Выбор гидроаппаратов управления и регулирования

Гидроаппараты (распределители, клапаны, дроссели, регуляторы потока) и кондиционеры рабочей жидкости (фильтры, гидробаки, гидроаккумуляторы) должны обеспечивать условия надежной работы гидропривода в течение установленного ресурса и по своим эксплуатационным параметрам соответствовать значениям, указанным в технических характеристиках.

Основные параметры гидроаппаратов: диаметр условного прохода d_у, округленный до ближайшего стандартного значения по
ГОСТ 16516-80, номинальные давления по ГОСТ 12445-80 и расход по ГОСТ 13825-80.

Предохранительный клапан, распределитель, дроссель и другие устройства подбираются по максимальным значениям давления и расхода гидродвигателя, на напорной линии которого они установлены.

Максимальное давление, на которое регулируется предохранительный клапан, защищающий систему от перегрузок, обычно на 20…30% выше рабочего давления гидродвигателя.

Это давление можно принимать для подбора распределительно-регулирующей и предохранительной аппаратуры.

Максимальный расход, по которому подбирается тот или иной аппарат, зависит от места его установки в схеме питания гидродвигателей. При индивидуальном питании гидродвигателей и одновременной их работе гидроаппараты подбираются по расчетным расходам. При групповом питании от одного насоса и одновременной работе гидродвигателей распределитель и предохранительный клапан подбирают по суммарному расходу гидродвигателей. Если гидродвигатели питаются от одного насоса, но работают не одновременно, распределитель и предохранительный клапан подбирают по давлению и расходу тех гидродвигателей, у которых эти величины наибольшие.

При подборе фильтров учитывается тонкость очистки, пропускная способность и давление, под которым они будут работать. Требования к тонкости фильтрации рабочей жидкости обычно указываются в технических характеристиках насосов, гидромоторов, распределителей.

В гидроприводах с разомкнутой циркуляцией фильтр устанавливают обычно на сливной линии. Через него проходит весь поток жидкости. При больших расходах возможно параллельное соединение фильтров. Фильтры могут быть вмонтированы в гидробак, или установлены отдельно. Для защиты фильтра от повреждения на нем может быть смонтирован предохранительный (перепускной) клапан, настроенный на давление не ниже двукратного перепада давления фильтра, но не выше 0,5 МПа.

Технологические характеристики гидроаппаратов приведены в справочной литературе.

ВЫБОР ТРУБОПРОВОДОВ.

Для изготовления жестких трубопроводов в гидроприводах станков в основном применяются трубы по ГОСТ 8734-75 из сталей 10 и 20. В гидросистемах низкого давления, линий управления и подключения контрольных приборов широко применяются медные трубы по ГОСТ 11383-75.

Для соединения подвижных элементов гидропривода, облегчения сборки и получения быстроразборных соединений применяют гибкие трубопроводы (рукава). Они выбираются в зависимости от назначения и условий работы. Выпускают резиновые рукава с металлической обмоткой высокого давления до 80 МПа по ТУ 22-41-69-78; ТУ 22-42-72-78; ТУ 22-45-84-80 и резинотканевые рукава низкого давления до 1,6 МПа по ГОСТ 10362-76 и ГОСТ 18698-79.

Внутренние диаметры трубопроводов и рукавов соответствуют условным проходам (d_у, мм) по ГОСТ 16516-80: 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; …. (ряд приведен в суженных пределах).

С целью уменьшения потерь давления в трубопроводах их диаметры подбирают так, чтобы по возможности обеспечить ламинарный режим движения жидкости (Re <2300). Внутренний диаметр трубопровода определяется по формуле:

.

Расход жидкости в каждом трубопроводе известен. Рекомендуемые скорости v_Т жидкости: во всасывающем трубопроводе v_Т £ 1,6 м/с; в сливных v_Т = 2 м/с; в напорных – в зависимости от их назначения и номинального давления р_ном:

р_ном, МПа                      ………… 2,5 6,3 16 32 63 100

v_Т,м/с, не более           ………… 2  3,2 4  5  6,3 10.

В общем случае она выбирается такой, чтобы потери давления по длине и на местных сопротивлениях не превышали 5…10% давления насоса.

Полученное значение диаметра трубопровода округляется в строну увеличения до ближайшего стандартного по ГОСТ 16516-80.

Толщину стенки трубопровода можно определить по формуле: для тонкостенных труб (при ) с учетом отклонения в размерах

диаметра Dd и толщины стенки k_s:

,

для толстостенных труб (при )

,

где      р_мах – максимально возможное давление жидкости в трубопроводе;

  d – наружный диаметр трубопровода;

  [ s_р ]– допустимое напряжение разрыва материала трубы (30…50% временного сопротивления материала).

Отклонение диаметра трубы принимают Dd = 0,3 мм, а коэффициент k_s = 0,9 (по ГОСТ 8734-75).

Учитывая возможность внешних механических повреждений, толщину стенки не следует назначать менее 1,0 мм для цветных металлов и 0,5 мм для сталей.

Определив условные проходы d_у и толщину стенки d можно по соответствующим ГОСТ выбрать трубы для изготовления трубопроводов.