Гидролинии и элементы их соединения

 

Гидролиниями называются устройства, предназначенные для объединения отдельных элементов объемного гидропривода в единую гидросистему. По ним происходит движение рабочей жидкости от одного гидроаппарата к другому в процессе работы объемного гидропривода.

В гидроприводе различают следующие типы гидролиний:

- всасывающая – это гидролиния, по которой рабочая жидкость движется к насосу;

- напорная – это гидролиния, по которой рабочая жидкость движется от насоса или гидроаккумулятора к гидродвигателю;

- сливная – это гидролиния, по которой рабочая жидкость сливается в гидробак;

- управления – это гидролиния, по которой рабочая жидкость движется к устройствам управления и регулирования;

- дренажная – это гидролиния, предназначенная для отвода утечек рабочей жидкости от гидроагрегатов в гидробак.

Гидролинии выполняются либо в виде трубопровода, соединяющего агрегаты и устройства гидропривода, либо в виде каналов, полученных сверлением, литьем или штамповкой в корпусе агрегата (устройства).

Под расчетом гидролиний на этапе проектирования гидропривода понимается определение конструктивных размеров проходных сечений трубопроводов или каналов; расчет потерь давления в гидролинии, а также расчет труб или каналов на прочность.

На основании опыта проектирования гидросистем рекомендуется выдерживать среднюю скорость движения рабочей жидкости в гидролинии не выше следующих значений:

- для напорной гидролинии – 6 м/с;

- для всасывающей гидролинии – 1,5 м/с;

- для сливной гидролинии – 2 м/с;

- для гидролиний управления – 5 м/с.

Расчет труб на прочность сводится к определению толщины δ их стенок. Для тонкостенных труб толщина стенки определяется по формуле

,

где р – максимальное давление рабочей жидкости;

σ _д – допустимое напряжение материала трубы (канала) на разрыв.

Для стальных труб из стали 20, 35, 40 допустимое напряжение σ _д = 400…500 МПа, для труб из цветных металлов и сплавов σ _д = 200…250 МПа. При искажении цилиндрической формы трубы σ _д должно быть снижено на 25%. Коэффициент запаса прочности при расчете обычно выбирают равным 3.

Величина δ для труб, как и внутренний диаметр, выбирается в соответствии с ГОСТ 8734-75.

По конструкции трубопроводы, из которых монтируют гидролинии в гидроприводах, можно разделить на жесткие и гибкие.

К жестким трубопроводам относятся стальные бесшовные холоднотянутые трубы или трубы из цветных металлов (меди или алюминия).

Соединение жестких трубопроводов производится с помощью специальных деталей, называемых соединительной арматурой. В гидроприводах применяют следующие типы соединений:

- пайка (сварка) в машиностроении применяется редко, только для трубопроводов, не подлежащих демонтажу;

- cоединение с развальцовкой применяется для труб диаметром до 30…35 мм, изготовленных из цветных металлов или ковкой стали, допускающих развальцовку в холодном состоянии. Соединение с развальцовкой отличается простотой, но может применяться при давлении не более 30 МПа и имеет ограниченное число повторного монтажа вследствие затвердения материала и порчи развальцованной части трубы;

- cоединение по внутреннему конусу используется для соединения труб гидросистем с рабочим давлением до 40 МПа при необходимости частого демонтажа гидролиний;

- cоединение с врезающимся кольцом используется для соединения труб гидросистем, работающих при высоких давлениях.

- фланцевое соединение трубопроводов применяется для стальных труб диаметром свыше 40 мм, причем для низких давлений фланец соединяется с трубой с помощью резьбы, а для высоких – сваркой.

Гибкие трубопроводы применяют для соединения элементов гидропривода, расположенных на подвижных частях машин. При этом возможно относительное перемещение элементов гидропривода относительно друг друга.

В качестве гибкого трубопровода, в основном, применяют резинотканевые шланги, называемые рукавами высокого давления (РВД). Рукав имеет внутренний резиновый слой, затем хлопчатобумажный слой, металлическую оплетку и внешний толстый резиновый слой, предохраняющий рукав от повреждения. В зависимости от количества металлических оплеток рукава высокого давления делятся на три типа:

- I тип – с одной оплеткой, рассчитан на давление до 20 МПа;

- II тип – с двойной оплеткой (давление до 30 МПа);

- III тип – с тройной оплеткой, применяется для высоких давлений при внутреннем диаметре до 40 мм.

Основные размеры РВД регламентированы ГОСТ 6286-73.

К монтажу трубопроводов предъявляются следующие основные требования:

- не допускаются вмятины на трубах и искажение их цилиндричности;

- радиус изгиба жестких трубопроводов R ≥ (4...2) d _т (d _т – наружный диаметр трубы);

- радиус изгиба рукавов зависит от типа рукава и в среднем принимается R ≥ (12…18) d (d - внутренний диаметр рукава);

- для уменьшения возможности резонансных колебаний крепления труб к основанию машины (станине) должны быть расположены друг от друга на расстоянии l ≤ (40…60) d _т.

 

 

Лекция № 9.