Короткі відомості про будову окремих гідропристроїв.

1. Кондиціонери робочої рідини призначені для підтримання необхідних якісних показників робочої рідини в процесі експлуатації гідроприводу.

В В об'ємних гідроприводах с.г. техніки в основному застосовують такі види кондиціонерів: відокремлювачі твердих домішок, сапуни, повітровідокремлювачі, повітровипускники та теплообмінники.

Відокремлювач – це пристрій для відокремлення від рідини твердих домішок, джерелом яких можуть бути продукти зносу деталей гідропристроїв, продукти окислення металів та сторонні домішки, що потрапляють іззовні. За принципом дії їх поділяють на фільтри і сепаратори.

Фільтр – це відокремлювач твердих домішок, в якому відокремлення відбувається під час проходження робочої рідини через фільтрувальний елемент. За конструкцією їі поділяють на щілинні, сітчасті і пористі. Найширшого застосування в гідроприводах с.г. техніки набули фільтри грубого і нормального очищення із металевої сітки та пористі.

Фільтр грубого очищення призначені для попереднього очищення рідини і затримують домішки більш ніж 0,1 мм (100 мкм). Їх установлюють в отвори для заливання рідини в гідробаки.

Фільтри нормального очищення (сітчасті) затримують домішки розміром від 0,1 до 0,05 мм. Їх, як правило установлюють в зливних гідролініях в гідробаках.

Фільтри нормального очищення (пористі) затримують домішки від 5 до 25 мкм.

Тонкість фільтрації – це спроможність фільтроелемента затримувати частинки певного розміру, що забруднюють робочу рідину. Встановлено такі ряди номінальних тонкостей фільтрації: 1, 2, 5, 10, 16, 25, 40, 63, 80 мкм.

Роботоздатність фільтрів після забруднення відновлюється тільки у дротяних, сітчастих, пластинчастих і металокерамічних фільтрів. Для цього їх чистять щіткою, продувають стисненим повітрям, промивають.

Фільтроелементи виготовлені із паперу, волокна, бавовни придатні лише для одноразового використання.

Залежно від місць установки в гідроприводі фільтри діляють на приймальні (всмоктувальні), напірні та зливні.

Приймальний фільтр, як правило, розрахований на низький тиск, незначний перепад тиску та невисоку тонкість фільтрації. Це пов'язано з тим, що його розміщення на всмоктувальній лінії зумовлює збільшення її гідравлічного опору і, отже, зменшення глибини всмоктування та загрозу виникнення кавітації. Втрати тиску на фільтрі не повинні перевищувати 0,018…0,02 МПа.

Рис. 5.1. Зливний фільтр гідроприводу начіпної системи трактора:

1 – відбивач; 2 – пломба; 3 – корпус запобіжного клапана; 4 – ущільнювальне кільце; 5 – кришка; 6 – фланець; 7 – кулька клапана; 8 – пружина; 9 – опорний стакан; 10 – шайба відбивача; 11 – шайба; 12 – корпус фільтра; 13 – фільтрувальний елемент; 14 – нижня шайба; 15 – труба фільтра; 16 - магніт

Напірний фільтр розрахований на високий тиск, тому підвищуються вимоги до міцності корпусу фільтра і збільшується його маса. Такі фільтри установлюють в гідросистемах трансмісій тракторів.

Зливний фільтр установлюють на зливній лінії. Він не підлягає дії високого тиску робочої рідини, але в міру забруднення фільтра виникає підпір рідини в зливній лінії.

Сепаратор – це відокремлювач твердих домішок, в якому відокремлення відбувається під дією сил магнітного чи електричного полів, або відцентрових сил.

Сапун – призначений для очищення повітря, що надходить у гідробак із навколишнього середовища при зниженні рівня оливи. Його установлюють на баках, які перебувають під атмосферним тиском.

Повітровідокремлювач – призначений для відокремлення пухирців повітря від оливи, що засмоктується насосом. Їх установлюють в баках об'ємних гідроприводів ведучих коліс самохідних сільськогосподарських машин.

Повітровипускник призначений для випускання повітря із гідро пристрою гідроприводу з метою зменшення вмісту повітря у робочій рідині.

Теплообмінники призначені для забезпечення заданого температурного режиму. Їх поділяють на охолоджувачі і підігрівачі робочої рідини. Охолоджувачі бувають водяні і повітряні. Підігрівачі встановлюють у гідроприводах машин, що працюють в умовах низьких температур.

2. Гідропосудини – місткості для зберігання робочої рідини з метою використання в процесі роботи гідроприводу. До гідро посудин належать гідробаки і гідроакумулятори.

2.1. Гідробак призначений для живлення гідроприводу робочою рідиною. Крім того, у гідробаку рідина частково охолоджується, звільняється від повітря і очищається.

Складовими частинами гідробака є корпус, фільтр із запобіжним клапаном, сапун, заливна горловина, зливна пробка, пристрій для контролю рівня рідини та ряд штуцерів чи наконечників для під'єднання трубопроводів.

.

 

 

Рис. 5.2. Схема гідробака:

1 – корпус; 2 – кришка; 3 – зливний трубопровід; 4 – заливна пробка; 5 – всмоктувальний трубопровід; 6 – перегородки; 7 – зливні пробки

 

Конструктивні розміри бака вибирають із таких умов: об'єм бака V = (2…3)Q. (Q – подача насоса гідроприводу, л/хв.); висота перегородки H = 2/3L (L – мінімально допустимий рівень рідини в баку); глибина занурювання трубопроводів зливної і всмоктувальної ліній h ≥ (2…3)d (d – діаметр

Трубопроводу); зріз всмоктувального трубопроводу має знаходитись від дна бака на відстані m ≥ 2d.

В конструкції бака передбачено місця для покажчика рівня робочої рідини, датчика температури, відстійника робочої рідини, магнітних сепараторів тощо.

Гідроакумулятор призначений для накопичення (акумулювання) та повернення енергії робочій рідині, що перебуває під тиском.

За способом накопичення енергії гідроакумулятори поділяють на пружинні, пневматичні та вантажні.

Пружинні гідроакумулятори використовують у гідроприводах тракторів.

Пнавмогідроакумулятори використовують у гідроприводах сільськогосподарських машин.

Гідропроводи – пристрої призначені для проходження оливи від одного елемента гідроприводу до іншого під ча роботи гідроприводу

За призначенням гідропроводи поділяють на всмоктувальні, напірні, зливні, керувальні та дренажні.

Конструктивно гідроприводи – це трубопроводи, канали і з'єднання.

Трубопроводи бувають жорсткі і гнучкі.

Жорсткі трубопроводи виготовляють із сталі, міді та сплавів алюмінію. Стальні труби застосовують для всіх тисків і витрат,що характерні для гідроприводів сільськогосподарської техніки. Матеріал труб – вуглецева або легована сталь (сталь 20, 20х) та корозійностійка сталь (12Х18Н10Т).

Мідні труби використовують для тисків рідини менших 16 МПа і діаметром менше 16 мм.

Труби із сплавів алюмінію легкі, гнучкі, зручні під час монтажу гідро пристроїв, їх застосовують для тисків до 20 МПа у гідроприводах з обмеженою масою, а також як зливні і всмоктувальні гідропроводи.

Гнучкі трубопроводи – це рукави високого тиску (РВТ). Їх застосовують для з'єднання гідро пристроїв гідроприводу, що розміщені на рухомих частинах машин, які можуть переміщуватись одна відносно іншої.

 

Рис.5.3. Схема рукава: 1 – внутрішній шар; 2 і 13 – бавовняна обплітка; 3,5 і 7 – металеві обплітки;4 і 6 – відповідно проміжний і зовнішній гумові шари; 8 – гумова камера; 9 – накидна гайка; 10 – ніпель; 11 – муфта; 12 – прогумована тканина

 

Трубопровідні з'єднання можуть бути нерозбірними і розбірними.

Нерозбірне з'єднання – це перехідна втулка, яку приварюють до металевих труб. Таке з'єднання застосовують для трубопроводів, що не підлягають демонтажу.

Розбірні з'єднання нерухомі – це з'єднання за допомогою фланців, штуцерів, ніпелів тощо.

Рис. 5.4. Трубопровідні з'єднання: а – нерозбірне; б – з розвальцюванням (по зовнішньому контуру); в – по внутрішньому контуру; г – з вирізувальними кільцями; д – фланцеве; е – шарнірне обертове; 1 – труба; 2 – перехідна втулка; 3 – ніпель; 4 – накидні гайки; 5 – прохідник; 6 – штуцер; 7 – кільце; 8 – фланець; 9 – прокладка; 10 – проставка; А – деталь, що обертається

З'єднання з розвальцюванням (по зовнішньому конусу) застосовують для труб діаметром 30 – 35 мм, виготовлених із кольорових металів або ковкої сталі при тисках не більше 30 МПа.

З'єднання труб по внутрішньому контуру (рис. 5.4. в) застосовують в гідроприводах з робочим тиском до 40 МПа у разі частого демонтування трубопроводів

З'єднання труб з врізувальними кільцями (рис.5.4., г) широко застосовують в гідроприводах, що працюють при високих тисках (до 40 МПа). Надійна герметичність забезпечується врізанням кільця 7 із твердої цементованої сталі в більш м'який матеріал труби 1.

 

Рис. 5.5. Схеми монтажу рукавів високого тиску

 

Фланцеве з'єднання трубопроводів (рис. 5.4. д) застосовують для труб діаметром понад 40 мм. Ущільнюють за допомогою прокладок 9 (мідних або алюмінієвих) або гумових кілець.

Стальні труби з'єднують з рукавами високого тиску за допомогою швидко рознімних муфт для запобігання витіканню оливи і її забрудненню при роз'єднанні. Муфти поділяють на запірні і розривні.

Запірна муфта складається із двох зворотних клапанів, з'єднаних накидною гайкою 12 (рис. 5.6. а). Якщо гайку відгвинчують, кульки під дією пружин 4 і 10 притискаються до своїх сідел, завдяки чому перекривається прохід рідини і гідро лінії роз'єднуються.

Рис. 5.6. Муфти:

а – запірна; б – розривна; 1 – ніпель; 2,5 – накидні гайки; 3 – кульки зворотних клапанів; 4 – корпус муфти; 6,10 – пружини; 7 – кульковий фіксатор; 8 – стакан; 9 – кронштейн; 1,11 – відповідно ліва і права півмуфти

Розривна муфта має таке саме призначення. До того ж вона забезпечує швидке з'єднання і роз'єднання гідроліній вручну, а також автоматичне роз'єднання і запирання гідроліній при виникненні в них аварійних розтягуючих

зусиль (150 – 200 Н) при роз'єднанні трактора і сільськогосподарської машини.

Розбірні з'єднання рухомі бувають: обертовими, поворотними, телескопічними та сферичними. Такі з'єднання допускають відносне переміщення одного трубопроводу відносно іншого, забезпечуючи прохід рідини в ці трубопроводи.

Ущільнювальні пристрої призначені для герметизації з'єднань з метою запобігання або зменшення витікання робочої рідини крізь зазори у рухомих і нерухомих з'єднаннях, а також для захисту гідравлічних порожнин від проникнення забруднювальних частинок із зовнішнього середовища.

Елементи гідроприводу можуть виконувати свої функції тільки за наявності достатньої герметичності в рухомих або нерухомих з'єднаннях. Герметичність залежить від властивостей рідини і матеріалу конструкції, умов роботи, навантаженості складальних одиниць, тривалість експлуатації, а також інших чинників і забезпечується установкою ущільнень.

У гідравлічних системах сільськогосподарських машин ущільнення повинні забезпечувати роботу в діапазоні температур 60...120 °С, під тиском до 50 МПа, не допускати витоків рідини і не створювати великих втрат на тертя.

При виборі ущільнень враховують тиск у гідроприводі,діапазон зміни робочих температур, характер руху деталей, що стикаються, швидкість їх руху, тип робочої рідини.

Ущільнення можна класифікувати по наступних ознаках: по вигляду відносного руху (обертального, зворотно-поступального і комбінованого) — ущільнення нерухомих і рухомих з'єднань; по напряму пружної деформації— радіальні і аксіальні (торцеві); по конструкції — еластичні (кільця, манжети, прокладки), механічні безконтактні, діафрагмові, рідинні і лабіринтові ущільнення; за матеріалом — металеві і неметалічні

Застосовуються також захисні ущільнення (пильовики, брудознімачі), які призначені для оберігання робочих порожнин гідравлічних пристроїв від проникнення забруднюючих частинок із зовнішнього середовища. Класифікація ущільнень приведена на рисунку 5.7.

Еластичні ущільнення (рис. 5.7, а) використовують для герметизації рухомих і нерухомих з'єднань. Кільця круглого перетину розміщують в прямокутних канавках в обжатому стані. Вони надійно і тривало працюють при тиску до 35 МПа. Кільця прямокутного перетину служать для ущільнення поршнів або штоків з робочим тиском до 30 МПа. Х-подібні і п-подібні ущільнення рекомендується для герметизації деталей із зворотно-поступальним рухом. Іноді їх збирають в пакети по декілька штук. Такі ущільнення здатні працювати при тиску. 34…50 МПа. Манжети застосовуються для ущільнення валів, що обертаються, при тиску не вище 0,1...0,2 МПа.

У механічних ущільненнях (рис. 5.7, б) ущільнюючий елемент (кільце) виконаний з металевого вуглеграфітового або іншого матеріалу; вони призначені для деталей зворотно-поступальної дії.

У безконтактних ущільненнях (рис. 5.7, в) герметизація створюється мінімальним зазором між зв'язаними деталями.

Такого типу ущільнення застосовуються в елементах золотник-корпус розподільника, качаючих складальних одиниць насосів, гідромоторах, гідроклапанах, гідродвигунах і інших рухомих з'єднаннях. Діаметральний зазор деталей, що сполучаються, повинен складати 3...5 мкм. Деталі, що сполучаються, виготовлені з різних матеріалів і що мають неоднакові коефіцієнти розширення, повинні встановлюватися з урахуванням можливого заклинювання при нагріві.

Набивочні ущільнення (рис. 5.7, г) застосовують для герметизації тих середовищ, в яких швидко руйнуються еластичні ущільнення (у розчинах, гарячій воді).

Діафрагмові ущільнення (рис. 5.7, д) виконані з еластичного матеріалу і забезпечують велику деформацію під дією перепаду тиску герметичних середовищ.

Лабіринтове ущільнення (рис. 5.7, е), використовується на плунжерах і клапанах, сприяє їх розвантаженню і знижує витоки.

Герметизація нерухомих з'єднань і стиків досягається установкою прокладок, в цьому випадку необхідно, щоб контактний тиск, тобто. стискуюче зусилля, що доводиться на одиницю площі поверхні прокладок, перевищувало тиск ущільнюваного середовища.

 

 

Рис. 5.7. Ущільнення: а – еластичні: 1 – кругле кільце; 2 – прямокутне кільце; 3 – Х-подібне кільце; 4 – П-подібне кільце; 5 – манжета; б – механічне (чавунне) кільце;

в – безконтактне; г – набивне; д – діафрагмове; е - лабіринтне

 

Ущільнення поділяють за такими ознаками: за видом відносного руху – ущільнення нерухомих і рухомих з'єднань (обертального, зворотно-поступального, поворотного); за напрямком пружної деформації – аксіальні (торцеві) і радіальні; за конструкцією – еластичні ущільнювальні кільця, манжети,прокладки,механічні (чавунні кільця), безконтактні, діафрагмові, рідинні і лабіринтні ущільнення; за матеріалом – металеві і неметалеві.

Рис. 5.8. Манжетні ущільнення: а,б – шевронного профілю; в - U– подібного профілю; г – ущільнення армованою манжетою; д – армована манжета з браслетною пружиною; е - з'єднання з шкіряною манжетою; 1,10 – опорні кільця; 2,11 – шевронні манжети; 3 – натискне кільце; 4 – натискна втулка; 5,9 – армувальні кільця; 6 –манжета U– подібної форми; 7 – зазор між поршнем і циліндром; 8 – браслетна пружина

Зміст звіту

1.Привести графічні умовні позначення елементів гідропроводів.

2. Привести схему гідробака для подачі насоса Q = 50 л/хв.

3. Привести схеми правильного монтажу рукавів високого тиску.

 

Контрольні запитання

1.Які гідропристрої відносять до гідропосудин?

2. Для чого в гідробаках встановлюють перегородки?

3. Який основний параметр гідроприводу зумовлює об'єм гідробака?

4. Які гідроакумулятори найпоширеніші у гідроприводах сільськогосподарської техніки?

5. Класифікація гідропроводів.

6. Типи з'єднань гідропроводів.

7. Призначення запірної і розривної муфт.

8. Назвіть основні елементирукава високого тиску.

 

Література

1.О.М.Погорілець, М.С.Волянський, В.Д.Войтюк, С.І.Пастушенко Гідропривід сільськогосподарської техніки К: Вища освіта,2004 -386 с.:іл.

2. Кальбус Г.Л. Гидропривод и навесные устройства тракторов в вопросах и ответах. –К.: Урожай. 1990. – 216 с.

Лабораторна робота № 6 - 11

Тема: Гідроприводи ведучих коліс (на прикладі комбайна ДОН-1500).

Мета роботи: Вивчити будову, призначення, принцип роботи, правила технічного догляду та несправності гідростатичної трансмісії комбайна ДОН – 1500.

Робоче обладнання: Макети насоса НП- 90 і гідромотора МП – 90, плакати, методичні вказівки та підручники.

Час виконання роботи – 2 години.

Методика виконання роботи: Використовуючи макети, плакати та підручники вивчити будову і принцип роботи, призначення і будову агрегатів трансмісії, основні несправності і правила технічного догляду, застосовуємі робочі рідини.