Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Положительными свойствами эмульсий типа «масло в воде« являются негорючесть и низкая стоимость. Эмульсии типа «вода в масле« представляют собой смесь масла с водой (около 40 %) и присадками (эмульгаторами), обеспечивающими стойкость эмульсии. При невысоких давлениях такие рабочие жидкости немного уступают минеральным маслам по коррозионной стойкости и смазывающим свойствам.
Эмульсии нельзя смешивать между собой, поскольку, имея почти одинаковый состав, их физико-химические свойства сильно различаются. Эмульсии используют в качестве рабочих хвдкостей в гидроприводах кузнечно-прессовых и горных машин, где повышенные требования противопожарной безопасности. 3.
1. Рабочие жидкости Синтетические рабочие жидкости. Для гидроприводов, работающих в условиях, отличающихся от нормальных (г з > 100 'С, повышенные требования к пожаробезопасности, чрезмерно низкие температуры окружающей среды и т.п.), или от которых требуется повышенная стабильность характеристик, применяются синтетические рабочие жидкости, основу которых составляют продукты, полученные в результате химических реакций. Обладая повышенными отдельными свойствами, синтетические рабочие жидкости имеют некоторые недостатки, препятствующие их широкому применению. Это, в первую очередь, высокая стоимость и ограниченность сырьевых ресурсов, используемых для изготовления синтетических жидкостей.
Кроме того, ряд таких жидкостей плохо совместим с основными материалами гидроприводов. Они токсичны и имеют худшие, по сравнению с минеральными маслами, показатели по отдельным свойствам. Иэ множества типов синтетических жидкостей в гидроприводах нашли применение следующие: диэфиры, силоксаны, фосфаты, водосодержащие жидкости, фтор- и хлорорганические рабочие жидкости. Органические жидкости обладают по сравнению с минеральными маслами повышенными противопожарными свойствами. Наилучшими в этом отношении являются фторорганические жидкости, которые отличаются полной негорючестью.
Кроме того, они химически инертны и термически стабильны. Водосодержащие жидкости не воспламеняются при распылении на пламя или на поверхность, нагретую до температуры 700 С. Остальные жидкости имеют повышенную огнестойкость по сравнению с нефтяными маслами, но являются горючими и могут воспламеняться при попадании на огонь или раскаленные пред- меты. Водосодержащие жидкости (водно-гликолевые и водно-глицериновые) относятся к огнестойким рабочим жидкостям, пожаробезопасность которых обеспечивает присутствующая в них вода. Основными компонентами водногликолевых жидкостей являются гликоль (обычно, этиленгликоль) — 50...60% и вода — 35...45 '/О. В состав рабочих жидкостей также входят водорастворимый загуститель и другие при- садки.
Обозначение рабочих жидкостей. В настоящее время действуют различные системы обозначения марок рабочих жидкостей. Рабочие жидкости общего назначения принято называть «индустриальные» с указанием вязкости в сСт при г = 50 С. Кроме того, существуют еще отраслевые системы обозначений. Например, рабочие жидкости для станочных гидроприводов — ИГП, для гидроприводов транспортных установок — МГ, МГЕ, для авиационных гидроприводов — АМГ. В будущем предполагается переход на новую систему маркировки, основой которой будет являться международный стандарт МВ )ЯО 6443(4, устанавливающий классификацию группы Н (гидравлические системы), которая относится к классу ( (смазочные материалы, индустриальные масла и родственные продукты).
Добавочные к наименованию группы Н индексы (., Ч, М, й и другие являются закодированными обозначениями различных улучшающих присадок. Например: ~ — НН вЂ” очищенные минеральные масла без присадок; ~ — Н~ — масла с антиокислительными и антифрикционными свойствами; ~ — НР— жидкость с улучшенными огнестойкими свойствами; ~ — Нй — масла типа Н~ с вязкостными присадками; ~ — НМ вЂ” масла типа Н) с улучшенными противоиэносными свойствами; ~ — НЧ вЂ” масла типа НМ с присадками, увеличивающими вязкость. На основе международного стандарта разрабатываются национальные стандарты.
В России действует группа стандартов ГОСТ 17479.0-85 — ГОСТ17479.4 — 87, по которым будет проводиться маркировка дпя вновь создаваемых рабочих жидкостей на нефтяной основе. Рекомендуемые для применения в станочных гидроприводах марки минеральных масел отечественнрго произвадства и эквивалентные масла производства ведущих иностранных фирм приведены в приложении П1, табл. П1.8. 47 3. Энергообеспечиеающая подсистема 3.2.
Трубопроаодм и приооединительная арматура Трубопроводы и присоединительная арматура являются важными элементами гидропроводов, поскольку ими соединяются между собой отдельные гидроаппараты, образуя единую гидросистему. К трубопроводам относятся жесткие трубы, гибкие рукава (шланги) и поворотные соединения труб, а к присоединительной арматуре — различного рода разъемные и неразъемные соединения. Жесткие трубы. Жесткие трубы применяют е случаях, когда различные части гидросистемы неподвижны относительно друг друга. Для трубопроводов высокого давления используют стальные бесшовные холоднодеформированные трубы, которые способны выдерживать высокое давление и имеют хорошее качество внутренних поверхностей.
В трубопроводах низкого давления применяют водогазопроводные стальные и электросварные трубы, а также медные, латунные и алюминиевые трубы. В процессе работы гидросистем трубопроводы подвергаются действию статических и динамических нагрузок. Статические нагрузки возникают от давления рабочей жидкости нв внутренние стенки трубопроводов, а также вследствие погрешностей монтажа и от температурных деформаций. Динамические нагрузки обусловлены пульсацией давления рабочей жидкости, гидравлических ударов при срабатывании гидроаппаратов, кавитационных явлений и др. Подавляющее большинство разрушений трубопроводов носит усталостный характер под воздействием часто повторяющихся динамических нагрузок.
Интенсивность разрушения трубопроводов под действием динамических нагрузок зависит от искажения профиля сечения труб при изгибе, кривизны изгиба, воэможности резонансных колебаний и др. Под действием давления изогнутый трубопровод стремится распрямиться, в результате в месте максимальной его кривизны возникают наибольшие напряжения при колебаниях давления и усталостные разрушения. Поэтому необходимо монтировать трубопровод с максимально возможным радиусом кривизны, что уменьшает сплющивание и повышает долговечность трубопровода.
На участках гидролиний, работающих в условиях пульсирующих давлений, рекомендуется применять радиус изгиба Я >Згг' (г( — наружный диаметр трубы). Для предупреждения разрушения трубопроводов под действием статических нагрузок нужно правильно выбирать размеры и материал труб, производить тщательно монтаж, не допуская натюкений, сжатий или перекосов труб и соединений, принимать меры по защите трубопроводов от теплового воздействия окружающей среды и обеспечивать нормальную работу охлаждающих устройств рабочей жидкости. При монтаже следует принимать меры для исключения резонансных колебаний трубопроводов: частое крепление трубопроводов к рамам и фундаментам, установка демпфирующих прокладок, применение специальных соединений и т.д. При изготовлении трубопроводов внутренняя поверхность труб должна быть чистой.
Если при монтаже трубопровода осуществляется гибка труб с предварительным нагревом, приварка отводов, фланцев и подобные операции, то после этого необходимо очистить внутреннюю поверхность труб. Неочищенные трубопроводы могут служить источником сильного загрязнения,гидросистемы и рабочей жидкости. В процессе работы окалина, остатки сварочного шлака, брызги металла и другие загрязнители неизбежно проявят себя и могут привести к возникновению серьезных неполадок в работе гидросистемы и преждевременному выходу из строя ее элементов. Существуют два способа очистки внутренних поверхностей труб: механический и химический. При монтаже оборудования должны проводиться оба вида очистки. Сначала выполняют механическую очистку щетками, ершами, шарошками для того, чтобы удалить грат и шлак, которые не растворяются при химической очистке. Химическую очистку проводят обработкой труб в водных растворах серной и соляной или 2(г)ь-ной ортофосфорной кислоты.
После этого трубопровод промывают, нейтрализуют и сушат. Гибкие трубопроводы (шланги]. Их используют для соединения подвижных элементов гидроприводов, для компенсации неточностей при сборке агрегатов, облегчения сборки и получения быстроразъемных соединений, в также для демпфирования кратковременных динамических забросов (пиков) давления. Кро- 3.2. Трубопроводы и присоединительная арматура ме того, иногда шланги применяют вместо жестких труб для снижения вибраций и шума при работе гидро- привода.
В качестве шлангов обычно используют резиновые рукава, упроченные снаружи хлопчатобумажной или металлической оплеткой. Иногда шланги имеют внутренний каркас из тех же материалов. Шланги с одинарной и двойной оплеткой применяют в системах с давлением до 4 МПа. Для систем с давлением до 20 МПа используют одинарную оплетку из стальной проволоки, для больших давлений — двойную и даже тройную. Запас прочности шлангов принимают равным 3 — 4. Наименьший радиус изгиба шлангов с двойной оплеткой должен быть не менее 12 внутренних радиусов. Для систем с давлением до 40 МПа применякл шланги с внутренней трубкой иэ фторопласта.
Большое значение для обеспечения работоспособности гибких шлангов имеет качество их соединения с присоединительным штуцером. Основные способы заделки разино-тканевых шлангов в арматуре предстаапены на рис. 3.3. Рис. З.З. Способы заделки шлангов Неразборные соединения шлангов со штуцерами (рис. З.З, а) изготавливают на специальных обжимных прессах„а разборные соединения (рис. 3.3, б) могут быть собраны без специальных приспособлений.