7. Трубопроводные системы

7.1. Общие сведения

Гидролиния – устройство, предназначенное для прохождения рабочей среды в процессе работы объемного гидропривода ([10], стр. 202). Различают:

– всасывающую линию, по которой рабочая жидкость движется к насосу;

– напорную линию, по которой жидкость движется от насоса к распределителю или к гидродвигателю;

– сливную линию, по которой жидкость движется в бак от гидроаппарата или от объемного гидродвигателя.

Гидролинии конструктивно могут быть выполнены в виде труб, рукавов, каналов и различных соединений.

Трубопроводы являются важной частью всей гидравлической системы. В них энергия жидкости передаётся на большие расстояния. При этом трубопроводы подвергаются действию механических, коррозионных и тепловых нагрузок, они должны выдерживать высокие давления, пульсации, вибрации. Все эти нагрузки могут действовать как индивидуально так и в различных комбинациях.

Из вышесказанного вытекает задача расчета и выбора трубопроводов экономически выгодных; надежных; обеспечивающий соответствующий срок эксплуатации.

Определяемыми величинами при выборе трубопровода являются: условный диаметр трубы d_у; материал из которого изготовлен трубопровод; толщина стенки.

На выбор определяемых величин влияет целый ряд факторов, приведенных в таблице 7.1.

Таблица 7.1.

Определяемая величина	Влияющие факторы
Внутренний диаметр трубы	Объем, расход. Скорость движения рабочей жидкости. Вязкость рабочей жидкости. Гидравлическое сопротивление.
Материал трубы	Показатели прочностных свойств. Возможность обработки (свариваемость, отбортовка, гибка). Коррозия Допустимый температурный диапазон применения внешней среды и рабочей жидкости.
Толщина стенки трубы	Рабочее давление. Требуемые или предписанные коэффициенты запаса. Занижение толщины стенки обусловленное технологией изготовления. Коррозия внутренней и внешней поверхностей. Прочностные свойства материала трубы. Температура: рабочая и окружающего воздуха. Стандартизация размеров.

7.2. Определение условного диаметра

Для определения внутреннего диаметра трубопровода используется расход рабочей жидкости через живое сечение трубопровода и скорость течения рабочей жидкости.

Таблица 7.2.

Всасывающая линия		Напорная линия		Сливная линия
Кинематич. вязкость , мм2/с	, м/с	Давление, атм	, м/с	, м/с
150	0,6	25	2,5 до 3	1,7 до 4,5
100	0,75	50	3,5 до 4
50	1,2	100	4,5 до 5
30	1,31,5	200	5 до 6
		> 200	6

При выборе скорости течения рабочей жидкости в трубопроводе руководствуются тем, что повышение ее приводит к увеличению сопротивления и соответственно потере мощности, а снижение – к увеличению массы и размеров трубопровода. На основании практики фирма «Mannesman Rexroth» [13] рекомендует ориентировочные значения допустимой скорости для трубопроводов (таблица 7.2.).

Согласно рекомендациям 5 при расчете условного диаметра трубы необходимо выбирать следующие допустимые скорости:

— для всасывающих линий  1,6 м/с;

— для сливных линий 2 м/с;

— для напорных магистралей допкстимая скорость зависит от давления (таблица 7.3)

Таблица 7.3.

рном, МПа	2,5	6,3	16	32	63	100
, м/с	2	3,2	4	5	6,3	10

Зная расход жидкости Q и задавшись допустимой скоростью движения жидкости, определяют условный диаметр по формуле:

, м.

Полученное значение округляют до ближайшего по ГОСТ 16516-80 ([5], стр. 7).