся стеклом, или в виде про­ стого щупа, установленного на расстоянии 5— 8 см от дна бака (2—3) d и не менее 3 d от минимального уровня рабочей жидко­

сти. Ввод рабочей жидкости в бак не должен вызывать вспенива­ ния и завихрения рабочей жидкости, для этого циркуляция жидко­ сти в баке должна быть сведена к минимуму. Минимальный уро­ вень жидкости в баке должен быть выше всасывающего трубо­ провода, идущего к насосу, не менее чем на 50 мм. На вводном

канале рекомендуется устанавливать сетчатое или перфорирован­ ное устройство. Конец всасывающего трубопровода должен от­ стоять от дна бака не менее чем на два диаметра трубопровода. Перфорированное устройство замедляет скорость струи рабочей жидкости и обеспечивает получение равномерной скорости течения рабочей жидкости, а также дробление струи жидкости. Сливные трубопроводы рекомендуется удалять от всасывающих трубопро­ водов. Струю рабочей жидкости необходимо направлять к стенке бака в направлении, противоположном движению жидкости к вса­ сывающему трубопроводу. Для достижения этого целесообразно срезать под углом 45° конец сливного трубопровода. Слив рабочей жидкости необходимо производить ниже уровня жидкости в баке {2d), слив рабочей жидкости по воздуху недопустим. Для улуч­

шения условий выделения из жидкости воздуха необходимо отде­ лить всасывающую трубу от сливной. Для этого рекомендуется отделить всасывающие трубопроводы от сливных перегородками высотой, равной 2/з высоты минимального уровня рабочей жидко­ сти в баке.

На пути движения рабочей жидкости в баке устанавливают магнитные пробки. Если по условиям отвода тепла рабочая жид-

77-

кость имеет температуру 55—60° С, то в баке необходимо устанав­ ливать холодильник в виде спиральной трубы, по которой прохо­ дит холодная вода. При несамовсасывающих насосах последние рекомендуется устанавливать ниже уровня рабочей жидкости в баке.

Все перечисленные элементы баков для рабочей жидкости по­ казаны на рис. 29.

Р и с. 29. Бак для рабочей жидкости

§ 13. ФИЛЬТРЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ МАШИН ИНЖЕНЕРНОГО ВООРУЖЕНИЯ И ОСНОВЫ ИХ РАСЧЕТА

Загрязнение рабочей жидкости крайне отрицательно сказыва­ ется ма надежности работы гидроагрегатов, вызывая их ,повышен­ ный износ и нарушая их (нормальное функционирование. Машины инженерного вооружения работают в особых условиях, связанных с высокой степенью запыленности и трудностями проведения тех­ нического обслуживания. Для очистки рабочих жидкостей от меха­ нических примесей, состоящих из продуктов окисления рабочей жидкости, износа деталей гидравлических агрегатов, разрушения уплотнений и пр., служат фильтры. Принцип действия фильтров состоит в том, что фильтровальные элементы имеют узкие щели и капиллярные каналы, в которых при проходе рабочей жидкости задерживаются частицы загрязнений. В настоящее время считает­ ся, что для надежной работы гидропередач машин инженерного вооружения размер механических частиц, которые могут быть в рабочей жидкости, не должен превышать размера толщины масля­ ной пленки толщиной 1 —3 мк.

В зависимости от места установки фильтра можно выделить две основных системы фильтрации: последовательную, когда весь поток рабочей жидкости, нагнетаемой насосом, пропускается че-

78

рез филькр, и параллельную, когда через фильтр пропускается только часть рабочей жидкости, а часть возвращается в бак неотфильтрованиой. Более эффективной считается последовательная схема фильтрации рабочей жидкости.

Н

S

Ф

ПК

пн

ПК

Рис. 30. Схемы фильтрации рабочей жидкости: а — фильтр установлен на всасывающей магистрали насоса; б — фильтр установлен в напорной магистрали насоса; в — фильтр установ­

лен в сливной магистрали (в баке), г — фильтр установлен в напорной магистрали подпиточного насоса

Место установки фильтра полного расхода выбирается из сле­ дующих соображений. Для предохранения насоса, который наибо­ лее чувствителен к загрязнению жидкости, фильтр желательно устанавливать на всасывающей линии насоса Н (рис. 30,а). Такая

установка фильтра обеспечивает увеличение срока службы насоса, но ввиду того, что фильтр увеличивает сопротивление всасываю­ щей линии, такая установка фильтра приводит к ухудшению усло­ вий заполнения насоса рабочей жидкостью. В гидропередачах с

79

самовсасывающими насосами такая установка фильтров нецелесо­ образна.

Фильтр может быть установлен после насоса на линии нагнета­ ния. В этом случае фильтры должны быть рассчитаны на более высокое давление и большее сопротивление. Установка фильтра на сливной линии отличается тем, что фильтр >в этом случае не пре­ пятствует всасыванию и не находится под рабочим давлением. В последнее время в некоторых гидропередачах машин инженерного вооружения применяют установку фильтров по схеме, представ­ ленной на рис. 30,6. При этом представляется возможным пропус­ кать через фильтр не всю сливаемую жидкость, а лишь часть ее, что позволяет применять фильтры тонкой очистки. Регулирование количества рабочей жидкости, пропускаемой через фильтр, осуще­ ствляется подпорным клапаном.

Конструкция фильтра должна быть такой, чтобы при замене фильтрующего элемента не требовалось демонтажа фильтра и сли­ ва рабочей жидкости из системы.

Существующие способы очистки рабочей жидкости основаны на пропускании рабочей жидкости через пористые материалы. Пори­ стые материалы могут быть поверхностными, у которых загрязняю­ щие частицы задерживаются на поверхности фильтра, и глубин­ ными, у которых загрязняющие частицы задерживаются как на поверхности, так и в глубине фильтрующего материала. Материа­ лом для поверхностных фильтров служат металлические сетки и пластины, ткань и бумага, войлок, картон, а для глубинных — минеральная вата, фетр, картон, керамика, а также пакеты, со­ бранные из поверхностных фильтрующих элементов.

По качеству очистки рабочей жидкости фильтры могут быть отнесены к фильтрам тонкой очистки, удерживающим частицы раз­ мером меньше 10 мк, а фильтрам грубой очистки, удерживающим частицы размером крупнее 12— 15 мк. Качество очистки определя­

ется материалом фильтрующего элемента. Фильтрующие элементы, изготовленные из волокнистых прессованных материалов, керами­ ки и многослойных сеток, задерживают частицы размерами до 1 — 5 мк, металлические сетки способны задерживать частицы с раз­ мерами до 15—20 мк, проволочные и пластинчатые фильтрующие элементы задерживают частицы размерами 40—200 мк.

•Сравнение различных фильтрующих элементов по тонкости фильтрации проводится по величине коэффициента фильтрации, представляющего собой отношение количества отфильтрованных частиц загрязнения к количеству загрязнений, содержащихся в том же объеме неотфильтрованной жидкости, и по пропускной способности (удельному расходу рабочей жидкости) через единицу поверхности фильтра при перепаде давления 1 кГ/см2 и вязкости рабочей жидкости 1 пз.

В гидравлических передачах машин инженерного вооружения применяются пластинчатые, сетчатые, проволочные, комбинирован­ ные и другие фильтры.

80