Гидравлика, фильтры

 

Рис. 7. Промежуточная опора каткового  типа:

1 — катковая опора; 2— опорное кольцо; 3 — напорный трубопровод

 

 В конструкции промежуточной  опоры предусматривают возможность  регулирования положения трубопровода  с помощью прокладок и клиновых  устройств. Опорные кольца промежуточных  опор должны опираться в двух точках. В катковых опорах обязательны промежуточные устройства для катков и упоры против перемещения трубопроводов в поперечном направлении.

 Компенсаторы могут быть  сальникового типа, а при специальном обосновании — тарельчатые или линзовые (рис. 8, а, б).

 

 

Рис. 8. Компенсаторы:

 

а — тарельчатый; б — линзовый

 

Оболочку трубопровода при необходимости усиливают кольцами жесткости. Кольца жесткости выполняют таврового сечения из листовой стали. Для проведения монтажных работ и возможности осмотра открытые трубопроводы прокладывают так, чтобы между низом трубы и поверхностью земли было не менее 0,6 м.

К стальным открытым трубопроводам  могут быть отнесены также соединительные линии плавучих насосных станций. Их обычно выполняют однопролетными,с шаровыми шарнирами (рис. 9).

 

 

 

 

Рис. 9. Шаровой шарнир для соединения трубопроводов плавучей насосной станции:

1 — неподвижная часть; 2— подвижная  часть; 3 — сальниковая набивка

  Такое соединение обеспечивает возможность перемещения плавучих насосных станций по высоте в значительных пределах.

Стальные трубы можно использовать для любых диаметров и давлений, но в связи с дефицитностью  стали их применяют лишь в тех  случаях, когда другие трубы использовать нельзя.

Все трубопроводы, кроме  стальных, прокладывают только в грунте. Стальные трубопроводы могут быть проложены  как в грунте, так и открыто.

При выборе трассы трубопровода необходимо соблюдать следующие условия:

трасса должна проходить  на устойчивых к оползанию участках местности;

трубопровод целесообразно  прокладывать с непрерывным подъемом, участки с обратным уклоном допускаются  как исключение;

для опорожнения напорных трубопроводов их необходимо прокладывать с уклоном не менее 0,001 по направлению  к выпуску;

желательно избегать поворотов трассы трубопровода в  плане и вертикальной плоскости.

В переломных точках профиля  трубопроводов во избежание скопления  воздуха устанавливают вантузы. Конструкции вантузов для выпуска  воздуха показаны на рисунке 10.

 

 

Рис. 10. Вантузы для выпуска воздуха:

а — шаровой: 1 — корпус; 2— шар; 3 — втулка; 6— рычажный: 1 — корпус; 2— крышка; 3 шар-поплавок; 4— тарель; в — мембранный: 1 —  подводящий патрубок; 2— корпус; 3 —  мембрана; 4 — дроссель; 5— отверстие  клапана; 6— поплавок

 

Чугунные и пластмассовые трубы в мелиорации применяют редко. Использование чугунных труб ограничено их высокой стоимостью и значительной массой. Соединение труб раструбное. Чугунные трубы промышленность выпускает двух типов: с уплотнением стыков пеньковой прядью с заделкой асбестоцементным раствором и с уплотнением резиновыми манжетами диаметрами 65-300 мм.

Чугунные трубы диаметром 65-300 мм выпускают длиной 2-6 м, а диаметром 400-1000 мм — 5-10 м. Соединения с использованием резиновых манжет для них более удобно, поскольку они обеспечивают большую гибкость стыка, допускают угловую (до 4°) деформацию трубопроводов. Монтаж в этом случае полностью механизирован.

Чугунные трубы по сравнению со стальными более  устойчивы к коррозии, поэтому  более долговечны, и в процессе эксплуатации их гидравлическое сопротивление практически не изменяется.

Пластмассовые трубы  изготавливают в основном из полиэтилена  и винилпласта. Промышленность выпускает трубы диаметром 10-630 мм. Соединяют трубы сваркой.

Пластмассовые трубы  не подвержены электрохимической коррозии, потери напора в них на 30 % меньше, чем в стальных трубах.

 Недостатками пластмассовых труб являются— невысокое сопротивление раздавливанию и высокий коэффициент линейного расширения.

Повышение давления при  гидравлическом ударе является  определяющим факторов при выборе прочностных показателей труб.

Рассчитывают прочностные  показатели труб внешней нагрузки трубопровода при наличии в нем вакуума (больше это относится к стальным трубам большого диаметра). Поэтому должны быть использованы средства защиты от гидравлического удара.

Средства защиты от гидравлического  удара можно разделить на две  большие группы:

 первая - средства  защиты, предназначенные для сброса  воды из напорных трубопроводов,

 вторая - средства  защиты, препятствующие развитию значительных скоростей движения воды в обратном направлении.

К сбросу воды без применения насосов прибегают лишь в тех  случаях, когда через насосы он невозможен.

 

2. Гидравлические фильтры: назначение, виды, устройство, принцип до применения.

 

Фильтры гидравлического  масла являются важным элементом  гидравлических систем, используемых как в автотранспортной отрасли, так и в других отраслях.

Гидравлические системы  подвергаются большим нагрузкам, причём от них требуется высокая надёжность. Выполнение этих требований зависит  как от  хороших свойств масла, так и  от прочности отдельных элементов системы (насосов, клапанов, уплотнений, приводов и пр.).

Отдельные элементы гидравлической системы подвергаются воздействию высокого давления, истиранию и эрозии.

Для того чтобы избежать всех этих воздействий используются фильтры гидравлического масла.

Фильтры гидравлического  масла представляют собой сменные  фильтрующие элементы, помещённые в  разъёмный корпус.

В зависимости от требований гидравлической системы они содержат фильтрующие перегородки, изготовленные из металлической сетки или из специальных фильтрующих материалов, усиленных металлическими сетками.

Такие фильтры служат для защиты гидравлических систем машины и используются в гидроприводах, гидроусилителях, тормозных системах грузовых автомобилей и другой тяжелой техники. Они способствуют меньшему износу механизмов, повышению эффективности их работы и снижают вероятность преждевременного выхода их из строя.

Рис. 11. Фильтр гидравлического масла

 

Существует несколько  разновидностей гидравлических фильтров: всасывающие фильтры, сливные, напорные и возвратные фильтры.

Гидравлические фильтры  приспособлены для работы в экстремальных  условиях: под действием высокого давления и динамических изменений расхода масла. В течение всего периода эксплуатации они сохраняют высокую эффективность удаления загрязнений из гидравлического масла.

Чтобы гарантировать  лучшие эксплуатационные условия гидравлической системы специальные фильтры  должны очищать гидравлическое масло. Основные виды загрязнения, присутствующего в масле включают:

- Отстой, который появляется от небольших частиц пыли, вследствие сильного трения движущихся элементов и от химического распада масла;

- Твердые частицы грязи,  пыли и металлические осколки, которые могут вызвать быстрые и непредвиденные поломки, например повреждение клапана, защемление подвижных частей насоса, клапанов или двигателей сервомотора.

Задача фильтра - удалить  эти загрязнения из системы.

Системы фильтрации в  гидравлических системах могут быть подразделены на:

- Полнопоточные системы,  отличающиеся тем, что фильтр  помещается в систему напрямую, поэтому всё масло проходит  через фильтр. Из соображений  безопасности такие системы должны  включать в себя клапан обхода, расположенный внутри фильтра или в его кожухе;

- Частичнопоточные системы,  в которых фильтр установлен  параллельно системе подачи масла,  поэтому только часть масла  проходит через него. Этот тип  систем имеет достаточно низкий уровень эффективности;

- Комбинированная система фильтрации, включает в себя свойства обеих этих систем. Эта система гарантирует самую высокую эффективность очистки масла.

 Исходя из конструкционных  особенностей гидравлические фильтры  могут быть разделены на:

  - Решетчатые фильтры, в которых фильтрующие элементы сделаны из металлической сетки с плотным переплетением. Они имеют низкую эффективность очистки, поскольку они могут останавливать только большие частицы. Их преимущество - возможность повторного использования после полной очистки самого фильтра;

- Щелевые фильтры,  сделаны из металлических пластин,  опущенных в смолу. Их очистная  способность выше, чем у решетчатых  фильтров;

- Поверхностные фильтры,  сделанные из бумажной или нетканой ткани, часто плиссированной, с частой стальной сеткой. Эти фильтры имеют очень хорошую фильтрующую способность и высокую механическую прочность. Они наиболее популярны в гидравлических системах.

В результате применения гидравлических фильтров FILTRON из масла  системы эффективно удаляются вредные  для точных элементов системы загрязнения, гарантируя правильное действие системы. Фильтрующие перегородки, применяемые в гидравлических фильтрах FILTRON изготовлены из материалов высшего качества, гарантирующих эффективное

удаление загрязнений.

 

Рис. 12. Схема действия гидравлического фильтра.

 

Современная конструкция  гидравлических фильтров и их высокое, стабильное качество обеспечивает большую  стойкость фильтра против повреждений, вызванных действием высоких давлений, гарантируя одновременно соответственную поглощаемость и эффективность, что, в результате, обеспечивает правильное действие гидравлических систем.

 

 

3. Гидродинамические  передачи: виды, назначение, схемы, применения.

 

Гидродинамическая передача - это механизм для бесступенчатого изменения частоты вращения вала машин.

  Рабочий процесс   гидродинамической передачи  осуществляется за счёт работы лопастных насоса и турбины.

       Гидродинамическая передача    была предложена в начале 20 в. в виде центробежного насоса и турбины, сближенных так, что их колёса образуют горообразную полость, заполненную рабочей жидкостью — маловязким маслом или водой. Побудителем движения жидкости является насос, колесо которого соединено с двигателем, энергия, полученная жидкостью от насоса, передаётся турбиной.

Гидродинамическая передача, содержащая  два колеса, называется гидродинамической муфтой (гидромуфтой). Она состоит из  рабочего колеса насоса и рабочего колеса гидротурбины, установленных на ведомом валу.

В номинальном режиме частота вращения турбинного вала гидромуфты на 1,5—4% меньше частоты вращения вала насоса; кпд гидромуфты составляет 95—98%.

   Гидротрансформаторы имеют три лопаточных колеса (насосное, направляющего аппарата и турбинное) или более. Они бывают с одно- или многоступенчатой турбиной.

С многоступенчатой турбиной удаётся  изменить частоту вращения вторичного вала и получить больше оборотов на турбинном колесе по сравнению с оборотами на валу насоса в режиме страгивания, т. е. когда турбинный вал полностью остановлен.

Гидродинамическая передача  допускает регулирование крутящего момента за счёт изменения заполнения их рабочей полости. Этот способ широко применяется для регулирования гидромуфт.

 Чтобы уменьшить  падение кпд в гидротрансформаторах, регулирование ведут поворотом  лопастей рабочих колёс. В некоторых конструкциях гидротрансформаторов предусматривается отключение направляющего аппарата, что обращает механизм в гидромуфту.

Гидродинамическая передача    строится с передаточным отношением от 0,6 до 6 и кпд 0,86—0,92. Раздельная               гидродинамическая передача  - это отдельно расположенные насос и турбина, соединённые трубами. Такая передача позволяет произвольно размещать турбину относительно двигателя, дробить мощность двигателя между несколькими потребителями и, наоборот, суммировать мощность нескольких двигателей для привода одной машины.

Несмотря на то, что  кпд раздельных   гидродинамических передач              составляет 65—70%, они находят всё большее применение в тех случаях, когда приводимая машина должна размещаться в месте, где невозможно или затруднено обслуживание: приводы буровых установок, насосы топливных систем летательных аппаратов, насосы химических установок и др.

Наибольшее применение    гидродинамические передачи,                      как автоматически действующие бесступенчатые передачи, нашли применение в автомобилях, на тепловозах, в судовых силовых установках, в приводах питательных насосов и дымососов ТЭЦ. Мощность приводимых через гидромуфты насосов ТЭЦ доходит до 25000 квт.

Гидродинамический привод отличается от объемного тем, что в нем, кроме энергии давления, используется кинетическая энергия потока жидкости. Силовой частью гидродинамического привода является гидропередача, осуществляющая преобразование механической энергии двигателя в энергию потока, а затем преобразующая энергию потока жидкости в механическую энергию рабочего органа.