- •Введение
- •Лекция 1
- •1.1. Общие сведения о гидросистемах, используемых в машиностроении
- •1.2. Рабочие жидкости
- •1.3. Основные объекты применения гидро- и пневмо- приводов в технологии машиностроения
- •1.3.1. Гидропневмоприводы металлообрабатывающих станков
- •1.3.2. Гидроприводы станочных приспособлений и технологической оснастки
- •1.3.3. Применение гидропневмоприводов для средств комплексной механизации и автоматизации технологических процессов
- •1.3.4. Гидропневмоприводы и гидросистемы, обеспечивающие рабочий процесс при изготовлении и обработке деталей
- •Лекция 2
- •2.1. Гидромашины, их общая классификация и основные параметры
- •2.2. Динамические насосы: основные сведения, классификация
- •2.3. Центробежный насос
- •2.4. Вихревой насос
- •2.5. Струйный насос
- •Лекция 3
- •3.1. Гидродинамические передачи
- •3.1.1. Общие сведения о гидродинамических передачах
- •3.1.2. Устройство и рабочий процесс гидромуфты
- •3.1.3. Устройство и рабочий процесс гидротрансформатора
- •3.2. Общие сведения об объемных гидроприводах
- •3.3. Возвратно-поступательные (поршневые) насосы
- •3.4. Общие свойства и классификация роторных насосов
- •Лекция 4
- •4.1. Шестеренные насосы
- •4.2. Пластинчатые насосы
- •4.3. Роторно-поршневые насосы
- •4.4. Характеристики роторных насосов и насосных установок
- •Лекция 5
- •5.1. Объемные гидравлические двигатели
- •5.1.1. Гидроцилиндры
- •5.1.2. Гидромоторы
- •5.1.3. Поворотные гидродвигатели
- •5.2. Элементы управления гидравлическими приводами (гидроаппараты)
- •5.2.1. Основные термины, определения и параметры
- •Лекция 6
- •6.1. Гидродроссели
- •6.2. Регулирующие гидроклапаны
- •Лекция 7
- •7.1. Направляющие гидроклапаны
- •7.2. Направляющие гидрораспределители
- •Лекция 8
- •8.1. Дросселирующие гидрораспределители
- •8.2. Струйные гидрораспределители
- •8.3. Гидрораспределитель типа «сопло-заслонка»
- •8.4. Электрогидравлические усилители мощности управляющего сигнала
- •8.5. Системы синхронизации движения выходных звеньев нескольких гидродвигателей
- •8.5.1. Дроссельные способы синхронизации
- •8.5.2. Объемные способы синхронизации
- •8.6. Следящие гидроприводы
- •5.10. Гидроаккумуляторы
- •Лекция 9
- •9.1. Гидролинии и элементы их соединения
- •9.2. Кондиционеры рабочей жидкости
- •9.2.1. Фильтры
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Гоувпо «Воронежский государственный технический университет»
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Лекция 9
9.1. 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;
σд – допустимое напряжение материала трубы (канала) на разрыв.
Для стальных труб из стали 20, 35, 40 допустимое напряжение σд = 400…500 МПа, для труб из цветных металлов и сплавов σд = 200…250 МПа. При искажении цилиндрической формы трубы σд 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)dт (dт – 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) dт.