Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Осевые нагрузки в соединении воспринимаются силами трения на конусном хвостовике ниппеля и в винтовой нарезке муфты. Важно правильно проводить монтаж шлангов, поскольку от этого в значительной степени зависит их долговечность. Шланги следует монтировать так, чтобы они не терлись один о другой и о детали конструкции при работе гидропривода, чтобы их участки вблизи арматуры не подвергались изгибу и механическому растяжению (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Монтаж гибких трубопроводов (шлангов) Дефекты трубопроводов сводятся в основном к нарушению герметичности и разрушению труб или рукавов, нарушению герметичности их концевых соединений, а также загрязненности внутренних поверхностей и уменьшению площади поперечного сечения трубопровода, обусловленных неправильной гибкой труб, сминанием рукава и нарушениями технологии сварки. 3. Энергообеспечиаающая подсистема Поворотные соединения труб. Для питания потребителей, которые находятся на механизмах, совершающих при работе поворот на значительный угол или вращающихся без ограничения относительно подходящих трубопроводов, применяют поворотные соединения (рис. З.б).
Рис. 3.6. Поворотное соединение труб Штуцер 1 и фланец 4 соединяются с трубопроводами, которые размещены на подвижных относительно друг друга механизмах. Поворот в соединении осуществляется через цилиндрический шарнир 2, который уплотняется манжетами 3. Существуют подвижные соединения труб, обеспечивающие герметичное соединение трубопроводов при взаимном возвратно-поступательном перемещении различных частей гидросистемы. Например, в металлургическом производстве на станах полирования и шлифования листа, такие соединения обеспечивают ход до 10...20 м.
Неразъемные соединения труб. Их применяют достаточно редко, только для трубопроводов, не подлежащих демонтажу. Соединения выполняются пайкой, либо сваркой. Раз ьемные соединения труб. Трубы с внутренним диаметром более 40 мм обычно соединяют при гюмощи фланцев. Герметичность соединения обеспечивается прокпадками в виде резиновых колец (рис.3.6, а), либо колец из красной отожженной меди (рис. 3.6, б, в, г). Для низких давлений применяют кольца из паронита. Рис.
3.6. Фланцевое соединение трубопроводов Для жесткой связи с трубой применяют плоские приварные фланцы (рис. 3.6, а, б). Если при монтаже необходим разворот фланцев или труб, то используют накидные фланцы, надеваемые на трубу с приваренным к ней ниппелем (рис. З.б„в), либо резьбовые фланцы (рис. 3.6, г). 50 3.2. Трубопроводы и присоедииительиая арматура Для соединения трубопроводов с агрегатами, диаметр условного прохода которых не превышает 32 мм, в гидросистемах применяют соединения с приварным ниппелем и накидной гайкой (рис.
3.7). Рис. 3.7. Соединения трубопроводов с приварным ниппелем В соединении, показанном на рис, 3.7, а, шаровый ниппель 3, со сферической контактной поверхностью, приваривают к трубе. Предварительно надетая на ниппель накидная гайка наворачивается на штуцер 1, обеспечивая герметичный контакт сферической поверхности ниппеля 3 с конической проточкой штуцера 1. Подобные соединения обеспечивают герметичность при давлениях до 40 МПа. Модернизированные соединения с накидной гайкой (рис.
3.7, б), в которых сферический профиль ниппеля заменен коническим с добавленным в конструкцию резиновым кольцом, позволяют производить многократный монтаж и демонтаж. Для тонкостенных металлических труб наиболее широкое применение нашли соединения с развальцовкой трубы и с врезающимся кольцом, допускающие многократный монтаж-демонтаж (до 15 — 20 раз) без нарушения герметичности. Соединение для развальцованной трубы (рис. 3.8, а) состоит из штуцера 1 с присоединительной цилиндрической или конической резьбой*, ниппеля 3 и накидной гайки 2. Трубу с предварительно надетым на нее ниппелем развальцовывают в виде раструба, надеваемого на коническую часть штуцера, Ниппель с трубой и штуцер стягиваются вместе с помощью накидной гайки, при атом в месте сопряжения образуется плотное соединение и обеспечивается требуемая герметичность.
Рис. 3.8. Соединения для тонкостенных труб Соединение с врезающимся кольцом (рис. 3.8, б) не требует применения специального инструмента и предварительной разделки конца трубы. Оно также содержит штуцер и накидную гайку, между которыми располагается кольцо, охватывающее трубу по наружному диаметру и упирающееся коническими гюверхностями в соответствующие конические расточки в штуцере и гайке. При завинчивании гайки кольцо, деформируясь, врезается в поверхность трубы, что препятствует ее выскальзыванию и обеспечивает необходимую герметичность соединения. При использовании таких соединений предъявляются повышенные требования к точности геометрических размеров и качеству наружной поверхности трубы. ' Соединения с конической резьбой не имеют уплотнительных колец, поскольку коническая резьба является самоуплотняющейся, 51 3.
Энергообеслечиаающая подсистема Рис. 3.9. Быстроразъемное соединение В обеих частях соединения — розетке 1 и штекере 7 установлены обратные клапаны 2 и 9, которые не позволяют вытекать рабочей жидкости из шлангов, если соединение находится в разъединенном состоянии. Обратные клапаны 2 и 9 принудительно открывают друг друга при вводе штекера 7 в розетку 1. Соединение розетка — штекер надежно удерживается в замкнутом состоянии посредством шариков 4, запертых в проточке 6 штекера 7 подпружиненной фиксирующей втулкой 6. Герметичность соединения обеспечивается резиновым кольцом 3, охватывающим штекер 7 по наружному диаметру. Разъединение соединения осуществляется путем сдвига фиксирующей втулки 6 в сторону шланга.
При атом шарики 3 получают возможность радиального перемещения в проточке 6 и не удерживают штекер 7, который вследствие этого выталкивается из розетки пружинами обратных клапанов 2 и 9. Условные графические обозначения соединений представлены в табл, 3.1. Таблица 3. 1 ГраФическое обозначение ГраФическое обозначение Соединение Соединение Быстроразьемное соединениебвз запорного элемента: Место присоединения: нвсовдиненное соединенное соединенное нвсовдинвннов Быстрорвзьемное соединение с запорным зпементом: Разъемное соединение соединенное несоединеннов Фпвнцввов Поворотное однопинейное Присовдинитепьнов устройство к другим системам (испытательным промывочным машинам и тд.) Штуцврнов рвзьбовое 52 Быстроразъемные соединения.
В мобильных машинах, на которых достаточно часто осуществляется установка того или иного навесного оборудования, а зачастую и в стационарных установках, например, станах горячей и холодной прокатки листа, для сокращения времени перевалки валков. гибкие рукава снабжают быстроразъемными соединениями, позволяющими разьединять трубопроводы без потери их герметичности (рис. 3.9).
3.2. Трубопроводы и присоединительная арматура Гидролинии. Трубопроводы, соединения, а также каналы, выполненные в гидроаппаратах, плитах и корпусах, называют гидролиниями. Е зависимости от функционального назначения различают следующие гидро- линии: в всасываюи(ие — подвод жидкости к насосам; в напорные — подача жидкости под высоким давлением (от насоса или гидроаккумулятора); в сливные — слив жидкости в бак; в управления — подача жидкости для управления гидроаппаратами или отдельными элементами внутри гидроап паратов; в дренажные — отвод утечек в бак.
Условные графические обозначения гидролиний представлены в табл. 3.2, Таблица 3.2 Расчет гидропиний осуществляется на этапе проектирования гидросистемы и состоит из нескольких шагов: расчет проходных сечений; определение потерь давления и расчет на прочность. Проходные сечения гидролиний должны быть такими, чтобы скорости рабочей жидкости в них были экономически приемлемыми и технологически допустимыми. Опыт проектирования и эксплуатации гидросистем показывает, что средние скорости двюкения жидкости в гидролиниях не должны превышать следующих значений: в всасывающие — 1,5 м(с; а напорные — 6 м/с; в сливные — 2 мгс; в линии управления — 5 м/с.
Расчет проходных сечений гидролиний производится на основе известного соотношения, связывающего между собой площадь проходного сечения А, расход жидкости Д и скорость потока с: Д =Аи. Дпя труб и каналов круггюго сечения, в которых площадь равна А = кгг'/4, диаметр проходного сечения определяется по формуле г(= 2,(о/(кс). Полученный в результате расчета диаметр И используют при выборе внутреннего диаметра трубы. При этом пслученное значение округляют до ближайшего большего значения из стандартного ряда (см.
приложение П1). Потери давления в гидролиниях на трение по длине и в местных сопротивлениях зависят от режима течения жидкости и определяются по известным соотношениям, 53 3. Энергообеспечиаающая подсистема 3.3. Насосы Насосы — гидравлические машины, назначение которых состоит в преобразовании механической энергии приводного двигателя в гидравлическую энергию рабочей жидкости. В гидравлических приводах применяют насосы, которые по своему принципу действия называют объемными. В таких насосах, независимо от конструктивных особенностей, всасывание рабочей жкдкости и ее вытеснение в систему происходит в результате последовательного увеличения и уменьшения геометрического объема их рабочих камер.
Рабочая камера насоса — это изолированное пространство внутри насоса ограниченное деталями данной конструкции, изменение взаимного положения которых и приводит к увеличению или уменьшению ее объема. В процессе работы объемного насоса каждая рабочая камера при увеличении ее объема соединяется с линией всасывания, а при ее уменьшении — с линией нагнетания.
При этом давление в вытесняемой жидкости повышается до значения, достаточного для преодоления суммарного сопротивления гидросистемы, которое складывается из внешнего и внутреннего сопротивлений. Внешнее сопротивление обусловлено противодействием полезной нагрузки, механическим трением, а также статической нагрузкой и динамическими силами, действующими на исполнительные механизмы. Внутреннее (гидравлическое) сопротивление является следствием трения, возникающего между слоями рабочей жидкости, а также между рабочей жидкостью и стенками каналов, и возникает при движении жидкости по трубопроводам и через гидроаппараты системы.
Характерным параметром для насоса любой конструкции является его рабочий объем — объем жидкости, который вытесняется насосом за один оборот приводного вала (обычно рабочий объем выражается в кубических сантиментрах). Подача насоса определяется как произведение его рабочего объема на частоту вращения приводного вала в единицу времени, т.е. подача насоса — это расход жидкости подаваемой насосом в систему: ще ք— объемный расход, л/мин; (~ — рабочий объем, смз„ и — частота вращения вала, мин-'. Действительная подача насоса несколько меньше расчетной вследствие перетекания жидкооти внутри насоса из полостей с ббльшим давлением в полости с меньшим. Это так называемые объемные потери, которые в разных насосах составляют от 3 до 1б % теоретической подачи и характеризуются объемным КПД. Наряду с параметрами, отмеченными выше, объемные насосы характеризуются номинальным давлением, мощностью и полным КПД.
Номинальное давление — наибольшее давление, при котором насос должен работать в течение установленного срока службы при сохранении параметров в пределах установленных норм. Мощность насоса — мощность, потребляемая насосом от приводного двигателя: Лг„= Л'„ /т~, где Ф, = р О„ /60 — полезная мощность насоса, кВт; р — давление развиваемое насосом, МПа; О, — объемный расход, л/мин; д — полный КПД насоса. Полный КЩ гюказывает какую долю полезная мощность составляет от мощности насоса, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
