И предохранительной аппаратуры

 

При эксплуатации гидравлических приводов возникает необходимость автоматически или по команде изменять режим работы: изменять направление и скорость движения рабочего органа, обеспечивать последовательность включения в работу различных механизмов, изменять или поддерживать на заданном уровне рабочее давление в гидроприводе и т.д.

Выполнение этих функций обеспечивается гидроаппаратурой, которую по назначению можно разделить на направляющую и регулирующую. Первая предназначена для изменения направления потока жидкости путем полного перекрытия

(открытия) проходного сечения в аппарате (распределители жидкости, обратные клапаны, гидрозамки и клапаны: выдержки времени, последовательности и логические), вторая - для изменения давления (клапаны предохранительные, переливные, разности давления и соотношения) или расхода (дроссели, регуляторы потока, дросселирующие распределители и клапаны соотношения расходов - делители и сумматоры потока).

Распределительно-регулирующая аппаратура подбирается по расчетным значениям рабочего давления и расхода , соответствующим максимальной скорости движения выходного звена (штока) гидроцилиндра и заданным способом включения в работу и управления гидродвигателями. Например, при общем управлении двумя гидродвигателями и одновременной их работе расчетный расход распределителя равен сумме максимальных расходов обоих гидродвигателей. При последовательном срабатывании двух гидродвигателей расчетные величины давления и расхода, по которым выбирается распределитель, принимается по тому, для которого они наибольшие.

В тех случаях, когда давление р_Н и подача Q_Н выбранного для гидропривода насоса больше значений рабочего давления и расхода Q_Ц, то в гидравлической схеме необходимо предусмотреть гидроаппараты, снижающие значения р_Н и Q_Н до и Q_Ц, причем их подбор должен осуществляться по р_Н и Q_Н (за исключением тех случаев, когда в схеме используется регулируемый насос).

Технические характеристики распределительно- регулирующей и предохранительной аппаратуры приводятся в справочной литературе.

В пояснительной записке при выборе гидроаппаратов составляется их спецификация, выписываются имеющиеся данные технических характеристик, выполняется эскиз гидроаппарата и приводится описание его устройства и принципа работы, а также условное изображение на гидравлической схеме.

защиты высокочувствительных к засорению элементов гидросистемы, но они являются металлоемкими и сравнительно дорогими, поскольку требуется обеспечить достаточную прочность корпуса.

Сетчатые фильтры типа ФВСМ по ОСТ С41-2-80 монтируются непосредственно на нижнем конце всасывающей трубы насоса и работают, как правило, в режиме полнопоточной фильтрации, предотвращая попадания в насос сравнительно крупных частиц, а в остальные элементы гидросистемы - более мелких частиц, являющихся продуктами разрушения частиц в насосе или в других узлах гидропривода. Поскольку приемные (всасывающие) фильтры ухудшают условия всасывания насосов, перепад давлений на фильтроэлементе не должен превышать 0,018 - 0,02.МПа.

Для обеспечения безкавитационной работы нacoca необходимо соблюдать условие:

МПа, (25)

где - потери давления на прямых участках всасывающей линии, МПа;

- потери давления в местных сопротивлениях, МПа;

- потери давления на фильтре, МПа;

- плотность рабочей жидкости, кг/м³;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

h - высота всасывания, м (знак плюс, если насос расположен над баком).

Тонкую фильтрацию рабочей жидкости позволяют обеспечить сливные фильтры типа ФС (ТУ2-053-1641-83Е); они достаточно компактны, могут встраиваться в баки, однако в ряде случаев создают нежелательное повышение давления подпора в сливной линии.

Для предохранения от загрязнений баков используются воздушные фильтры 20 ОСТ 2 Г45-2-80 и типа Г45-25 (ТУ2-053-1541-80Е) и заливной фильтр Г42-12Ф. Воздушные фильтры (сапуны) с тонкостью фильтрации не хуже основного

Кондиционеры предназначены для получения необходимых качественных показателей состояния рабочей жидкости. К ним относятся гидроочистители и теплообменные аппараты.

Гидроочистители предназначены для очистки рабочей жидкости от твердых частиц, которые ухудшают смазку трущихся деталей, приводя к интенсивному износу и заклиниванию перемещающихся пар, засоряют проходные отверстия гидроаппаратов, способствуют окислению и разрушению масел, Поэтому от чистоты рабочей жидкости зависит срок службы и надежность работы гидропривода.

Жидкость загрязняется как за счет попадания в нее посторонних тел из вне, так и за счет продуктов разрушения и износа трущихся поверхностей. Поскольку загрязнение жидкости в процессе работы идет непрерывно, то для очистки необходимо ставить постоянно действующие очистители.

Очистка жидкости от твердых частиц может осуществляться либо в силовом поле (центробежном, гравитационном, магнитном) сепараторами, либо в пористом материале фильтрами.

Фильтры обеспечивают в процессе эксплуатации гидропривода необходимую чистоту масла, работая в режимах полнопоточной или пропорциональной (частичной) фильтрации во всасывающей, напорной или сливной линиях гидросистемы. На практике для выбора фильтра обычно пользуются показателем номинальной тонкости фильтрации, характеризующейся размером частиц, задерживаемых на 90%. Степень очистки оценивается по наименьшему размеру частиц , задерживаемых фильтром. По степени очистки условно различают фильтры грубой очистки ( 0,1 мм), нормальной очистки ( 0,01 мм), тонкой очистки ( 0,005 мм).

Для грубой очистки применяют сетчатые фильтры типа
С 42-5 (ТУ2-053-1614-82Е) и фильтры щелевые по ГОСТ 21329-75. Эти фильтры являются напорными и обеспечивают полнопоточную фильтрацию в случае их установки перед предохранительным клапаном. Их применение целесообразно для

Как известно, гидравлические распределительные устройства служат для изменения направления потока рабочей жидкости на различных участках гидросхемы меняющего направление движения исполнительных механизмов, для управления последовательностью их включения, а также для отвода рабочей жидкости на слив.

В зависимости от числа гидролиний, подводимых к распределителю, последний может быть трёхлинейным (трёхходовым), четырёхлинейным (четырехходовым) и т.д. По числу фиксированных положений запорного элемента различают распределители двухпозиционные, трёхпозиционные и т.д.

Запорный элемент распределителя может приводиться в движение различными источниками энергии: различают распределители с механическим (ручным), электрическим, гидравлическим и пневматическим управлением.

Распределители управляют движением гидродвигателя таким образом, что в крайних позициях золотника движение гидродвигателя реверсируется, а в средней позиции трёхпозиционные распределители могут обеспечить его остановку. На практике требуются различные варианты соединений линий при остановке гидродвигателя или в момент переключения, когда золотник проходит через промежуточные положения. Указанные требования могут быть удовлетворены путём применения распределителей различных исполнений по гидросхеме, отличающихся, главным образом, осевыми размерами золотника или геометрией его рабочих кромок.

При выборе гидроаппаратов следует иметь в виду их особенности.

1. Предпочтение следует отдавать гидроаппаратам, у которых номинальные значения давления и расхода ближе к расчетным значениям этих параметров для данного узла. Если аппарат имеет значительно большее номинальное давление и расход, чем принятое рабочее давление и расчетный расход, то это означает, что он имеет большую массу и размеры.

2. Гидроклапаны давления прямого действия менее чувствительны к загрязнениям, поэтому они более надежны в эксплуатации, чем гидроклапаны непрямого действия.

3. Гидродроссели без компенсации расхода масла по давлению не обеспечивают постоянства расхода при изменении нагрузки на рабочий орган, поэтому их целесообразно использовать в гидроприводах с низким рабочим давлением и мало изменяющимися нагрузками. В остальных случаях лучше применять регуляторы потока (дроссели с регуляторами).

4. Гидрораспределители с прямым электрическим управлением имеют малое время срабатывания. Оснащенные электромагнитами переменного тока - около 0,01 с, а электромагнитами постоянного тока - 0,05 - 0,1 с. Однако если требуется регулировать плавность разгона и торможения, то предпочтительными становятся распределители с электрогидравлическим управлением, включающим устройства для регулирования времени переключения.

При выборе схемы распределителя следует учитывать, что непредусмотренное циклом отключение электромагнитов является одной из наиболее часто встречающихся неисправностей. При использовании распределителей с пружинным возвратом золотника отключение электромагнита приводит к перемещению золотника пружиной. В трехпозиционных распределителях золотник при этом устанавливается в среднее положение, а в двухпозиционных - переключается в другое крайнее положение.

Переключение золотника пружиной может привести к непредусмотренным перемещениям рабочего органа, и если такое перемещение нежелательно или даже недопустимо, следует применять трехпозиционные распределители с перекрытыми рабочими гидролиниями в среднем положении и двухпозиционные распределители с двумя электромагнитами и механической фиксацией золотника.

Напорными клапанами давления являются предохранительные и переливные клапаны.

Предохранительный клапан предназначен для ограничения давления в месте его подключения. При повышении давления до настроечного предохранительный клапан срабатывает и сбрасывает часть жидкости в бак. Последнее приводит к

б) для толстостенных труб минимальная толщина стенки равна

. (21)

Допустимое напряжение разрыва материала трубы [ ] определяют по формуле

, (22)

где - предел прочности материала трубы, Па;

- коэффициент безопасности (запаса прочности по пределу прочности).

Предел прочности для медных труб = 210 МПа, для труб из стали 20Х = 436 МПа, из стали 12Х18Н10Т
= 549 МПа, для других материалов предел прочности приведен в справочной литературе. Для гнутых труб следует уменьшать на 25 % в связи с тем, что при гибке труб изменяется цилиндрическая форма сечения трубы.

Значение коэффициента безопасности фирма Parker (США) рекомендует - 2 - 8: для участков с плавно изменяющимся давлением - 2, для участков с ненапряженным режимом работы - 3, при пульсациях и пиках давления - 6.

По принятому стандартному диаметру трубопровода уточняется скорость движения рабочей жидкости на различных участках гидролинии

(23)

и устанавливается режим движения жидкости

, (24)

где - коэффициент кинематической вязкости, принимаемый из технической характеристики выбранной для гидропривода рабочей жидкости при температуре работы гидропривода .

При выборе труб необходимо указывать и толщину стенок , которую затем необходимо проверить на прочность.

Прочность тонкостенных труб (под тонкостенными понимают трубы, у которых отношение наружного диаметра к толщине ее стенки удовлетворяет условию ), нагруженных внутренним статическим давлением, при котором можно пренебречь дополнительными напряжениями, возникающими вследствие овальности (эллиптичности) сечения трубы, может быть проверена на продольный разрыв по формуле

, (18)

где - допустимое напряжение разрыва материала трубы, которое обычно выбирается равным 30 - 35% величины временного сопротивления, Па;

Р - максимальное давление жидкости, Па (принимается в 2 раза больше рабочего);

и - наружный диаметр и толщина стенки трубы, см (наружный диаметр , где внутренний стандартный диаметр).

Для толстостенных труб (), у которых напряжение изменяется от максимального значения на внутренней стенке до минимального на наружной стенке, применяют формулу Ляме

. (19)

Если же при выборе труб не указана толщина их стенок, то ее определяют по формулам:

а) для тонкостенных труб с учетом отклонения в размерах диаметра и толщины стенки

, (20)

где т = 0,3 - отклонение по диаметру трубы в мм;

п = 0,9 - коэффициент, учитывающий отклонение по толщине стенки трубы.

уменьшению давления и, как правило, закрытию клапана. Это определяет режим его работы, который является эпизодическим.

Переливной клапан предназначен для поддержания заданного давления в месте его подключения за счёт непрерывного слива рабочей жидкости. Принципиально переливной клапан отличается от предохранительного только постоянством своего действия, что предъявляет к его конструкции ряд требований:

- скорость жидкости, протекающей через клапан, должна быть сравнительно небольшой (5-8 м/с);

-запорный элемент не должен подвергаться колебательным явлениям;

-пропускная способность клапана должна быть значительной (в пределе равной подаче насоса).

Давление, на которое настраивается предохранительный клапан, обычно на 20-30% больше рабочего давления в системе. Поэтому предохранительный клапан следует выбирать после подбора насоса (по давлению 1,2 - 1,3 р_Н и расходу, равному подаче насоса Q_Н).

Для некоторых областей применения, например, в станкостроении, предохранительные клапаны, как правило, работают в режиме переливных клапанов.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: