Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика, страница 110

Схема такой тонкослойной центрифуги показана на рис. 335, а. Внутри корпуса 1 вращается на шариковых подшипниках 8 закрытый ротор 2 с установленным внутри него блоком концентрич- Л= — (и — и„„) = — (и — в, „), Э' (482) т= — — масса жидкости, расходуемои на привод сопел Ф' х (вытекающей из обоих сопел) в секунду; у — объемный вес жидкости; () — расход жидкости на привод центрифуги (расход через оба сопла в секунду); и — скорость струи потока жидкости на выходе из сопла; 脄—.окружная скорость сопла. Принимая во внимание равенства (см.

стр. 84) где зи в„„=юЬ= — Ь 30 можем в результате совместного решения написать бзв пых труб, на которых при протекании концентричных потоков жидкости оседают механические частицы вагрязнения масла. Применение подобных центрифуг поаволяет также повысить угловую скорость ротора, которая в ранее рассмотренной центрифуге была ограничена возможностью раскрутки жидкости. Число оборотов в минуту многослойных центрифуг может быть доведено 20 000, что обеспечивает отфильтровывание твердых частиц абразивного и металлического происхождения до размера 10 мкм.

Привод ротора (центрифуги) с реактивным и с активным приводом, причем наиболее распространены центрифуги с гидрореактивным приводом, построенным по принципу сегнерова колеса. Очищенная жидкость поступает из ротора через заборные трубки, расположенные на полой выходной оси ротора, к двум расположенным тангенциально к оси ротора и диаметрально противоположно друг к другу насадкам (соплам) а (рис. 335, б); реактивные силы потока жидкости, вытекающей из этих сопел, создают момент, приводящий ротор с заполняющей его жидкостью во вращение со скоростью 6000 — 7000 об1лшн. Типовая конструкция центробежного маслоочистителя с реактивным приводом показана на рис.

335, в. Жидкость подводится к каналу 1, иа которого через боковые отверстия поступает под стакан 2. Заполнив внутреннюю полость ротора, она попадает в наклонную трубку 8 и через нее к двум противоположно расположенным соплам 4 реактивного привода. Величина реактивной силы потока жидкости, вытекающей из одного сопла, вычисляется по выражению где (х — коэффициент расхода сопла (можно принять равным 0,9); / — площадь сечения выходного отверстия сопла; п — число оборотов ротора (центрифуги) в минуту; Х вЂ” расстояние от оси сопла до оси вращения ротора. Крутящий момент, развиваемый гидроактивным приводом, состоящим из двух сопел, 34„=2Лу'=гл(и — „э)7 = ~ (3 7 — 367~~. (433) Преимуществом реактивного привода является простота конструкции и высокая надежность.

Однако очистители с этим приводом не могут обеспечить высоких угловых скоростей ротора, а следовательно, и требуемой тонкости очистки жидкости (менее 20 — 30 мкм). Ввиду того, что скорость ротора с жидкостным реактивным приводом практически ограничена 6000 — 7000 об!мин, аследовательно, лимитирована и тонкость очистки, получили распространение центрифуги с механическим и электрическим приводом, скорости ротора которых доводятся в некоторых конструкциях, если это допустимо по условиям раскрутки жидкости в роторе, до 20 000 об1мин. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ОЧИСТИТЕЛИ ЖИДКОСТЕИ Для тонкой очистки диэлектрических жидкостей применягот электрические методы. )Кидкость пропускается в электрическом поле, создаваемом электродами, в результате чего суспендированные в ней механические частицы, имеющие электрический заряд, притягиваются к проти- у воположному по знаку заряда электроду.

Частицы аагрязнителя получают заряд статическим электричеством при их движении в диэлектрической жидкости в результате электризации трением или заряжаю~он Рве. 336. Прллцвплэльлал схема искусственными способами. элелгростатлчесного очлстлтэлл жллПринципиальная схема уст- кости ройства подобного очистителя показана на рис. 336. В корпусе 2 помещены два изолированных друг от друга электрода 8 и 4, на которые подается постоянный электрический ток под напряжением 300 — 500 в и выше. Предельно допустимая разность потенциалов зависит от расстояния л между электродами и не должна превышать 90 — 95% напряжения пробоя жидкости. Практически расстояние л между электродами равно примерно 0,1 — 0,3 мм, 667 Между пластинами электродов пропускается аагрязненная жидкость, частицы 1 загрязнителя которой, попадая в электрическое поле, притягиваются к тому или другому электроду в зависимости от знака электрического заряда, При контакте заряженной частицы с противоположно заряженным электродом они утрачивают заряд, потому необходимо устранить их разрядку.

Для этой цели применяют различные изоляционные средства (покрытия). В качестве изолятора используется также паполнитель из пористого пенополиуретана с открытыми порами, которым заполняется все межэлектродное, пространство. Этот заполнитель отфильтровывает крупные частицы, а также замедляет скорость движения частиц загряэнителя в межэлектродном пространстве, вследствие чего увеличивает продолжительность воздействия электростатического поля на зги частицы и обеспечивает перемещение их к одному иэ электродов. Очистители рассматриваемого типа выполняют в виде набора 12 — 16 шт.

изолированных друг от друга плоских прямоугольных или дисковых стальных электродов толщиной 3 — 5 лм зазор между ними 0,1-0,2 мв. Обычно размер прямоугольных электродов составляет 100х400 мм и диаметр дисковых — 220 зьв. Жидкость подводится к очистителю под давлением 8 — 10 кГ/слР через сетчатый фильтр (сетка № 004), задерживающий крупные частицы загрязнителя. Для устранения нейтрализации аарядов частиц при их контакте с противоположно заряженными электродами последние фосфатируются. Электростатическое поле создается с помощью источника питания постоянного тока с напряжением до 15 000 в при силе тока, равной 5 ма.

По зарубежным литературным данным жидкость за 10 циклов (проходов) очищается примерно на 98% от твердых частиц практически любого происхождения и размеров. Глина Хб ГЕРМЕТИЗАЦИЯ (УПЛОТНЕНИЕ) СОЕДИНЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОСИСТЕМ Под герметичностью гидросистемы понимается непроницаемость жидкости, находящейся под некоторым избыточным давлением, через стык двух перемещающихся одна относительной другой или неподвижных жестких поверхностей деталей, не составляющих единого целого. Герметичность достигается устранением зазора между уплотняемыми поверхностями с помощью уплотнения из какого-либо е а Ь ~ГГ~еф(~Й б) Рис. 337. Принципиальные схемы герметизации гидравлических элементов мягкого зластичного материала (рис.

337, а) или созданием малого зазора з между поверхностями соединяемых деталей (бесконтактное уплотнение) (рис. 337, в). Беззазорное (или близкое к нему) соединение, представленное на рис. 337, а, достигается с помощью уплотнительного злемента с из мягкого материала, помещаемого между уплотняемыми поверхностями а и Ь. Уплотнительный элемент с под действием внешней силы Р или сил давления жидкости поджимается к этим поверхностям, создавая плотный контакт. На рис. 337, б схематически показаны возможные каналы в узле уплотнения подвижного штока, которые должны быть плотно перекрыты мягким уплотнительным элементом с.

Очевидно, что наибольшую трудность представит перекрытие канала а, т. е. герметизация стыка подвижного соединения, ввиду чего точность и чистота обработки поверхностей, образующих этот канал, должны быть высокими. Герметиэация (перекрытие) каналов Ь, обраэованных уплотнительным элементом с и неподвижными поверхностями узла, обеспечивается значительно проще. Утечки, обусловленные проницаемостью (неплотностью) материала уплотнительного элемента с, устраняются применением для его иэготовления соответствующих плотных материалов, в качестве которых в основном испольэуются реэины и реэиноподобные материалы.

Процесс герметиэации резиновыми деталями осуществляется эа счет внедрения сжатой реэины в неровности контактирующих с ней поверхностей; при атом происходит эаполнение реэиной микроканалов уплотняемой поверхности и перекрытие их. Очевидно, что при движении контактирующих с резиной поверхностей процесс перекрытий этих микроканалов, по которым происходит утечка герметиэируемой среды, затрудняется и тем сильнее, чем выше скорость движения. При движении уплотняемого штока (поршня) реэиновая деталь, находящаяся в сжатом состоянии, стремится принять изменяющуюся по ходу конфигурацию уплотняемой поверхности, сжимаясь на выступах уплотняемой поверхности, и, восстанавливается на впадинах, В соответствии с этим максимально допустимая скорость уплотняемой детали определяется во многом при всех прочих равных условиях скоростью восстановления резиновой деталью своей формы.

Иэ двух вовможных видов подвижных соединений — с поступательным и вращательным движением деталей уплотнительного уела более трудно обеспечить герметичность последних соединений. Это обусловлено тем, что в соединениях с поступательным движением имеют место сравнительно неболыпие скорости уплотняемых поверхностей; кроме того, скольэящий контакт уплотнительного элемента в них происходит по большой поверхности, которая для уплотнения штока равна длине его окружности, умноженной на величину хода. Ввиду этого развивающееся при работе уплотнения тепло рассредоточивается по большой поверхности, тогда как в соединениях с вращательным движением это тепло концентрируется на очень небольшой поверхности контакта уплотнительного элемента с валом.

Полную герметичность подвижных соединений практически невозможно обеспечить; в частности при прямолинейном возвратно-поступательном движении некоторое количество жидкости будет переноситься подвижной уплотняемой деталью в виде жидкостной пленки, которая удаляется с этой поверхности уплотнительным элементом (кольцом) и образует с течением времени отрывающиеся капли. В этом случае обычного течения жидкости череэ зазоры уплотнения не наблюдается, а происходит лишь эаполне- 570 ние под действием давления жидкостью микрокамер па поверхно- сти движущейся детали в уплотняемой среде и частичное опораж- нивание этих камер вследствие расширения жидкости при выходе втой поверхности в неуплотняемую среду с меньшим давлением.

Ввиду того, что более высокая герметичность достигается усложнением конструкций и ужесточением точности их изготовле- ния, стремиться к получению ее следует лишь для уплотнений внешних соединений, тогда как для внутренних можно допустить некоторую 'строго регламентированную герметичность. В технических требованиях на уплотнения во всех странах оговорена допустимая утечка жидкости, которая для соединений внешних деталей агрегатов с прямолинейным движением обычно дртнал составляет 1 — 5 капель за каждую тысячу ходов.

Для повышения надежности герметизации внешних штоков (валиков) гидроагрегатов высокого г ю т давления часто применяют двух- у ступенчатые уплотнения (рис. 338). Герметизирующий элемент первой ступени лишь снижает давление перед вторым (внешним) элементом, граничащим с внепшей средой, не обеспечивая при этом полной герб метичности. Камера между ступенямн уплотнениясообщается(обыч- Рис. 333. Слоям двухступеича- но через обратный клапан) со тых уплотнений штока силовото цилиндра сливной линией гндросистемы, благодаря чему внешний герметизирующий элемент находится под давлением в атой линии.