Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU (948287), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Для уменыпения гидродинамической силы проводят различные конструктивные мероприятия. Для уменьшения сил трения и устранения облитерации (заращивания) дросселирующих щелей в золотниковых гидрораспределителях золотникам иногда сообщают вращение и в большинстве исполнений — возвратно-поступательные или возвратно-поворотные вибрационные колебания малой амплитуды (10...100 мкм) и высокой частоты (> 50 Гц) с помощью механических вибраторов, электромеханических средств или энергии |ютока рабочей жидкости. Гидрораспределители с плоскими золотниками отличаются от гидрораспределителей с цилиндрическими золотниками простотой изготовления (доступность обработки и контроля плоских поверхностей).
Для золотниковых гидрораспределителей характерно наличие утечек рабочей жидкости из линии высокого давления в линию низкого давления при всех положениях золотника, что объясняется наличием гарантированного зазора в золотниковой паре. 7.2. Кондиционеры. Гидроемкости. Гидролинии. Рабочие жидкости. Уплотнительные устройства Кондиционеры рабочей жидкости. Кондиционерами называют устройства, обеспечивающие качественные показатели состояния рабочей жидкости в процессе эксплуатации. К числу кондн- 241 Ч.
11, Гидронневионривод ционеров, применяемых в гидравлической технике, относят отделители твердых частиц — фильтры и сепараторы, а также теплообменники — нагреватели и охладители. Гидравлическим фильтром (Ф) называют гидроустройство, предназначенное для очистки рабочей жидкости от твердых загрязняющих частиц методом фильтрования. В основе метода фильтрования лежит процесс, при котором жидкость преднамеренно пропускают через фильтрующую перегородку (сетку, пакет с щелями, пористую среду), которая задерживает взвешенные частицы зацзязнений.
По способу удаления механических примесей фильтры подразделяют на два класса — механического и силового действия. Для очистки рабочей жидкости от механических примесей в гидроприводе машин применяют различные фильтры. По характеру задержания твердых частиц загрязнения фильтры механического действия подразделяют на поверхностные и глубинные (объемные). К поверхностным фильтрам относятся сетчатые, проволочные, бумажные и тканевые, т. с. такие фильтры, у которых задержание примесей происходит на поверхности фильтрующего элемента (нли фильтроэлемента).
К глубинным фильтрам относятся металлокерамические,многослойные сетчатые и тканевые, войлочные и пластинчатые, т. е. фильтры, в которых механические примеси задерживаются в объеме фильтроэлемента. Основными параметрами фильтров являются номинальные тонкость фильтрации 8 (мкм), давление р„,„и расход Д„, жидкости; диаметр условного прохода .О,,; допустимый перепад давления Лр на фильтроэлементе; ресурс работы фильтроэлемента. Под номинальной тонкостью б фильтрации понимают минимальный размер частиц, задерживаемых фильтроэлементом, число которых составляет не менее 90 % от числа частиц загрязнителя такого же размера, находящегося в неотфильтрованной жидкости.
Установлен ряд номинальных тонкостей фильтрации: 1, 2, 5, 10, 16, 25, 40, 63 и 80 мкм (ГОСТ 14066 — 68). В зависимости от номинальной тонкости фильтрации условно выделяют фильтры грубой (свыше 15 мкм), нормальной (до 10 мкм), тонкой (до 1 мкм) очистки. Под номинальным расходом фильтра понимают расход жидкости, проходящей через фильтр с чистым фильтроэлсментом при определенной вязкости и заданном перепаде давления иа фильтре. Гл. 7.
Гидроуетройетва объемного гидроприеода Перепад давления на фильтроэлементе зависит от степени загрязненности фильтрующей перегородки во время работы фильтра. Фильтровальный материал фильтроэлемента при обеспечении необходимой тонкости фильтрации должен быть достаточно термостойким и не выделять в поток фильтруемой рабочей жидкости никаких компонентов 1волокон, частиц порошка и т. и.), ухудшающих качество рабочей среды (жидкости), т.
е. быть совместимым с рабочей жидкостью. Фильтроэлементы должны быть прочными и выдерживать без разрушения пробный перепад давления, превышающий допускаемый перепад давления не менее чем в 1,5 раза. Условное графическое обозначение и методы установки фильтров (Ф)показаны на рис. 7.23. Для предохранения фильтроэлементов от разрушения в некоторых конструкциях фильтров применяют встроенные перепускные клапаны (см. рис.
7.23, а), которые при превышении допустимого перепада давлений пропускают нефильтрованную жидкость в гидросистему в обход фильтроэлемента, или в корпус фильтра могут быть встроены индикаторы загрязненности, иногда с электрическим сигналом. и б в г Рнс. 7.23. Схемы выполнения и установки фильтров: а — фильтр с перепускным клапаном; б -- фильтр с отсечным распределителем; в — фильтр во всасывающей линии насоса; г — фильтр в напорной гидролинии после насоса Основными составными частями фильтра являются корпус и фильтроэлемент. Корпус фильтра должен быть прочным и выдерживать без разрушения (испытательное) давление, равное 2,0 максимального в гидролинии, где установлен этот фильтр.
Конструкция фильтра должна обеспечивать легкую замену фильтроэлементов при минимальной утечке рабочей жидкости в окружающую среду. С этой целью в отдельных случаях применяют фильтры со встроенными отсечными клапаннымн распределителями (Р) (см. рис. 7.23, 6). 243 Ч. П. Гидропиеаиопривод На корпусе фильтра должно быть указано направление потока рабочей жидкости, так как движение потока жидкости через фильтр в обратном направлении не допускается. В зависимости от конструкции фильтрующих перегородок фильтры подразделяют на щелевые, сетчатые и пористые. ьЦелевые фильтры — фильтры, в которых очистка происходит при прохождении жидкости через щели в фильтрующем пакете. В зависимости от конструкции фильтруюшего элемента или пакета различают пластинчатые и проволочные фильтры. В сетчатых фичьтрах фильтрование происходит при прохождении рабочей жидкости через ячейки сетки (металлической, никелевой) фильтрующего элемента.
В пористых фильтрах очистка рабочей жидкости осуществляется при прохождении рабочей жидкости через поры фильтроэлемента. Пористые фильтроэлементы подразделяют на поверхностные (частицы зшрязнений задерживаются на поверхности фильтроэлемента) и глубинные (частицы задерживаются в капиллярах материала).
В первом случае это бумага, картон, ткань, во втором — керамика, металлокерамика, пористые пластмассы. Прокаткой металлокерамики можно получить фильтрующий материал с меньшими размерами фильтруюших пор. Схемы установки фильтров приведены на рис. 7.23: во всасывающую линию насоса (см. рис. 7.23, в); в напорную линию после насоса (см. рис, 7.23, г) и на линии слива рабочей жидкости из гидропривода в бак (Б). В электрогидравлических следящих системах фильтры тонкой очистки часто размещают непосредственно перед дросселирующими гидроаппаратами. Эффективным вариантом обеспечения чистоты рабочей жидкости в гилросистеме является применение вспомогательной фильтрационной установки, которая осуществляет подпитку гндросистемы с замкнутым потоком очищенной от загрязнителей рабочей жидкостью или фильтрацией потока рабочей жидкости, параллельного основному рабочему потоку.
Наибольшее распространение в связи с простотой конструкции„удобством эксплуатации и возможностью многократного использования получили фильтры механического действия с сетчатыми фильтроэлементами. На рис. 7.24 показан фильтр типа ФС, выполненный по схеме рис. 7.23, а. Процесс очистки рабочей жидкости в фильтрах силового действия основан на удалении механических примесей, имеющих ббль- Гл. 7. Гидроустройства абвеииого гидропривада шую плотность, чем фильтруемая жидкость, воздействием одного из силовых полей. Сепараторы — устройства, предназначенные для разделения жидких неоднородных смесей и отделения твердых загрязнителей под действием различных внешних силовых полей.
В объемных гидроприводах применяют центробежные, магнитные сепараторы и отстойники. В центробежных сепараторах (центрифугах) рабочая жидкость очищается под действием центробежных сил и достигается номинальная тонкость фильтрации 10...30 мкм. В магнитных сепараторах рабочая жидкость очищается от стальных частиц под действием Рис. 7.24.
Конструктивная схема сил магнитного поля. фильтра типа ФС Теплообиенные аппараты— устройства, предназначенные для обеспечения н поддержания заданной температуры рабочей жидкости гидропривода. По назначению их подразделяют на охладители и нагреватели жидкости. В гидроприводах, как правило, рабочую жидкость необходимо охлаждатти так как при нагреве ухудшаются ее характеристики, что приводит к снижению рабочих и экс- ОХ ОХ плуатационных характеристик гидроприводов. В зависимости от вида хладагента охладнтели гидроприводов подразделяют на воздушные и водяные. Условное графическое обозначение теплообменного аппарата показано на рис.
7.25: а — охладитель без указания линий подвода и отвода охлаждающей среды; б — подогреватель. Гидроемкостм. Гидроемкастью называют гидроустройство, предназначенное для Рнс. 725. Условное графическое обозначение охладнтельного (а) и нагревательного (б) теплообменных аппаратов 245 Ч. П. Гидропневмапривад содержания рабочей среды в целях ее использования в процессе работы объемного гидропривода.
К числу гидроемкостей относят гидробаки и гндроаккумуляторы. 1 идробаком называется гидроемкость, предназначенная для питания объемного гидропривода рабочей жидкостью. Гидробаки должны также обеспечивать содержание необходимого для работы гидропривода объема рабочей жидкости, охлаждение рабочей жидкости, отстой с удалением из нее пузырьков воздуха и осаждения загрязнений, температурную компенсацию изменения объема рабочей жидкости и рабочее изменение объемов прихода и ухода рабочей жидкости (например, прн работе одноштокового гидроцилиндра).