Текст
Р. Д. АВ РУ ТИН
СПРАВОЧНИК
ПО ГИДРОПРИВОДАМ
МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ
СТАНКОВ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МАШИНОСТРОЕНИЕ»
МОСКВА 1965 ЛЕНИНГРАД
УДК 621. 226 :621.9(03)
аврутин р. д.
Справочник по гидроприводам металлорежущих станког
М.—Л., изд. «Машиностроение», 1965, 268 стр. с илл
В книге приведены краткие справочные данные
по гидроприводу металлорежущих станков. Рас-
смотрены свойства применяемых рабочих жидко-
стей, вопросы их фильтрации и охлаждения. Даны
технические характеристики нормализованной ги-
дроаппаратуры, сортаменты трубопроводов, арма-
туры и уплотнений. Приведены данные для расчета
потерь давления, расчеты элементов гидропривода
и некоторые расчеты из области гидродинамики.
Книга содержит эскизы и описания типовых функ-
циональных схем.
Кроме того, в справочнике имеются краткие
рекомендации по проектированию (в том числе и
по оформлению технической документации), монтажу
и^ эксплуатации гидроприводов. Рассмотрены во-
просы техники безопасности.
Справочник предназначен для конструкторов
и технологов станкостроения и других отраслей
машиностроения, а также может быть полезен
студентам старших курсов соответствующих фа-
культетов втузов.
Рецензент канд. техн, наук Н. В. Решетихин
Редактор канд. техн, наук И. Г. Мансырев
Редактор издательства инж. Л. Н. Делюкин
Переплет художника Н. И. Васильева
Технический редактор О. В. Сперанская Корректор Г. Б. Песочина
Сдано в производство 24/111 1965 г. Подписано в печать 24/VII 1965 г. М-45729
Формат бумаги 84Х108/а2 Печ. л. 15 (1 вклейка) Уч.-нзд. л. 17,5
Темплан 1965 г., № 94 Тираж 22 000 экз. Цена 98 к. Заказ 266
Ленинградское отделение издательства «Машиностроение»
Ленинград, Д-65, ул. Дзержинского, 10
Ленинградская типография № 6 Главполнграфпрома
Государственного комитета Совета Министров СССР по печати
Ленинград, ул. Моисеенко, 10.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В принятой XXII съездом КПСС Программе построения материаль-
но-технической базы коммунизма предусматривается значительный
рост продукции машиностроения к 1980 г. по сравнению с 1960 г., что
может быть осуществлено только при большом увеличении степени авто-
матизации и механизации производственных процессов. Одним из
наиболее удобных средств автоматизации и механизации является ги-
дропривод, имеющий ряд существенных преимуществ по сравнению
с механическим, электрическим или пневматическим приводом. Основ-
ные преимущества гидропривода:
1) простота и удобство осуществления бесступенчатого регулиро-
вания скорости движения и усилия, развиваемого приводом;
2) плавность работы;
3) возможность быстрого и частого реверсирования с плавным раз-
гоном и торможением;
4) малое трение и износ деталей гидропривода в агрегатах вслед-
ствие их хорошей смазки рабочей жидкостью;
5) большая энергонапряжениость и, следовательно, относительная
компактность агрегатов;
6) простота и экономичность автоматизации движений, выполняе-
мых произвольно расположенными механизмами при обеспечении тре-
буемой последовательности и блокировок.
Из недостатков гидропривода наиболее существенными являются:
1) нагрев рабочей жидкости и, вследствие этого, изменение ее
свойств (в первую очередь вязкости), нагрев и тепловые деформации
деталей механизмов;
2) наружные и внутренние утечки жидкости, снижающие точность
и экономичность работы системы. Необходимость сбора и отвода наруж-
ных утечек;
3) технологическая сложность изготовления точных сопрягаемых
пар, характерных для гидроагрегатов;
4) огнеопасность минеральных масел — наиболее распространен-
ных рабочих жидкостей.
В правильно спроектированном, изготовленном и эксплуатируе-
мом гидроприводе перечисленные недостатки должны быть сведены
к допустимому минимуму.
В настоящее время отечественной и зарубежной практикой накоп-
лен большой опыт применения гидропривода. Создана обширная но-
менклатура насосов, гидродвигателей, контрольно-регулирующей и
управляющей аппаратуры, уплотнений, трубопроводов, арматуры
и т. п. Разработана методика расчета и исследования гидравлических
устройств.
В СССР вопросами применения гидропривода в станкостроении
занимаются многие научно-исследовательские организации, вузы,
1* 3
конструкторские бюро и заводы. Имеется обширная литература как по
общим, так и по отдельным вопросам гидропривода.
Однако до последнего времени книги справочного характера,
в которых были бы сконцентрированы сведения по всем основным вопро-
сам гидропривода станков, отсутствовали.1
Автор надеется, что «Справочник» до некоторой степени воспол-
нит этот пробел и облегчит работу специалистов, вынужденных сейчас
пользоваться многочисленными разрозненными руководящими ма-
териалами, нормалями, каталогами и т. п.
Содержание «Справочника» изложено в основном в удобной для
пользования табличной форме. Везде, кроме особо оговоренных случаев,
применена система СИ. Для удобства пересчета величин давления во
всех случаях, где это допустимо, принято (с погрешностью 2%) соот-
ношение: 1 бар я» 1 кгс/с.м2 = 1 ат.
Небольшой объем «Справочника» не позволил привести полные
сведения по ряду вопросов. В таких случаях, относящихся в основном
к сведениям, помещенным в широко распространенных изданиях,
даны ссылки на работы, более полно освещающие рассматриваемый
вопрос.
В «Справочнике» не затрагиваются вопросы, относящиеся к сле-
дящему приводу.
Автор отдает себе отчет в том, что эта книга, являющаяся одной
* из первых попыток систематизации справочных сведений по гидропри-
воду металлорежущих станков, вероятно, не лишена ряда недостатков,
и будет весьма признателен за все критические замечания и пожелания,
которые просит направлять по адресу: г. Ленинград, Д-65, ул. Дзер-
жинского, 10, Ленинградское отделение издательства «Машиностроение».
В составлении III, V и VII разделов книги принимал участие инж.
Ю. Д. Аврутин. Ему, а также Н. М. Калининой, И. Г. Куклиновой
и всем другим товарищам, принимавшим участие в сборе и оформлении
материала книги, автор выражает глубокую благодарность.
1 В конце 1963 г. вышла весьма содержательная работа проф. Т. М. Башты
[9], освещающая вопросы общемашиностронтельной гидравлики.
ГЛАВА I
ОСНОВНЫЕ ОБЩИЕ НОРМЫ
При проектировании, монтаже и эксплуатации гидроприводов
металлорежущих станков применяются нормализованные ряды их
основных параметров. Некоторые из них приводятся ниже в табл. 1—6.
Таблица 1
Давления условные, пробные и рабочие для гидрооборудования
станков и прессов (кгс/слс2)
(нормаль H43-I, изд. II—1960)
Давления условные Ру Давления пробные Рпр Давления рабочие Рраб Давления условные Ру Давления пробные Рпр Давления рабочие Рраб
2.5 4 2 160 240 125
(4) 6 3,2 (200) 300 160
6 9 5 250 350 200
(10) 15 8 (320) 450 250
16 24 12,5 400 560 320
25 38 20 (500) 650 400
(40) 65 32 640 800 500
64 96 50 (800) 1000 640
100 150 80 1000 1250 800
Примечания: I. Указанные в таблице давления — избыточ- ные (мзнометрические) 1 кгс'1смг — 0,98-10® h/jw2 = 0,98 бар w 1 бар. 2. Величины условных давлений, указанные в скобках, по возмож- ности не применять. 3. Ру — наибольшее давление, при котором могут работать гид- равлические насосы, двигатели, аппаратура, арматура и трубопроводы, применяющиеся в гидравлических системах станков и прессов при отсут- ствий гидравлических ударов, толчков, сотрясений и т. п. 4. рпу — давление, прн котором проверяется прочность корпусов гидравлических насосов, двигателей, аппаратуры, арматуры и трубо- проводов. После испытания на прочность проводится испытание на плот- ность давлением, равным условному. 5. Рраб — наибольшее давление, при котором могут работать ги- дравлические насосы, двигатели, аппаратура, арматура и трубопроводы при наличии гидравлических ударов, толчков и сотрясений, вызы- ваемых условиями эксплуатации станков и прессов. Величина гидравли- ческих ударов, толчков и сотрясений должна ограничиваться предо- хранительными клапанами, устанавливаемыми на давление не свыше Ру
5
Таблица 2
Диаметры цилиндров, штоков и золотников (мм)
(нормаль Н21-3, изд. IV—1961)
6 8 12 16 22 32 45 65 90 125 180 250 360 500 710 1000
18 25 35 50 100 200 400 800
5 10 14 20 25 40 55 75 (105) 150 (210) 300 (420) 600 (850)
Примечания: 1. В верхней строке указаны рекомендуемые значения диаметров, при которых площади составляют ряд со знаменате- лем прогрессии, равным 2 (округленно). 2. Применение размеров, указанных в скобках, не рекомен- дуется.
Таблица 3
Ряд расходов (л1мин)
0,5 1,0 1.8 3 5 8 12
18 25 35 50 70 100 140
200 280 400 560 800 1 100 1600
2200 3200 4500 6300 900 12 600
Примечания: 1. Ряд расходов ческой прогрессии со знаменателем ф = 1 членов. 2. Ряд разработан ЭНИМС. построен в виде 41 и округлением геометрн- значений
Проходы условные
(ГОСТ 355—52)
Таблица 4
Условный проход Dy в мм Соответствую- щая трубная резьба в дюймах Условный проход Dy в мм Соответствую- щая трубная резьба в дюймах
3 — 50 2
4 — 60 —
6 70 2'Л
8 */. 80 3
6
Продолжение табл. 4
Условный проход Dy в мм Соответствую- щая трубная резьба в дюймах Условный проход Dy в мм Соответствую- щая трубная резьба в дюймах
10 7в 100 4
13 — 125 5
15 */« 150 6
20 7< 175 7
25 1 200 8
32 РЛ 225 9
40 1V2 250 10
Примечания: 1. ГОСТ 355—52 предусматривает условные
проходы от 1 до 4000 мм.
2- Под условным проходом арматуры, фитингов н трубопроводов
следует понимать номинальный внутренний диаметр трубопровода.
3. Допускается нарезать трубную резьбу другого диаметра.
4. При нарезании конической резьбы по ГОСТ 6111—52 соответ-
ствующие значения условных проходов остаются теми же, что и для
трубной.
Таблица 5
Трубная цилиндрическая резьба
(ГОСТ 6357—52 и нормаль Н23-5, нзд. 11 — 1953)
Размеры в мМ
Размер резьбы в дюймах Число ниток на 1" Диаметры резьбы Шаг резьбы S Диаметр сверления под резьбу do
наружный d внутренний dr
7г 28 9,729 8,567 0,907 8,7
7. •/. 19 13,158 16,663 11,446 14,951 1,337 11,5 15,0
7г 7* 14 20,956 26,442 18,632 24,119 1,814 18,75 24,25
1 17, Р/г 2 27г 3 11 33,250 41,912 47,805 59,616 75,187 87,887 30,292 38,954 44,847 56,659 72,230 84,930 2,309 30,5 39,2 45,1 56,9 72,5 85,1
7
Таблица
Коническая резьба
(ГЦСТ 6Ш—52 и нормаль Н23-8, изд. III—1961)
Размеры в мм
Основная
Труба
Штуцер
Размер резь- бы в дюймах Число ниток на 1" •у Т (со сбегом) <5 о. d2 (без раз- вертки на конус) d2 (при раз- вертке на конус)
*/i. 27 6,5 4,064 7,895 1 8 8,14 12 6.3 6
х/в 7 4,572 10,272 8,5 10,53 8.7 8,4 0,5
*/4 18 9.5 5,080 13,572 1,5 12 14,01 11,2 10,7
7, 10,5 6,096 17,055 13 17,49 18 14,7 14 0,5
V. 14 13,5 8,128 21,223 16,5 21,75 18,25 17,5
7. 14 8,611 26,568 1,5 17 27,09 23,5 22,75
1 17,5 10,160 33,228 21,5 33,94 30 29,6 28,5
1*Л 18 10,668 41,985 22 42,69 38,5 37,5
!*/. 11,5 18,5 10,668 48,054 2 22,5 48,80 32 44,5 43,5 1
2 19 11,074 60,092 23 60,84 57 55
Примечание. При свинчивании без натяга трубы и муфты
с номинальными размерами резьбы, основная плоскость резьбы трубы
совпадает с торцом муфты.
ГЛАВА II
РАБОЧИЕ ЖИДКОСТИ
ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ,
предъявляемые к рабочим жидкостям
К рабочим жидкостям, т. е. жидкостям, являющимся энергоно-
сителями в гидроприводах, предъявляются определенные технические
требования. Основные из них следующие:
малая зависимость вязкости от температуры и давления;
хорошие смазывающие свойства;
химическая нейтральность к материалам элементов гидропривода
(металлам и неметаллам);
огнестойкость;
малая испаряемость;
высокий модуль объемного сжатия;
малый температурный коэффициент объемного расширения;
нетоксичность жидкости и ее паров, а также продуктов окисления;
отсутствие неприятного запаха;
низкая растворимость воздуха;
слабое пенообразование;
низкая гигроскопичность (относится к жидкостям не на водяной
основе);
высокая удельная теплоемкость и теплопроводность;
хорошие диэлектрические свойства;
способность длительно сохранять физико-химические свойства
при хранении и эксплуатации.
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ
Плотность. Плотностью тела называется масса единицы объема,
т. е. величина отношения массы тела к его объему. Для однородной
жидкости плотность (объемная масса) g и удельный (объемный) вес у
определяются по следующим формулам:
т . „ G , „
6 — -у кг/м3, у = Qg — н/м3,
где т и О — соответственно масса и вес объема жидкости *.
Плотность жидкости зависит от температуры. За исключением воды,
имеющей наивысшую плотность при 4° С, плотность жидкостей умень-
Здесь и далее, кроме особо оговоренных случаев, выражение конечных
в^ой'ж В СИСтеме СИ предполагает подстановку промежуточных величин
9
шается с повышением температуры. Для нефтепродуктов зависимость
плотности от температуры выражается формулой Д. И. Менделеева [79]:
Q = Qo — ₽ V — tj,
где Q и q0 — плотность жидкости соответственно при температуре
t и tQ;
Р — коэффициент, зависящий от плотности (табл. 7).
Значения плотности некоторых жидкостей приведены в табл. 8.
Т а б л^И ц а 7
Коэффициент р (при f0 = 20° С) в формуле Д. И. Менделеева
Параметр Значение коэффициента ₽
Со в кг/м3 700 750 800 850 900 950 1000
10» р 904 837 772 705 640 574 522
Таблица 8
Плотность, сжимаемость и вязкость некоторых жидкостей
(средние значения)
Жидкость ОТНОСТЬ 0 и3 при 'С Коэффициент объемного сжатия 10“10Pg Вязкость динамическая в спз (в числителе) и кинематическая в сст (в знаменателе) в зависи- мости от температуры
Пл, кг/. 20 с 0 20 40 60 80
Ртуть 13 600 0,40 1,69 1,55 1,45 1,37 1,30
0,124 0,114 0,107 0,101 0,096
Глицерин 1 260 2,2 I2I00 1480 330 102 35
9600 1170 262 81 27,8
Вода дистиллиро- ванная 998 4,9 1,82 1,02 0,666 0,479 0,362
1,83 1,03 0,630 0,480 0,370
Масло касторовое 960 5.1 5770 972 228 78 29,0
6020 1010 238 81,5 30,2
Масло минераль- ное (индустриальное 20) 890 7,2 417 87,3 29.0 10,7 5,2
467 98 32,5 12,0 5,8
Керосин 815 7.7 3,10 1,95 1,32 0,94 0,70
3,80 2,39 1,62 1,15 0,86
Спирт метиловый (древесный) 790 8,5 0,817 0,584 0,450 0,351 —
1,03 0.74 0,57 0,45
Примечания: 1. Прн определении вязкости в ряде случаев
применялось интерполирование по графику на рис. 1.
2. Сжимаемость жидкостей дана при р < 300 бар.
3- Единица сжимаемости 1mz/h w 10Б см2{кгс.
10
Вязкость. Вязкостью называется свойство жидкости, характери-
зующее ее сопротивляемость скольжению или сдвигу. Вязкость раз-
личных жидкостей колеблется в широких пределах (табл. 8).
Вязкость динамическая (или абсолютная) определяется формулой
Р М
pi = ----— н-сек!^,
Где р — сила трения между слоями жидкости;
§ — площадь, на которую действует сила;
д/ — расстояние между сдвигаемыми слоями (по нормали);
Дп — относительная скорость движения слоев.
Вязкость кинематическая определяется формулой v = .
Непосредственно определение кинематической и динамической
вязкости затруднительно, поэтому обычно определяют с помощью
специальных приборов — вискозиметров условную или относительную
вязкость, которая характеризует вязкость испытуемой жидкости не-
посредственно или по отношению к эталонной жидкости, например,
воде.
Существует множество единиц условной вязкости. Наиболее рас-
пространенные в технике единицы и их соотношение с кинематической
вязкостью приведены в табл. 9 и 10.
Вязкость смеси может быть определена по формуле Кадмера — Ры-
бака (80):
Е----------------Гоо-----------’
где °Е — вязкость смеси;
oElt °Е2 — вязкости компонентов;
а, Ь — соответственно процентное количество компонентов;
v — коэффициент, определяемый в зависимости от а и b
(табл. 11).
Вязкость жидкостей существенно зависит от температуры, причем
у различных жидкостей эта зависимость проявляется в разной степени.
Для большинства рабочих жидкостей, в том числе для минеральных
масел, зависимость вязкости от температуры имеет вид
или, пренебрегая изменением плотности от температуры,
v =- v0
где [х, v — вязкость при температуре Т (в градусах абсолютной
термодинамической шкалы, °К);
Но, v0 -— вязкость при температуре То, °К;
я — постоянная, характеризующая зависимость вязкости от
температуры для данной жидкости.
11
Таблица 9
Формулы для перехода от технических единиц вязкости к сст и обратно
(1 сст = 10“в _м2/сек)
Технические единицы Обозна- чение Формулы перехода
от технических единиц к сст от сст к техническим единицам
Вязкость ус- ловная (в гра- дусах) Градусы Энг- лера »ВУ °Е Формула Уббелоде V = 7,31 °Е - Более точная форму- ла Фогеля v^E-z.eji--^) °Е =0,0683 X X (v + У V2 + 185)
Секунды Сей- болта-Универ- сал SSU V = 0.22SSU - -^J- SSU = = 2,27(v-f- У v2+ 158)
Секунды Сей- болта-фурол SSF 204 V = 2.20SSF SSF = = 0,227 (v + У Vs + 1810)
Секунды Ред- вуда 1-Стандарт (торгового) "R 1 72 V = 0,26"R — -Ц— "R = = 1,92 (v + У v2-1-179)
Секунды Ред- вуда 2-Адмн- ралти "RA V = 2,39"RA-^- "RA = = 0,209 (v 4- У V2 + 385 )
Градусы Барбэ ”В 4850 v— -в
Примечания: 1. Формулы выражают приближенные зависи-
мости. Наибольшая погрешность при меньших значениях V.
2. В СССР в соответствии с ГОСТом 6258—52 вязкость в °Е назы-
вается вязкостью условной (°ВУ).
12
Таблица 10
Приближенное соответствие между выражением кинематической
вязкости в сантистоксах и в различных технических единицах (75]
Кинематическая вязкость сст Технические единицы
СССР, ФРГ, Италия вязкость условная ВУ Градусы Энглера •Е США Англия Франция
Секунды Сейболта- Универ- сал Секунды Сейболта- Фурол Секунды Редвуда I-Стан- дарт (торго- вого) Секунды Редвуда 2-Адми- ралти Градусы Барбэ
1 1,00 31 29 4850,0
5 1,39 42 — 37 — 970,0
10 1,83 58 12,2 51 6.9 485,0
20 2,87 97 15,2 85 10,3 242,5
30 4,07 141 18,6 123 14.1 161,5
40 5,33 185 22,4 163 18,1 121.0
50 6,62 230 26,3 203 22,2 97,0
60 7,93 275 30,4 244 26,3 80,8
70 9,23 320 34,6 284 30,6 69,3
80 10,54 365 38,8 325 34,8 60,7
90 11,86 411 42,9 365 39,0 53,9
100 13,70 456 47.6 405 43,2 48,5
120 15,80 547 56,0 486 51,7 40,4
140 18,43 637 65,0 567 60,1 34,6
160 21,06 728 74,0 648 68,6 30,3
180 23,69 819 83.0 729 71.1 26,9
200 26,3 910 92.0 810 84,8 24,3
220 28,9 1001 101,0 891 92,6 22,2
240 31,6 1091 110,0 972 101,0 20.2
260 34,2 1182 119,0 1053 109,0 18,7
280 36,8 1273 128,0 1134 117,0 17,3
300 39,4 1364 137,0 1215 126,0 16,2
340 44,7 1546 155,0 1377 142,0 14,3
380 50,0 1728 173,0 1539 159,0 12,8
420 55,3 1909 191,0 1701 176,0 11,5
460 60,5 2091 209,0 1862 192,0 10,5
500 65,8 2273 227,0 2024 209,0 9.7
550 72,4 2500 250,0 2224 230,0 8,8
600 78,9 2727 283,0 2429 252,0 8,1
650 85,5 2955 295,0 2632 273,0 7,5
700 92,1 3182 318,0 2834 293,0 6,9
750 98,7 3409 341,0 3034 314,0 6.5
800 105,3 3637 364.0 3239 335,0 6,1
850 111,8 3864 386,0 3441 356,0 5,7
900 118,4 4091 408,0 3644 376,0 5,4
950 125.0 4318 432.0 3846 397,0 5.1
1000 131,6 4546 455,0 4049 418,0 4,9
1100 144,7 5000 500,0 4453 460,0 4,4
1200 157,9 5455 545,0 4858 502,0 4,0
1300 171,1 5909 581,0 5263 544,0 3.7
1400 184,0 6364 636,0 5668 586.0 3,5
1500 197,4 6818 682,0 6073 628,0 3,2
13
Таблица II
Коэффициент v в формуле Кадмера — Рыбака
Параметр Значение коэффициента v
о в % 10 20 30 40 50 60 70 80 90
b в % 90 80 70 60 50 40 30 20 10
V 6,7 13,1 17,9 22,1 25,5 27,9 28,2 25 17
Изменение вязкости в зависимости от температуры представлено
в табл. 8 и на рис. 1.
Рис. 1. Зависимость вязкости некоторых жидкостей от температуры: 1 — гли-
церин; 2 — масло касторовое; 3 — цилиндровое 24; 4 — ВНИИ НП-401;
5 — индустриальное 50; 6 — индустриальное 45; 7 — индустриальное 30;
8 — индустриальное 20; 9 — турбинное 22; 10 — веретенное АУ; индустриаль-
ное 12; II — трансформаторное; 12 — АМГ-10; 13 — полнснлоксановая жид-
кость № 2; 14 — жидкость ЖРМ-1
Для оценки степени зависимости вязкости от температуры суще-
ствуют различные показатели. ГОСТ 3153—51 устанавливает в каче-
стве показателя, характеризующего пологость температурной кривой
вязкости масла температурный коэффициент вязкости (ТКВ).
14
В зависимости от температурных пределов, принятых для оценки
масла, различаются следующие температурные коэффициенты вязкости:
Tvn Х100 . 'rrZD _______ 1 OX ^100
1 t\D0_100 — -------- , 1 I\Da0-100 — ,
v50 *50
где v0, v20, v50 и v100 — кинематическая вязкость рассматриваемого
масла соответственно при температурах 0; 20; 50 и 100° С.
Применяется также показатель, называемый индексом вязкости
Дина и Дэвиса (ИВ). Индекс вязкости устанавливает характер измене-
ния вязкости в зависимости от температуры по сравнению с двумя
жидкостями, принятыми за эталонные, причем при 98,9° С эталонные
Рис. 2. Схема определения индекса вязкости:
1 — эталонная жидкость (ИВ —100); 2 — испытуе-
мая жидкость; 3 — эталонная жидкость (ИВ = 0)
и испытуемые жидкости должны иметь одинаковую вязкость. ИВ эта-
лонной вязкости, имеющей круто падающую характеристику, условно
считается равным нулю. ИВ эталонной жидкости, имеющей пологую
характеристику, принимается равным 100. ИВ испытуемой жидкости
определяется по отношению:
ИВ = V1~V 100,
Vi — v2
где — вязкость жидкости с ИВ = 0;
v2 — вязкость жидкости с ИВ = 100;
v — вязкость испытуемой жидкости.
При этом V,, v2 и v определяются при одинаковой температуре
37,8° С.
Схема определения ИВ показана на рис. 2. ИВ может быть отри-
цательным (например, у синтетических фтороуглеродистых масел) или
превышать 100 (ИВ эталонной жидкости). Практически ИВ масел
определяется по специальным таблицам, причем для этого необходимо
знать кинематическую вязкость при 50 и 100° С.
Вязкость большинства рабочих жидкостей в зависимости от давле-
ния увеличивается по экспоненте:
где pi и ц0—динамическая вязкость соответственно при давлениях р и р0;
b — коэффициент; для минеральных масел равен 1,003.
15
При давлениях до 100 кгс/см? = 107 н/л2 вязкость увеличивается
на 13—18%. Вязкость растительных масел увеличивается сростом
давления примерно в два раза медленнее, чем минеральных.
Если в гидроприводе масло подвергается мятию (дросселированию)
с большим перепадом давления, то со временем вязкость его может
значительно уменьшиться (до 50% первоначальной). Уменьшение
вязкости необратимо.
Сжимаемость. Практически жидкости считаются несжимаемыми.
Однако при расчете точных следящих систем или систем, работающих
при высоких давлениях, следует учитывать сжимаемость жидкостей.
Она характеризуется коэффициентом объемного сжатия рс или объем-
ным модулем упругости Е:
о 1 ДГ 1 2/
где Д V — изменение объема V при изменении давления на Др.
Значения коэффициентов объемного сжатия для некоторых жид-
костей приведены в табл. 8. Для масел значения рс несколько увеличи-
ваются с увеличением плотности (в пределах 5,5-10“10 —7,5-10-10 м*1н).
Зависимость рс от температуры и давления (в ограниченном диапазоне
температур и при давлениях не свыше 200—300 бар} незначительна.
Растворимость воздуха и ценообразование. Растворимость воз-
духа в жидкости определяется отношением объема растворенного
воздуха (приведенного к нормальным условиям — 0° С и 760 мм рт. ст.}
к объему растворителя:
а ~ Ре • Рас-
Растворимость зависит от температуры и давления. Для некоторых
жидкостей, в том числе для минеральных масел, растворимость увели-
чивается с увеличением давления по линейному закону:
а = ср,
где р — давление воздуха на поверхности раздела;
с — коэффициент растворимости, для минеральных масел равен
0,07—0,12 (меньшие значения для масел с большей плотностью).
С увеличением температуры растворимость воздуха в масле уве-
личивается, но незначительно, а растворимость воздуха в воде умень-
шается. Данные о растворимости воздуха в некоторых жидкостях при-
ведены в табл. 12.
Влияние полностью растворенного воздуха на свойства жидкости
незначительно. Однако при понижении давления в какой-либо точке
системы (например, во всасывающей магистрали) растворенный воздух
выделяется в виде мельчайших пузырьков и образует механическую
смесь с жидкостью (пену).
Пенообразование получается также при засасывании воздуха
в систему через негерметичные стыки или при перемешивании жидкости
в резервуаре неутепленными струями из сливных магистралей. Попа-
дание воды в масло в количестве даже менее 0,1% также способствует
вспениванию.
В зависимости от свойств жидкости и размеров пузырьков пена
может иметь различную стойкость. Повышение температуры уменьшает
стойкость пены. Сжимаемость вспененной жидкости значительно уве-
личивается, плотность уменьшается. Нарушается плавность движения,
возникает шум. В кавитационном режиме появляются гидравлические
16
Таблица 12
Растворимость воздуха в жидкостях при температуре 20° С
Жидкость Плотность ке/м3 Q Вязкость ест V Раствори- мость а
Бензин 700 0,76 0.2200
Керосин 815 2,39 0,1270
Масло ГМЦ-2 834 24,0 0,1038
Масло велосит 854 8,5 0,0959
Масло АМГ-10 851 26,0 0,0943
Масло вазелиновое 872 16,0 0,0777
Масло трансформаторное 884 32,0 0,0828
Масло индустриальное 12 901 34,0 0,0759
Вода дистиллированная 998 1.0 0,0160
Спиртоглицернновая смесь 50 : 50 1009 15,0 0,0392
Спнртоглицериновая смесь 30 : 70 1104 50,0 0,0189
Глицерин 1260 1170
удары. Объемный к. п. д. насоса уменьшается. Особенно вредно сказы-
вается пенообразование на работе гидравлических следящих систем —
оно понижает их устойчивость.
При вспенивании окисление масел происходит интенсивнее. Ухуд-
шаются смазывающие свойства. Вспениваемость растительных масел
и спиртоглицериновых смесей ниже, чем минеральных масел. С уве-
личением вязкости вспениваемость минеральных масел увеличивается.
Специальные присадки (см. стр. 19) уменьшают вспениваемость.
Смазывающие свойства. Смазывающие свойства жидкостей заклю-
чаются в способности образовывать прочную пленку, разделяющую
трущиеся поверхности. Смазывающие свойства определяются специаль-
ными механическими испытаниями и характеризуются коэффициентом
трения, а также износом трущихся частей или величиной нагрузки,
разрушающей масляную пленку.
Из применяемых в гидроприводах жидкостей наилучшими смазы-
вающими свойствами (при работе с металлами) обладают масла. У спир-
тоглицериновых смесей эти свойства ниже, у полисилоксанов — очень
низки, особенно при работе сталь по стали.
Тепловые свойства. Температурный коэффициент объемного рас-
ширения определяется формулой
О _ 1 AV
V ’ А/ ’
где ЛI/— изменение объема V при изменении температуры на ДА
Большинство жидкостей при нагревании расширяется. Прибли-
женно изменение объема при нагревании выражается линейным
2 Аврутнн 266 17
уравнением Г2= 1/г [1— pz [t2—/J], где l/1 и I/2—объемы жидкости
при температуре соответственно и /2.
У воды наблюдается аномалия: при нагревании от точки плавле-
ния льда до 4° С объем уменьшается (плотность увеличивается).
Удельная теплоемкость С жидкостей зависит от температуры.
Для определения теплоемкости нефтепродуктов существует ряд эмпи-
рических формул. Удобна формула Караваева [63] (приведена с пере-
счетом единиц теплоемкости):
С = 2020 -|- 1,61_(/ — 100) дж/кг-град,
где t — температура в °C, при которой определяется теплоемкость.
Теплопроводность X также зависит от температуры. У нефтепродук-
тов теплопроводность невелика. Она может быть определена по эмпи-
рической формуле
1 = -HL (1 — 0,00054/) вт/м-град,
0
где Q — плотность при 15° С.
Приближенно считают для минеральных масел
X = 0,11 ккал!м-ч-град — 0,128 вт/м-град.
Значения величин Р/, С, X для некоторых жидкостей приведены
в табл. 13.
Таблица 13
Тепловые свойства некоторых жидкостей [63], [75], [81]
(средние значения)
Жидкость Коэффициент объемного расширения р^ в 1/град Удельная теплоемкость С дж в —- кг-град Теплопро- водность Л. вт в — м-град
Ртуть 0,00018 138 6,95
Глицерин 0,00053 2420 0,268
Вода 0,0002 4170 0,595
Масло касторовое 0,00065 1950 0,175
Масла минеральные, бензин, керосин 0,0007—0,0012 2000—2200 0,116—0,140
Спирт этиловый 0,0011 2580 0.175
Спирт метиловый 0,0012 2460 0,220
Примечание, указан при 1 = 10 — 30° Коэффициент объемного расширения р^ воды
Присадки. Для изменения и улучшения свойств минеральных
масел, применяемых в качестве смазывающих или рабочих жидкостей,
употребляются присадки — специальные вещества, растворяющиеся
в маслах. Присадки добавляются в небольших количествах (0,05—10%
18
от объема улучшаемого масла). Например, добавка 0,5—1,0% сили-
коновой жидкости значительно уменьшает вспениваемость масел.
Некоторые сорта масел выпускаются по техническим условиям
в смеси с определенными присадками. Например, масло ВНИИ НП-401
ГОСТ 11058—64 содержит (помимо основы — индустриального 12)
стеарат алюминия и антипенную присадку. Масло ВНИИ НП-401
обеспечивает высокую плавность весьма медленных перемещений по
направляющим скольжения, является хорошей смазывающей жид-
костью и по характеристике похоже на масло индустриальное 20.
Добавлением присадок в масла пользуются и в эксплуатационных
условиях.
Существуют так называемые комплексные или многофункцио-
нальные присадки, влияющие одновременно на различные свойства.
Подробно о присадках, их дозировке и влиянии на свойства масел
рассказано в специальной литературе [63]. Некоторые присадки,
применяемые для гидравлических масел, приведены в табл. 14. Кроме
них существуют и другие присадки того же назначения.
Таблица 14
Присадки для гидравлических масел [63]
Назначение Присадка
Увеличивающие вязкость н индекс вяз- кости (вязкостные) Пол иизобутиле н
Замедляющие процесс окисления и раз- ложения масел (антнокислнтельные) Трибутилфосфит
Понижающие температуру застывания (депрессорные) Депрессатор Аз НИИ
Уменьшающие пенообразование и стой- кость пены (аитипенные) ПМС-200А
ВЫБОР И ЭКСПЛУАТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ
Выбор. В гидроприводах различных машин в зависимости от их
назначения, условий эксплуатации и степени надежности находят
применение следующие жидкости, в большей или меньшей степени
соответствующие предъявляемым к ним требованиям: растительные
и минеральные (на нефтяной основе) масла; синтетические жидкости
на органической и неорганической основе; глицерин, спиртоглицери-
новые и водоглицериновые смеси; вода и водомасляные эмульсии;
керосин и керосиномасляные смеси.
В табл. 15 и 16 приведены основные свойства минеральных масел
и синтетических жидкостей отечественного производства, установлен-
ные стандартами и техническими условиями. Свойства некоторых масел
иностранных фирм можно найти в соответствующей литературе [87];
[88]; [90].
Основным критерием, определяющим возможность применения
той или иной жидкости в качестве рабочей, является соответствие
вязкости давлению и температуре эксплуатации гидропривода.
В гидроприводах, работающих в широком диапазоне температур,
применяются масла и смеси, имеющие низкую точку застывания и
2* 19
3
о О >— о о >_100>—0О(„00_ _ . п о ? . . , о Ф ой го го К го го К го го К го го К W М лн 5^ > тз •- 1 са Велосит В ЯЯР.ПИИПЙПР
Pg« ёёё 1 -а оъ н > а*е й?«я 7 м | н о ►£ w«B* о м to М -J -•д Пд 1 и о
'-'а ГО — ГО - л Ofi «*» п g н g “З g’-J ® ч ® н м73 К Д “и М К И *о я Ем Ем Ем 3 м 2 м s& s л кь За 5 й ап* в г I г да* да* генное И НП
5 > За
г СО 00 1 Ю т Г О 1 Ji. 05 49 12,0- 10 1500 10 1250 «ой г 01 г о |
8 сл to со со КЗ СО след о С5 О о° сл 00 сл сл
Сл сл со NO NO
С5 N3 оо о — N3 О - Qt©5 S- S— >—J>. сл N0 (П
I А, 1 NO jL's фьОО СО « СЛ 00 СО * bo О <=3 х
05 •ч 8 05 05 N0 NO о
8 8 8 8 8 001 ПС СЛ NO О о Н-50 —50 Н-50 —50 8S СП О С 8
?:
М
S
Кинематическая
сст
Условная в граду-
сах ВУ
Температура °C
м
Саз
Я
О
1 1 1 1 1111 1 II Illi II 1 Индекс вязкости Показатели
0,14 0,14 0,2 0.35 0,15 0,04 0,04" 0.14 0,05 0,05 0,05 0.07 Кислотное число в ме КОН на 1 г масла (не более)
0.1— 0,3 0,007 0,007 0,007 0,007 х 0,007 0.005 0,005 0,005 0,005 п ппк Зольность в % (не более)
Технические условия иа
to
to
Условная вязкость в ГОСТах не указана.
Температура °C
§ § ggggggggg g
11 I I I 1 I ! I 8 8S 8 8S 1
Индекс вязкости
1 1 0,30 0,05 о В 0,02 0,02 0,05 0,05 о СП о о СП о о СП р о СП Кислотное число в 1 мг КОН на 1 г масла (не более)
о о о о о о о О с> о о о о о □ о к
о о Си о о N3 R о о о 'о о о 8 о о Зольность в % (не более) со и
ся СП СП СП СП Си СП СП Си Л) Ь К
» мтсут- U,Uu ствие » 0,007 0,05 » » » у, 0,007 » » 0,10 0,05 5# 5# ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ | | [ ¥ ¥ ¥ ¥ ствие ствие ствие j То же То же То же Отсут- Отсут- Отсут- Содержание водорас- творимых кислот и ще- лочей в % (не более) Содержание механиче- ских примесей в % (не более) Содержание воды в % (не более) свойств I
180 190 200 210 210 180 180 195 195 200 215 240 гоо 310 ст СП °C (не ниже) Температура вспышки
¥ ¥ 5# ¥ ¥¥¥.¥** В от- крытом тигле То же при определении
—15 +5 +17 —5 UI— 01—. SI- 31— от— 05— 01- ет— £ СП 1 8 Температура застыва- ния °C (не выше)
900 900 900 Плотность кг/м3 (кроме ГОСТа 6794—53 и ГОСТа 8621—57 в ГОСТах не указана)
1841—51 1841—51 6411—52 6411—52 л — ° S OU' 8675—62 8675—62 8675—62 32—53 32—53 32—53 39—53 0 00 ел " г Г) СТ) э ю 0 п П Тз о ГОСТ илн ТУ
Продолжение табл. 15
Таблица 16
Основные свойства некоторых синтетических жидкостей
н их смесей
Жидкость Темпера- тура оп- ределения вязкости °C Вязкость Температура вспышки °C Плотность 1 кг/см3
кинема- тическая сст условная °Е
Силиконовая (темпе- ратура застывания — 55° С) [81] 4-50 — 50 10 260 1,83 34,2 282
Полисилоксановая № 2 (ТУ МХП 2416—54) 4-20 —60 10 240 1,83 31,6 110 940
ЖРМ-1 (смесь поли- силоксановой № 2 и масла АМГ-10) [81] + 50 — 60 6,2 600 1,55 7,89 108 910
повышенный индекс вязкости, или синтетические термостойкие жидкости.
В гидроприводах станков и других машин, работающих в схожих
условиях, т. е. примерно при 10—70° С, в настоящее время почти всегда
используются минеральные (нефтяные) масла. В прессах иногда при-
меняется водомасляная эмульсия (10—15% масла).
Следует выбирать сорт масла с оптимальной вязкостью. При
завышении вязкости увеличиваются потери давления, причем рассеи-
вающаяся энергия переходит в тепловую и увеличивает нагрев системы.
Если же вязкость недостаточна, увеличиваются утечки и перетечки
из полостей повышенного давления в полости пониженного давления
(ухудшается объемный к. п. д. гидропередачи), усложняется уплотне-
ние стыков и подвижных элементов.
В среднем при температуре 50° С рекомендуется вязкость: при
давлениях до 70 бар — 20—36 сст\ при давлениях 70—200 бар —
60—110 сап.
В прессах, работающих на высоких и сверхвысоких давлениях
(до 800—1400 бар), применяются еще более вязкие масла вплоть до
тяжелых цилиндровых (ГОСТ 6411—52). Однако всасывание таких
масел затруднено.
Наилучшими сортами масел для гидроприводов металлорежущих
станков являются масла высокой степени очистки: веретенное АУ
(ГОСТ 1642—50) и турбинные 22 и 30 (ГОСТ 32—53). Для гидропри-
водов предназначаются также масла ИС (индустриальные из сернистой
нефти селективной очистки, ГОСТ 8675—62) и индустриальные серно-
кислотной очистки (ГОСТ 1707—51). Примерное применение: инду-
стриальное 12 (веретенное 2) — для точных систем с малыми утечками;
индустриальное 20 (веретенное 3) — для систем нормальной точности,
агрегатных станков, автоматических линий; индустриальное 30 (ма-
шинное Л) — для гидроприводов с поршневыми регулируемыми на-
сосами; индустриальное 45 и 50 (машинное С и СУ) — для прессов.
24
Недостаток индустриальных масел — склонность к окислению и выде-
лению смол.
Смолы образуют налет на поверхностях трубопроводов и деталей
гидроагрегатов, в результате чего сокращаются проходные сечения,
увеличивается износ уплотнений, затрудняется перемещение легко-
подвижных деталей (например, следящих золотников).
Применять в гидроприводе индустриальные выщелоченные масла
(ГОСТ 2854—51) не рекомендуется, так как они быстро разлагаются,
теряя свои первоначальные свойства (вязкость, например, понижается).
В системах с замкнутым объемом жидкости, где перемещение вы-
ходного звеиа определяется объемом жидкости, вытесненной входным
звеном, и должно строго ему соответствовать (например, системы микро-
подачи прецизионных шлифовальных станков), иногда применяется
глицерин, имеющий малую сжимаемость, низкий температурный коэф-
фициент расширения и низкую растворимость воздуха.
Эксплуатация. Свойства рабочей жидкости постепенно изменяются.
Поэтому, выбрав оптимальную жидкость, следует стремиться сохра-
нять ее первоначальные свойства, периодически проверять состояние
жидкости и при отклонении свойств выше допустимых — заменять.
При эксплуатации необходимо соблюдать следующие правила:
1. Предохранять жидкость в резервуаре гидросистемы от смеши-
вания с водой, эмульсией и другими технологическими жидкостями.
Утечки из гидросистемы, смешивающиеся с посторонними жидкостями,
в резервуар не возвращать.
'2. Предохранять жидкость от попадания в нее пыли, стружки,
шлама, обтирочных материалов и других механических примесей, для
чего:
а) фильтровать жидкость перед заливкой;
б) следить за чистотой заправочного инвентаря;
в) не заливать систему остатками со дна тары, содержащими
осадок;
г) уплотнять или надежно прикрывать резервуары, маслосборники
и другие полости, содержащие жидкость;
д) трубопроводы при монтаже очищать от грязи и окалины и про-
мывать рабочей жидкостью;
е) не смешивать в одной таре свежую и бывшую в употреблении
жидкости.
3. При загрязнении жидкости свыше норм, установленных ГОСТом
(пункт о содержании механических примесей), жидкость слить и за-
менить или, в крайнем случае, тщательно профильтровать. Систему
промыть чистой рабочей жидкостью.
4. Периодически проверять вязкость жидкости и при изменении
вязкости при постоянной температуре более чем на 20—25% от перво-
начальной заменять жидкость.
Для лучшей организации работы следует составить график обяза-
тельной смены рабочей жидкости через определенный срок.
Средние сроки службы масел при правильной эксплуатации:
индустриальное — 6 месяцев; веретенное АУ и турбинное —• 12 меся-
цев; АМГ-10, ГМЦ-2, МВП (специальные масла высокой степени очи-
стки) — 2 года и более.
ГЛАВА III
ГИДРАВЛИКА И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
ГИДР О ДИ НА МИКА
ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Некоторые характеристики потока. Поверхность, к которой пер-
пендикулярны скорости частиц жидкости, протекающих через эту
поверхность, называется живым сечением потока. В большинстве слу-
чаев живое сечение плоское.
Периметр живого сечения потока за вычетом свободной поверхности
(не соприкасающейся с ложем потока) называется смоченным пери-
метром ложа потока (х). Отношение площади живого сечения F к смо-
ченному периметру ложа называется гидравлическим радиусом Re
(табл. 17): Гг= F : х-
Таблица 17
Гидравлический радиус для некоторых форм каналов
Форма канала Формула для определения
Трубопровод круглого сечения ради- уса г, полностью заполненный Прямоугольный канал высотой h, ши- риной Ь, полностью заполненный Прямоугольный .канал, шириной Ь, за- полненный на высоту h Кольцевая щель, ограниченная концен- трическими окружностями радиусов и г2, полностью заполненная Узкая плоская щель (Ь <С Z, где b — ширина, 1 — длина стенок щели в плоско- сти живого сечения), полностью запол- ненная Круговой сектор с центральным углом а и радиусом г Круговой сегмент с центральным уг- лом а и радиусом г «г = 4 R ЬН г 2 (6 + Л) R - bh г b + 2h ла* г 2 (зга + 360) ла — 180 sin а г К? ~ а ’ г ла + 360 sin ЛЕ.
Условие неразрывности потока. При установившемся движении
объемный расход несжимаемой жидкости через два любых живых
сечения потока одинаков. Средние скорости обратно пропорциональны
площадям живых сечений потока:
Q = t>1F1 = v2F2,
где vt и v2 — средние скорости в сечениях, площади которых соот-
ветственно равны Fx и F2.
Уравнения движения несжимаемой (капельной) жидкости. Это
уравнения Бернулли (табл. 18). Индексы 1 и 2 в формулах табл. 19
Таблица 18
Уравнения Бернулли для элементарной струйки
Вид Вид уравнения в зависимости от вида движения
жидкости У ста нов ившеес я Неустанов ившееся
Идеальная 2 *‘ + v + -2T = 2 О, “2 =”+^+-2? 2 2‘+-г + -2Г=* 2 „ U2 = г‘ + -^- + -2Н- + Ни
Реальная 2 Z1 + — + — = Т *8 2 „ ^2 = гг + -т + -2Г+^ 2 , Pl , W1 г‘+-Г + -2Г = 2 Пп U2 = Z! + — + + hn + hu
Таблица 19
Значение для некоторых форм каналов (79, 80]
Форма канала Значение Re„- кр (ориентировочно)
Круглые гладкие трубы Резиновые шланги Концентрические кольцевые гладкие щели Неконцентрические кольцевые гладкие щели Концентрические щели с выточками Неконцентрические щели с выточками Краиы Окна цилиндрических золотников Плоские и конусные клапаны 2000—2300 1600—2000 1100 1000 700 400 550—750 260 20—100
27
соответствуют двум рассматриваемым сечениям элементарной струйки
(рис. 3).
Члены уравнений Бернулли имеют размерность длины и выражают
составляющие напора в рассматриваемой элементарной струйке:
г — геометрический напор;
•— — пьезометрический напор;
. р ,
2 = пгс — гидростатический напор;
— скоростной напор;
, р , и2 ,
я -к — + = пгд — гидродинамический напор;
hn — характеризует потери удельной мощности
жидкости между рассматриваемыми сече-
ниями.
Рис. 3. Диаграмма уравнения Бернулли
для элементарной струйки
Инерционный напор определяется по формуле
hu = — f ~ dl,
g J dt
о
где предел интеграла I есть расстояние между рассматриваемыми се-
чениями элементарной струйки, определяемое вдоль оси струйки.
Отношение
hn _ , _ d ( р _£\
-—-J= —dT\z+-Y+ 2g)
называется гидравлическим уклоном. Отношение
Jn= -4 (z+v)
называется пьезометрическим уклоном.
28
Уравнение Бернулли для потока капельной жидкости отличается
от уравнений в табл. 18 лишь тем, что в выражения для скоростного
и инерционного напора следует добавить соответственно множители а
(коэффициент кинетической энергии) и р (коэффициент количества
движения), учитывающие неравномерность распределения скоростей
по живому сечению. Вместо скорости частицы и следует принять сред-
нюю скорость потока v. Тогда для потока скоростной hu и инерцион-
ный hu напоры будут соответственно равны:
I
. ас,г ь 1 f о dv л
ho-^' hu~~r\ Р ~dt dL
О
Применительно к условиям гидропривода можно принять следую-
щие значения коэффициентов: ламинарное движение — 2; р^ 1,33;
турбулентное движение — 1,1; р^1,0.
Уравнение Бернулли выражает удельную мощность потока
„ N р at>2
“ yQ “ Z + Y + 2g ’
где N — мощность потока, т. е. энергия, которой обладает масса жид-
кости, протекающая через живое сечение потока за одну
секунду.
Изменение удельной мощности между двумя сечениями опреде-
ляется выражением
Е 2 Ф Ф ^U'
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ В ГИДРАВЛИКЕ
Теория подобия позволяет использовать для решения задач из
различных областей результаты опытов, проведенных иа моделях,
если между параметрами натуры ан, bH, сн. . . kH и соответствующими
параметрами модели ам, Ъм, см ... kM существует соотношение:
е _ ан __ Ьн __ сн __ __ kH
ам см
Постоянная е называется константой или критерием подобия и
является величиной безразмерной.
В зависимости от целей исследования используется соотношение
силовых, геометрических, кинематических или иных параметров или
их совокупностей.
В расчетах гидроприводов большое значение имеет критерий (число)
Рейнольдса, выражающий подобие сил трения. Критерий Рейнольдса
можно удобно выразить через объемный расход Q, гидравлический
радиус R (или смоченный периметр х) и вязкость р или V.
Для полностью заполненного канала (трубопровода) произволь- •
ного сечения
4pt>/? 4vR 4Q
— “ —— ' —— •
р v xv
Для трубопровода круглого сечения (полностью заполненного)
Re = e^=^ = 1274 Q . (1)
р v dv '
29
Величина критерия Рейнольдса определяет характер движения
жидкости. При значениях числа Рейнольдса меньше критического
(Re < ReKp) характер движения ламинарный; при Re > ReKp движе-
ние становится турбулентным, причем при переходе от ламинарного
движения к турбулентному имеется зона смешанного потока.
Ориентировочные значения ReKp приведены в табл. 19.
В зоне Re «а ReKp характер движения неопределенный и неустой-
чивый. Наличие источников возмущения приводит к снижению ReKp.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
При движении реальной (имеющей вязкость) жидкости происходит
затрата части энергии потока. На прямолинейных участках трубо-
проводов постоянного сечения энергия затрачивается на вязкое трение
частиц жидкости между собой и о стенки трубопроводов. На участках,
где происходят нарушения потока, установившегося иа прямолинейном
участке (изгибы, изменения сечения, отводы, проточные устройства
и т. п. местные сопротивления) энергия затрачивается также на пере-
мешивание частиц и вихреобразования.
Потери энергии проявляются как потери напора (давления) потока.
Они необратимы и идут на нагрев трубопроводов и самой жидкости.
Можно приближенно считать, что потери напора на последовательно
расположенных сопротивлениях суммируются арифметически.
Для расчетов потерь напора между двумя какими-либо сечениями
одного и того же трубопровода может быть применено уравнение Бер-
нулли для случая установившегося движения потока:
Рг .4
Yi + 2g
, 4- Р2 4- —
22 + +
=24^+2^<=SAh-+SAh-
где X — коэффициент трения в трубопроводе (коэффициент потерь
по длине);
I — длина участка трубопровода без местных сопротивлений;
£ — коэффициент местного сопротивления;
Ъ — поправочный коэффициент, приближенно учитывающий за-
висимость величины потерь на местном сопротивлении от числа
Рейнольдса при Re < 2000, т. е. при ламинарном движении
(рис. 4);
d — внутренний диаметр трубопровода.
Для каналов некруглого сечения следует принимать величину
гидравлического диаметра De = 4Дг, где Re — гидравлический радиус.
Соответственно потери давления будут следующими: на трение
/ 7)2
» - (2)
иа местных сопротивлениях
(3)
30
Коэффициент А при турбулентном движении зависит от относитель-
ной шероховатости стенок трубопроводов ~ , где Д — абсолютная
а
шероховатость (средняя высота выступов) стеиок (см. рис. 4).
Рис. 4. График для определения коэффициента трения в тру-
бопроводах
Абсолютная шероховатость (табл. 20) зависит от материала трубо-
проводов и способа их изготовления и обычно не зависит от размеров
труб. При длительной эксплуатации влияние абсолютной шерохова-
Таблица 20
Абсолютная шероховатость Д для трубопроводов
из различных материалов [80]
Материал труб и способ изготовления Значение в мм
Чугунные литые [80] Стальные холоднотянутые и холоднокатаные (ГОСТ 8734 — 58) [80] Стальные горячекатаные (ГОСТ 8732—58) [80] Медные, латунные, свинцовые холоднотянутые [39] Алюминиевые и из алюминиевых сплавов холодно- тянутые [39] Стеклянные [39] Рукава и шланги резиновые [80] 0.25 0.04 0,04 0,0015—0,01 0,0015—0,06 0,0015—0,01 0,03
31
тости иа гидравлическое сопротивление (гидравлическая или эквива-
лентная шероховатость) может изменяться, например, вследствие
выделения смол в маслопроводах.
Труба считается гидравлически гладкой и ее шероховатость может
не учитываться, если высота гребешков Д меньше толщины прилегаю-
щего к стенкам труб слоя жидкости, в котором ие развивается турбу-
лентное движение, т. е. если
. 34,24d
Д < —н=-
ReKb
Для гидравлически гладких труб при турбулентном движении
(Re < 100 000) коэффициент X может быть определен по формуле
Блазиуса
. _ 0,3164
Re0-25 ‘
При ламинарном движении шероховатость стенок не влияет на
величину X. Для практических расчетов гидропривода коэффициент X
определяется по следующим формулам:
для гладких труб и шлангов без резких сужений, вмятин и изгибов
, 75 •
k-RT’
труб со вмятинами, уменьшающими сечение иа 40—50%,
. 155
Х = Те’
узких кольцевых концентричных щелей при ламинарном те-
(4)
для
ДЛЯ
чении
для
24.
' Re ’
эксцентричных щелей при максимальном эксцентриситете
. _ 9,6
1 Re •
Подробнее о зависимости X от Re и рассказано в специальной
литературе [39], [79].
Потери давления по длине в круглой трубе без местных сопротив-
лений могут быть определены по формуле
Др = 8v k6ap,
где Q — расход жидкости, в л]мину
I — длина трубы в му
d — диаметр трубы в мму
v — кинематическая вязкость в ссту
k — коэффициент.
k = 1 для ламинарного движения и k 6,8
лентного движения в гладких трубах.
32
з
для турбу-
Потери давления на 1 м длины гладкой стальной трубы [19] ука-
заны в табл. 21.
Таблица 21
Потери давления на 1 м длины гладкой стальной трубы [19]
Потери давления в бар в зависимости от диаметра в мм
л!мин 8 11 15 1 20 27 | 36
2,5 0,15 0,040 0,018 0,005 0,0020 0,00050
3,2 0,18 0,050 0,023 0,007 0,0026 0,00068
4,0 0,23 0,062 0,028 0,0085 •0,0033 0,00085
5,0 0,29 0,075 . 0,035 0,010 0,0040 0,0010
6,3 0,37 0,096 0,044 0,013 0,0051 0,0013
8,0 0,45 0,12 0,054 0,016 0,0065 0,0017
10,0 0,56 0,15 0,067 0,020 0,0080 0,0021
12,5 0,69 0,18 0,083 0,025 0,010 0,0028
16,0 1,0 0,25 0,10 0,031 0,013 0,0035
20 1,4 0,32 0,13 0,038 0,015 0,0044
25 2,1 0,46 0,17 0,046 0,020 0,0054
32 0,69 0,25 0,063 0,026 0,0070
40 1.1 0,40 0,094 0,033 0,0087
50 1,5 0,55 0,13 0.041 0,011
63 2,3 0,90 0,21 0,063 0,0-17
80 1,4 0,33 0,095 0,025
ПО 2,0 0,46 0,14 0,035
125 0,69 0,21 0,053
140 - 0,82 0,26 0,063
Примечания: 1. Таблица составлена по данным фирмы «Вик-
керс».
2. Потерн давления указаны для масла вязкостью v = 40 сст,
что соответствует вязкости масла индустриальное 20 при t = 30° С.
3. Данные выше жирной линии соответствуют ламинарному тече-
нию; между жирными линиями течение неустойчиво; ниже — турбу-
лентно.
4. В области ламинарного движения данные о потерях давления
могут быть применены для трубопроводов из других материалов, если
нет местных вмятин, сужений и т. п.
Для определения потерь на местных сопротивлениях используют
значения коэффициента С. обычно получаемые экспериментально.
Так как полное подобие при определении £ на модели труднодостижимо,
то в ответственных случаях следует определять £ непосредственно на
испытуемом местном сопротивлении, не прибегая к моделированию.
Принято считать £ постоянным по отношению к числу Re при
турбулентном движении. При ламинарном движении (особенно при
Re < 1500) коэффициент £ значительно зависит от Re, что может быть
приближенно учтено введением поправки 6.
Иногда определяют не С, а длину эквивалентного трубопровода
1экв, т. е. такого трубопровода, потери по длине в котором равны по-
терям на данном местном сопротивлении:
1экв
d
= -^-6 = £ — Ь.
X 75
3 Авпутин 266
33
Для турбулентного движения 6=1, для ламинарного принимается
по рис. 4. При этом расчет потерь производится по суммарной длине
действительных и эквивалентных участков трубопровода. Такой метод
позволяет легко оценить долю потерь на местных сопротивлениях по
сравнению с потерями по длине трубопровода.
Для участка трубопровода длиной / с постоянной величиной X
и постоянным сечением (кроме местных сопротивлений) суммарные
потери напора определяются по формуле
hn — X -р— (/ + S /экв)>
где S 1экв — сумма эквивалентных длин всех местных сопротивлений,
расположенных на участке длиной /; причем в длину Z
включается также и длина самих местных сопротивлений.
В табл. 22—30 приводятся ориентировочные значения коэффициен-
тов £ для различных видов местных сопротивлений [39]. В указанных
значениях коэффициентов местных сопротивлений потери по длине
самих сопротивлений не учтены, кроме оговоренных случаев.
Пользуясь приведенными значениями £ для элементарных видов ме-
стных сопротивлений, можно приближенно определять коэффициенты £
Таблица 22
Коэффициенты сопротивления входов в трубопроводы постоянного сечения
Тип входа
Значения коэффициента сопротивле-
ния в зависимости от определяющих
параметров
1. Вход прямой при b : d0 < 0,5
и 6 : d0 > 0,05 или под углом а.
Кромки входа острые. Re > 104
0,96
20
30
0,91
45
0.81
60
0,70
70
0,63
80
0.56
90
0.50
При прямом
Примечания:
соде а = 90° .
2. Прн 6 : d0 <0,05и 6 : d0 > 0,5
а
2. Вход прямой с конической
входной фаской. Re> 10*
Значение коэффициента £ в вави-
симости от отношения I : d0
а
0,025
0,050
0,075
0,10
0,15
0,60
30
60
90
0,43
0,40
0,41
120 | 0,43
0,36
0,30
0.25
0,20
0,13
0,30
0.23
0,18
0,15
0,12
0.33
0.28
0,25
0,23
0,21
0,38
0.35
0,33
0.31
0,29
Примечание. Угол а = 60° оп-
тимальный
34
Таблица 23
Коэффициенты сопротивления выходов из трубопроводов
постоянного сечения
Тип выхода
Значения коэффициента сопротивления £ в зави-
симости от определяющих параметров
1. Выход свобод-
ный из прямой тру-
бы. Кромки острые
При равномерном распределении скоростей по
сеченню трубопровода £ = 1,0 (турбулентное
движение)
При параболическом распределении скоростей
по сечению £ — 2,0 (ламинарное движение)
2. Выход из ко- нического сопла. Re > 2- 10s '-'•“(О
do/^i 1,05 1,1 1,2 1,4 1.6 1,8
Е 1,28 1,54 2,18 4,03 6,88 11,0
——1— de/dt 2,0 2.2 2,4 2.6 2,8 3,0
Е 16,8 24,8 34,8 48,0 64,6 85.0
3. Выход свободный
нз конического диф-
фузора круглого се-
чения. Re >-2-10®
1К d„ Значение коэффициента Q в зависимости от угла а
2 4 6 1 8 10 12 16 20 24 30
1 1,30 1.15 1,03 | 0,90 0.80 0.73 0,59 0,55 0,55 0,58
2 1,14 0.91 0.73 | 0.60 0,52 0,46 0,39 0,42 0,49 0,62
4 0,86 0,57 0,42 | 0.34 0.29 0,27 0,29 0,47 0,59 0,66
6 0,49 0,34 0,25 | 0.22 0,20 0,22 0,29 0,38 0,50 0,67
10 0,40 0,20 0.15 | 0,14 0,16 0,18 0,26 0.35 0,45 0,60
4. Выход свобод-
ный из отвода, ото-
гнутого под углом 90°
(при одинаковых
сечениях отвода н
основного трубопро-
вода). Ке>2’108
4г Значение коэффициента £' в зависимости от отношения 1 : d0
0 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 6,0 12,0
0 2,95 3,13 3.23 3,00 2,72 2,40 2,10 2,00
0,2 2,15 2,15 2,08 1,84 1.70 1,60 1,52 1.48
0,5 1.80 1,54 1,43 1,36 1.32 1,26 1,19 1,19
1,0 1,46 : 1,19 1,11 Г.09 1,09 1,09 1,09 1,09
2,0 1,19 1,10 1,06 1.04 1,04 1,04 1,04 1,04
Примечание. Коэффициент X определяется по рис. 4
3*
85
Таблица 24
Коэффициенты сопротивления расширений
Тнп расширения
1. Постепенный пе-
реход от d0 к dt (кони-
ческий диффузор круг-
лого сечения)
Значения коэффициента сопротивления £
в зависимости от отношения dc : dt
1.2 1.5 2,0 3,0 4,0 5,0
5 0,02 0,04 0.08 0,11 0,11 0,11
10 0,02 0,05 0,09 0,15 0,16 0.16
20 0,04 0,12 0,25 0,34 0,37 0,38
30 0,06 0,22 0 45 0,55 0,57 0,58
45 0,07 0,30 0,62 0,72 0,75 0,76
60 — 0,36 0,68 0,81 0,83 0,84
90 — 0,34 0,63 0,82 0.88 0,89
120 — 0,32 0,60 0,82 0.88 0,89
180 — 0,30 0,56 0,82 0,88 0,89
Примечание. Потери на трение в таблице
не учтены. Они определяются по формуле:
Коэффициент X определяется по рис. 4.
2. Внезапный пере-
ход от d0 к di
Рассматривается, как частный случай диффу-
зора с углом а = 180°
Закругление или срезание переходной кромки
уменьшает потерн при расширении
Таблица 25
Коэффициенты сопротивления сужений
Тип сужения Значения коэффициента сопротивления £ в зави- симости от определяющих параметров
1. Внезапный переход от Fi к Fo. Переходная кромка острая Re > 104 Ео = О,5
fo f, 0.1 0.2 0,3 0 4 0 5 0,6 0.7 0,8 0,9 1.0
Е» 0,45 0,40 0,40 0,3 0 30 0,25 0,20 0,15 0,05 0
- -J5L' Примечание. £0 — значение коэффициента
43 сопротивления в сечении Fo при скорости о0.
о2 При расчете потерь напора дА = £ —— по ско- рости Vi в сечении Fi следует привести £0 к зна- ченню Е, =Ео
2. Постепенный пере- ход от Fi к Fo (кониче- ский конфузор кругло- го сечения) Re > 104 Е = Е' (1 -*)
Примечания: 1. £' определяется по табл, 22 п. 2 2. См. примечание к п. 1
35
Коэффициенты сопротивления сеток
37
Коэффициенты сопротивления диафрагм (отверстий)
Тип диафрагмы Fl Значения коэффициента сопротивления £ в зависимости от отношения Fo :
0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9
1. Отв кромкам! Re — 2*1 ерстие с ( ' <0, острыми oisj 0 2,01 1,64 1,31 1,02 0,79 0,69
Л ° о3 0,2 1,83 1,46 1,15 0,88 0,67 0,58
0,4 1,66 1,21 0,92 0,67 0,47 0,39
^CSI 0,6 1,26 0,94 0,67 0,45 0,27 0,20
Г ’
— 0,8 1,03 0,74 0,50 0 ,31 0,16 0,10
0,9 0,88 0,61 0,40 0,23 0,10 0,06
Продолжение табл. 27
Тип диафрагмы F, Ft Значения коэффициента сопротивления £ в зависимости от отношения F'o : ^2
2. Отверстие с утолщенными кромками —>0,015^ Re = 2-10’ go = 0,5 + с = с 1 + 0,59g, )+’/ ( -£)( г 2 1
г? F„ : Ft 0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7- > 0,8
ж — Cl 0,30 0,26 0,22 0,14 0,05 0,02 0,01 0
^3 <3,
I: d 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 > 2,0
X 1,35 1,22 1,10 0,84 0,42 0,24 0,16 0,09 0,07 «О
3. Отверстие со срезанными
C ~C1 ( 1 +с F. \ 2 1_ 1 F°b fl F°
или закругленными по потоку кромками. Re>2*103 F' V F>
I r -5— ИЛИ -j— «» «0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,06 0,08 0,12 0,16
— 3 3s
Ji (срезанные кромки) 0,46 0,42 0,38 0,35 0,29 0,23 0,16 0,13
V, —
4
5i (закруглен- ные кромки) 0,44 0,37 0,31 0,26 0,19 0,15 0,09 0,06
Таблица 28
Тип поворота
1. Колена с незакруглеиными
кромками на повороте
2. Изгибы трубопровода, змее-
вики
Коэффициенты сопротивления поворотов
Значения коэффициента сопротивления £ в зависимости от определяющих параметров
20
0,125
40
0,24
60
0,53
80
0,88
100
1,55
120
2,28
140
2,94
160
3,36
180
3,60
Примечания: 1. Коэффициент X определяется по рис. 4.
2. Для колен с тупиками значения £ увеличиваются на 20%.
Z = Ak; Л = 64 + 0,0175 -2-а
а
R.
d
0,5
1,0
2,0 •
4,0
6,0
0
20
40
Значения А в зависимости от угла а в град
15 30 60 90 120 150 180
64,1 64,3 64,5 64,8 65,0 65,3 65,6
64,3 64,5 65,0 65,6 66,1 66,6 67,2
64,5 65,0 66,1 67,2 68,2 69,2 70,3
65,0 66,1 68,2 70,3 72,4 74,5 76,6
65,6 67,2 70,3 73,4 76,6 79,8 82,9
66,6 69,2 74,5 79,8 85,0 90,2 95,5
69,2 74,5 85,0 95,5 106 117 127
74,5 85,0 106 127 148 169 190
Примечания: 1. Для изгибов при а > 180° потери на местном сопротив-
лении определяются по приведенным расчетным формулам.
2. Пространственное расположение изгиба (змеевика) учитывается при расчете
потерь на трение по длине.
Коэффициенты сопротивления разветвлений
Таблица 29
Тип разветвления
1. Тройник с объединением по-
токов. Боковое ответвление под
углом а. Re > 2-Ю3
а
в
град
Qo
Значение коэффициента £ в зависи-
мости от Fg : Fo
Значение коэффициента £ в зави-
симости от Fg : Fq
Боковое ответвление
Прямой проход
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,2
0,3
0,4
0,6
0,8
1,0
0,2
0,3
0,4
0,6
0,8
1,0
0,54
3,15
6,90
12,4
18,9
0,55
3,50
7,90
13,7
21,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,72
4,30
9,70
16,9
26,0
—0,02
1,30
2,97
4,90
7,40
-0,17
0,72
1,65
2,66
3,71
-0,26
0,35
0,85
1,20
1,42
—0,28
0,25
0,60
0,79
0,80
-0,29
0,21
0,53
0,66
0,59
0,17
—0,50
—1,70
—3,56
—6,10
0,22
—0,12
-0,87
-2,10
—3,70
0,27
+0,08
-0,45
—1,30
-2.55
0,28
0,26
—0,04
-0,55
-1,36
0,29
0,36
0,20
—0,17
—0,77
0,31
0,41
0,33
+0,06
—0,42
0,03
1,55
3,50
5,80
9,70
0,17
2,06
4,70
7,92
11,9
—0,13
0,92
2,05
3,32
4,70
-0,03
1,30
2,98
4,92
7,25
—0,23
0,45
1,08
1,64
2,11
-0,26
0,35
0,80
1,12
1,35
-0,27
0,28
0,68
0,92
1,00
0,16
—0,16
-0,95
—2,24
—4,00
0,23
+0,11
-0,35
—1,17
—2,30
0.26
0,24
—0,10
-0,64
—1,50
0,29
0,37
0,25
•0,11
-0,68
0,31
0,44
0,40
0,16
—0,28
0,32
0,48
0,48
0,32
0,00
—0,17
0,75
1,68
2,70
3,80
—0,22
0,55
1,25
1,92
2,57
-0,30
0,44
1,04
1,56
2,00
0,27
0,46
0,57
0,60
0,55
£ = 45ХВ
а
В
&
Примечания: 1. Отрицательные значения £ означают, что при смешивании потоков полная энергия потока,
вытекающего из рукава с меньшей скоростью, увеличивается.
2. Значения £^ и £^ приведены к скорости в сборном рукаве
. А-
fo Qo Fq
Продолжение табл.
42
Таблица 30
Коэффициенты сопротивления кранов и клапанов
Тнп аппарата
Значение коэффициента £ в зависи-
мости от определяющих параметров
1. Кран пробочный с круглым
сечением прохода при повороте от
положения «полностью открыт» и а
угол
2. Клапан тарельчатый без ниж-
него направления при
3. Клапаи конусный с кониче-
ской нижией поверхностью
а 5 10 15 20 25 30
с 0,05 0,31 0,88 1,84 3,45 6,15
а 35 40 45 50 55 67
с 11,2 20,7 41,0 95,3 275 СО (за- крыт)
ь Значение коэффициента £ в за- висимости от отношения h : d
d 0,10 0,12 0,14 0,16 0,20 0,25
0,10 0,15 0,20 0,25 16 1 16,3 16,5 16,7 п.з 11,5 11,7 11,9 8,45 8,65 8,85 9,05 6.60. 6,80 7.00 7,20 4,42 4,62 4.82 5,02 3,03 3,23 3,43 3,63
hjd 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40
Е 15,6 7,27 4.35 3,00 2,27 1.82 1.54
4. Клапан конусный с плоской,
и клапан шаровой со сферической
иижними поверхностями
h/d 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,22 0,25
С 8,70 5,77 4,24 3,16 2,58 1,97 1.74
43
и для сложных сопротивлений. Например, коэффициенты местного
сопротивления отводов крестовин или сложных распределительных
коробок могут быть определены как коэффициенты сопротивления
отдельных тройников.
Учитывая, что во всех зависимостях, на основании которых опре-
делены £ в табл. 22—30, величина d означает не только диаметр круг-
лого сечения, но и гидравлический диаметр потока, можно рассматри-
вать, например, протекание потока через кольцевые щели, лабиринты,
дроссельные каналы различного сечения как через круглое отверстие
равного гидравлического диаметра.
При расположении ряда местных сопротивлений весьма близко
друг к Другу общее сопротивление такого участка может быть не равно
сумме всех отдельных сопротивлений, размещенных на данном участке.
В ответственных случаях следует учитывать, что сопротивление может
возрасти в 2—3 и более раза по сравнению с суммарным значением
сопротивления участка, определенным по данным табл. 22 —30.
В табл. 22—30 имеются указания о величинах Re, при которых
данные значения С были получены. Практически в тех случаях, когда
указана область Re 104, можно считать значения £ приблизительно
такими же для Re = 2-(10® — 104). При меньших значениях Re следует
вводить поправку b (см. рис. 4). Более точные зависимости £ от Re
см. [39].
За исключением особо оговоренных случаев, значения £ везде
даны в приведении к скорости потока v в основном трубопроводе диа-
метра d0.
При расчете магистрали с переменными скоростями потока (т. е.
различными величинами сечений) надо значения £ привести к какой-либо
одной скорости по формулам:
(V \ 2
~ ) = ?2
О2 /
QiM2 . /AV
QSF1) ^\dj-
Для присоединений, выполненных по нормалям станкостроения,
иногда приближенно принимают: для прямых присоединений £ =
= 0,1 —0,15; для угловых присоединений £ — 0,2.
Для пояснения способа пользования таблицами и формулами,
применяемыми при расчете гидравлических сопротивлений, ниже
приводится пример проверочного расчета потерь давления на трассе
иасос — станок — бак.
Расчет удобно вести в следующем порядке:
1. Трасса разбивается на участки, отличающиеся друг от друга
характером или величиной сопротивлений.
2. Устанавливаются исходные данные для рассматриваемой си-
стемы или трассы в целом и характеристика каждого отдельного уча-
стка.
3. С помощью таблиц и формул определяются коэффициенты по-
терь на трение (по длине) ?. и коэффициенты местных сопротивлении £.
4. Определяются потери давления на каждом участке или на со-
вокупности подобных участков.
5. Потери давления суммируются по всей трассе с приближенным
учетом влияния факторов, не отраженных в расчете потерь по участкам.
При проведении расчета удобно пользоваться формуляром-табли-
цей 31, в которую заносятся исходные, промежуточные и итоговые
расчетные данные.
44
Пример. Рассчитать потери давления на трассе насос — станок —
бак в соответствии со схемой, приведенной на рис. 5.
Разбиваем трассу на участки. В данном примере можно разделить
трассу на участки следующим образом: участок № 1 — магистраль
1—1; № 2 — фильтр ФП-, № 3 — магистраль 2—2; № 4 — золот-
ник РЗ; № 5 — магистраль 3—3 и 4—4 вместе (полагая их одинако-
выми в отношении сопротивлений); № 6 — силовой цилиндр; №7 —
сливная магистраль.
За рабочую жидкость принято
масло индустриальное 20. При рабочей
температуре /=40еС кинематическая
вязкость v = 29,0-10” 6 м2/сек, плот-
ность о = 890 кг/м? (см. табл. 8).
Принято, что насос (тип Г12-22Л,
скорость вращения 1440 об/мин) обес-
печивает номинальную производитель-
ность Q=18 л/мин, целиком затрачи-
ваемую на питание системы (нет утечек
и слива через предохранительный кла-
пан /7К). Для присоединения трубо-
проводов в местах, отмечающих на
рис. 5 начала и концы участков, ис-
пользованы нормализованные прямые
концевые присоединения ( 9 шт.).
Исходные данные по отдельным
участкам (табл. 31) предполагаются
известными. Практически для их выяс-
нения требуются чертежи гидроразвод-
ки, либо, что лучше всего — данные,
снятые с натуры, так как только ос-
мотр реальной трассы позволяет уточ-
нить все отклонения от чертежа и тех-
нических требований к монтажу, неиз-
бежно имеющие место и часто весьма
Рис. 5. Гидравлическая схема
к расчету потерь давления
существенные.
Участок № 1. Стальная труба по
ГОСТу 8734—58. Dy = 15 мм, длина
I = 0,7 м, площадь сечения Г = 1,77 см2. Определим по известным
формулам требуемые величины.
Скорость потока
18
° 6-1,77
1,7 м/сек.
Число Рейнольдса по формуле (1):
Re = 1 274-5- =________1'274-18-10~3_____875
’ dv 60-15-10'3-29,0-10 6
Коэффициент потерь на трение по формуле (4) или по рис. 4
45
Коэффициент потерь на местном сопротивлении (колене) по
табл. 28, п. 1
£ = 451В.
Коэффициент В для угла 90° определяется с помощью интерполиро-
вания: В я» 1,21. Тогда £ = 45-0,086-1,23 = 4,71.
Потери давления на трение по длине по формуле (2):
л _ з 1 1,2
Ьртр-^-д'-^-у-
0 7 (1 7)2
= 0,086• |с.-’,а_з • 444?• 8725 = 5160 н/м2 0,052 бар.
1Ои *и Z*Uol
Потери давления на местном сопротивлении по формуле (3):
V2
&Рм = Ь£-^-у.
По рис. 4 при Re = 875 b — 1,4, тогда
П 7)2
Дрл = 1,4-4,71 444-8725 & 8500 н/м2 & 0,085 бар.
Z* У,о1
Итого на участке № 1 потери давления составляют:
2 Др = 0,052 + 0,085 = 0,137 бар.
Подобным же образом проводится расчет других трубопроводных
участков (№ 3, № 5 и № 7). Расчетные данные сведены в табл. 31.
Участок № 2. Фильтр пластинчатый ФП типа 0,2 Г41-22. При
номинальном расходе Q = 18 л/мин потеря давления (см. примечания
к табл. 117) равна 1 бар.
Потери давления на участке № 4 (золотнике РЗ) также определяются
по таблицам технических характеристик.
Если расход Qr не равен номинальному, то потерн давления могут
быть определены по соотношению:
Ар, „ / Q, \2
kpHVM \ Qhom )
Участок № 6. Здесь местными сопротивлениями являются сопро-
тивления входа и выхода в местах подвода трубопроводов. Полагая
вход и выход прямыми и свободными, а их кромки — острыми, опреде-
лим: по табл. 22 п. 1 t,ex = 0,5; по табл. 23 п. 1 £вых = 2 (движение
потока в трубопроводе ламинарное).
Сложив значения и £вых, определим суммарные потери давления
иа входе и выходе из цилиндра:
у2
Дрл< = Ь (£вх + £,вых) 2g =
= 1,2 (0,5 + 2) ..(2'^5)2-890 = 9350 н/м2 «8 0,094 бар.
Потери в присоединениях могут быть приближенно учтены по сред-
нему значению (см. стр. 44) £ср = 1,13 и усредненным значениям
скорости v и поправки Ь.
46
Пример расчета потерь давления
Примечания Табл. 28 п. 2. Значе- ние £ удваивается Табл. 70
dvg н dv BHHoiraEtf Kdaxon 0,052 0,085 1,0 0,09 0,212 4
i <D К s отерь 1 4-Л 4,71 11,8
СП с ТЫ П' «< 0,086 0,086
вэ -VqiroHgSd О1гэиь 875 875
У1эз]к а а вяоюп qjLoodoM9 2-1 1 2 1 1
ZW3 я J КИНЭН -ээ qtfBhioiqj 1,77 1,77
теристика участка 1 Размеры w а 7 внихф* Р,7 1,2
то а то X Вид участка Магистраль 1 — 1 Стальная труба по ГОСТу 8734-58 Dy = 15 мм. Один по- ворот — колено с острыми кромками под прямым углом Фильтр пластинчатый ФП типа 0.2Г41-22 Магистраль 2 — 2 Стальная труба по ГОСТу 8734-58 Dy = 15 мм. Два пово- рота радиусом R = 50 мм по 90° каждый Золотник реверсивный с электрическим управле- нием типа БМГ73-12
яомхэвьЛ Мэшей — см со
47
Продолжение табл. 31
Примечания X определяется по тйбл. 28 п. 2. Зиаче- 1 ние £ увеличивается в 3 X 2 = 6 раз Табл. 23 п. 1 Табл. 22 п. 1 Суммарная потеря да- вления Усредненные значе- ния
dng s dv BUHairsutf Kdaxou; 1 2,18 2,13 1 0,095 0,045 2,84 12,72
1ициен- л 0) 1 । < ю о сч ю о 1 1,13
1 Коэф# с 1 0,141 1 980'0 1
вэ -№lfOHg9d оиэи^ 1100 1 1 1100 1100 ю со 1
э/аэ/и's а Виотой qioodoMQ 2,65 1 1 2,65 2,65 сч сч
ZW3 я J КИНЭН -ээ qtfBhioirLI 1,13 1 1 2 2 1,77 1
;теристика участке I Размеры W Я J BHHirjf 3,0 (каждая труба) 1 1 1 1 со О 1
к RJ О. Вид участка Магистраль 3—3 я 4—4 Медные трубы 14X1 по ГОСТу 617-64 Имеются значительные вмятины и сплющивания (до 40 — 50% сечения) Три поворота радиусом R — 50 мм на угол 60° у каждой трубы Ч О X и к tr И к ч К Й S5 С к с S L магистрали 3 — 3 Выход магистрали 4 — 4 Сливная магистраль 7 Стальная труба по ГОСТ 8734—58. Dy = 15 мм. Труба прямая. Присоединения пря- мые — 9 шт. И-Т'О Г О:
яомхэвнЛ ейэиоц ю СС ь-
43
Приняв vСр = 2,2 м/сек, и ЬСр— 1,3, определим потери давления
суммарно на всех присоединениях:
. if. ^ср
Др = nbCf^Cp^- у,
где п = 9 (количество присоединений).
Тогда Др = 9-1,3-1,13-2,42-890 = 28 400 н/м1 2 = 2,84 бар.
Суммируя найденные величины потерь на отдельных участках,
определим полную потерю давления на трассе:
п
&Рполн — У (^Pmpt + ДРл«().
»=1
В данном примере Ьрполн = 12,73 бар. Эту величину следует
учитывать при настройке предохранительного клапана.
В рассмотренном примере наглядно видна доля отдельных сопро-
тивлений в создании общей, довольно большой, потери давления. Для
повышения экономичности привода и уменьшения нагрева жидкости,
судя по полученным данным, можно рекомендовать следующее: за-
менить золотник БМГ73-12 на аппарат большей пропускной способности;
увеличить сечение магистралей 3—3 и 4—4, качественно выполнить
их монтаж.
Эти мероприятия позволят уменьшить потери давления и на при-
соединениях, поскольку с увеличением сечения магистралей уменьшится
скорость потока.
ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ
Ниже приводятся обозначения и размерности *, которые исполь-
зуются при рассмотрении вопросов истечения жидкостей:
Q — расход жидкости в см3 4/сек‘,
v — кинематическая вязкость в см2/сек (ст)-,
2 — плотность жидкости в кг/см2-,
&р — перепад давлений в бар (1 бар = 1,02 кгс/см2);
I — длина канала вдоль потока в см.
Истечение через каналы малого сечения
при ламинарном режиме
1. Круглый канал диаметра d. Применяется формула Пуазейля
/ . 75
^ПР
Q = iso-vqz Др'
Формула приближенно пригодна также для расчета истечения
через каналы некруглого сечения, но не щелевидные. При этом под d
надо понимать гидравлический диаметр.
2. Кольцевой канал между двумя концентрическими поверхно-
стями с радиусами R и г. Применяется формула
_ n(R — r)-<(R-\-r)
4 12vCZ
Ар.
1 Указанная размерность является практически наиболее удобной, но
не обязательной. Необходимость применения величин с определенной размер-
ностью оговаривается в тексте.
4 А в рутин 266 49
или для более точных расчетов [11]:
Q
л
6vq/
(Л4 —г1)
(Я2 — Г2)2 -]
Др.
« - 2,72.
3. Узкая (капиллярная) кольцевая щель типа посадочной или
уплотнительной [80] (/? = г; R+ D; R — г = 6) между концен-
тричными поверхностями. Применяется формула
<2
лОб3 .
12vq/ Лр'
(5)
Кольцевая щель при эксцентричном расположении органичиваю-
щих поверхностей [80]. Применяется формула
«плз
«=w(1+1WAp’ (6)
где е — относительный эксцентриситет; отношение смещения осей
ограничивающих цилиндров к величине 6, определяемой для
случая концентричного расположения (0 < е < 1).
При е = 1 Q = (2ЛОКС = 2,5QKOH4, где QK„Htl — расход через кон-
центричную щель.
4. Узкая (капиллярная) щель между плоскими стенками при
зазоре б и длине щели поперек потока а. Применяется формула
« = (7)
5. Плоская щель между круглыми пластинами наружного диаметра
D при зазоре между пластинами 6 и подводе жидкости через отверстие
диаметра d к центру [И].
п — л
4 6це In (£>/</) 'Др‘
Практически расход через узкие щели при неподвижных стенках
оказывается меньше вычисленного по формулам (5), (6) и (7) и при за-
зоре б < 0,02 мм может полностью прекратиться через несколько ми"ут
после начала истечения. Здесь сказывается в основном не засор! ле
щели механическими примесями, хотя отчасти это возможно, а явление
облитерации (налипания на стенки щели прочного слоя поляризованных
молекул жидкости). Наибольшая склонность к облитерации прояв-
ляется у воды и у масел типа трансформаторного, наименьшая — у гли-
церина. Влияние облитерации можно устранить или уменьшить, придав
стенками щели относительное движение (колебательное или лучше
вращательное).
Истечение через отверстия с отношением
I: d < 0,5 и через насадки
При отношении I: d < 0,5 (I — длина отверстия, d — диаметр)
влиянием длины можно пренебречь.
Расход через отверстие произвольной формы определяется по сле-
дующей формуле [41], [79]:
50
Q = af 1/2-^-,
F Q
где f — площадь отверстия;
а — коэффициент расхода (безразмерный). Этот коэффициент зави-
сит от коэффициента скорости ср и коэффициента сжатия струи
в; т. е. а = сре.
От вязкости коэффициент расхода а зависит незначительно, поэтому
для воды и гидравлических масел его значения можно считать одина-
ковыми. Для наиболее распространенных случаев истечения через
круглые или небольшие квадратные, прямоугольные и многоугольные
отверстия: ср = 0,97; е = 0,64; а = 0,62.
На коэффициент сжатия струи е оказывают некоторое влияние
близко расположенные боковые станки трубопровода или резервуара.
При I: d < 0,5 расход через отверстия — диафрагмы практически
не зависит от величины давления по обе стороны диафрагмы и очень
мало зависит от температуры.
Для масел (о — 900 кГ/м3) Q = 0,6/ У&р л/мин.
Для дроссельных отверстий [80] при Др >5 бар расход можно
определить более точно
0,27/(Др)0-58
Q fx0-17 ’
где р, — динамическая вязкость. В табл. 32 приведены значения расходов масла через цилиндриче- ские диафрагмы — жиклеры в зависимости от перепада давления и диаметра отверстия. Таблица 32 Расход масла чере£ диафрагмы-жиклеры [19]
Диаметр ! в мм Расход масла в л!мин в зависимости от Др в бар
2 3 5 8 10 15 20 25 30 35 40 45
0,25 0.5 0,75 1,0 1,25 1,5 2,0 2.5 3,0 3,5 0,04 0,16 0,37 0,66 1,06 1,51 2,6 4.2 6.0 8.3 0.05 0,21 0,45 0,84 1.31 1,82 3,3 5,2 7,4 10 0.066 0,26 0,61 1,06 1,66 2,42 4,2 6,7 9,6 13 0,084 0,33 0,76 1,33 2,15 3,03 5,3 8,6 12 16 0,096 0,38 0,86 1,52 2,35 3,43 6.1 9,4 13 18 0,11 0,45 1,03 1,84 2,78 4,14 7.4 И 16 22 0,13 0,53 1,21 2,12 3,29 4,85 8,5 13 19 26 0,15 0,60 1,33 2,37 3.78. 5,35 9,5 15 21 29 0,16 0,64 1,46 2,52 4.04 5,86 10 16 23 32 0,17 0,70 1,58 2,78 4,30 6,36 И 17 25 34 0,18 0,76 1,70 3.03 4,80 6,8 12 19 27 36 0,20 0,80 1,80 3,18 5,05 7,2 12 20 28 39
Примечания: 1. Отверстия жиклеров цилиндрические диа- метром d, длиной < 1 мм. 2. Расходы указаны для масла индустриальное 20 (ГОСТ 1707—51); однако вследствие малой зависимости расхода от вязкости» данные могут быть применены и по отношению к другим рабочим жидкостям.
4*
51
Для расчета истечения жидкости через насадки применяется та же
формула, что и для случая истечения через отверстия произвольной
формы. Значения коэффициентов расхода а, скорости <р, сжатия струи е
и местного сопротивления £ приведены в соответствующей литературе
[41].
Время истечения жидкости
Время опорожнения резервуара постоянного сечения F, заполнен-
ного на высоту [h (при ламинарном потоке, Re < 5), определяется
по следующей формуле
t = _^LigftY±Po+££ сек,
dsg ь Ро — Рс
где d — диаметр сливного отверстия;
р0, Рс —• давление соответственно на свободной поверхности и
у слива.
В процессе истечения р0 и рс предполагаются не меняющимися,
а длина сливного патрубка предполагается малой по сравнению с вы-
сотой h.
Размерность всех величин должна быть выдержана в одной системе.
Например, d, h — м; F — л*2; g — м/сек2; у — н/м8; р0, рс — н/м2;
v — м2/сек.
При Re > 50 движение турбулентное. Тогда формула при тех же
предположениях, что и выше, приобретет другой вид
t = . (л/Т+Ро-Р' - 1/KEZE) сек.
af /2g \ ' Y ’ У I
При р0 = рс, например, при истечении из открытого резервуара
под действием собственного веса, приближенно
af /0,5gh
где W — объем вытекающей жидкости в л3.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР
Гидравлическим ударом называется резкое изменение давления
в системе, вызываемое достаточно быстрым изменением (увеличением
или уменьшением) скорости потока, или же быстрым присоединением
заполненного трубопровода к источнику давления. Давление при гид-
равлическом ударе может повыситься в несколько раз за весьма ко-
роткое время (0,02—0,04 сек), что опасно для прочности и плотности
системы.
Величина возрастания давления зависит от плотности жидкости Q,
разности скоростей потока до и после изменения (соответственно vt
и v^, времени изменения t и от скорости распространения ударной
волны в рассматриваемом трубопроводе а.
Время, за которое ударная волна пробегает путь, равный удвоенной
длине трубопровода от места перекрытия до большой емкости или ком-
пенсатора, дальше которого волна не распространяется, называется
фазой удара: Т = 2/ : а. Изменение скорости можно считать мгновен-
ным, если t < Т, и постепенны^, если i > Т.
52
По формуле Н. Е. Жуковского при мгновенном полном закрытии
(открытии) потока (/ = 0, v2 = 0) изменение давления будет следующим:
Др = р(}ща.
При мгновенном неполном закрытии (открытии):
Др = Ре (t>i — v2) а.
При постепенном полном закрытии (открытии):
Т
Др = Реща -у- .
При постепенном неполном закрытии (открытии):
Т
Ьр= Ре(гд — ^)а— .
Скорость распространения ударной волны в трубопроводе опре-
деляется по ф°РмУле
а=----- °38 '
Z' + t’t
где азв — скорость распространения звука в данной жидкости
Еж — объемный модуль упругости жидкости в н/м2',
Е — модуль упругости материала трубопровода в н/м2'
d — диаметр трубопровода в л;
б — толщина стенок трубопровода в м;
Р — коэффициент, обычно принимаемый равным 1.
В табл. 33 приведены данные о модуле упругости материалов трубо-
проводов, а в табл. 34 указана скорость звука в некоторых жидкостях
(при р = 1).
Таблица 33 Таблица 34
Модуль упругости материалов Скорость звука в жидкостях
трубопроводов [75] [75], [79]
Материал Модуль упругости Е в н[м?
Сталь Чугун Резина Медь красная Латунь Алюминиевые сплавы мягкие (типа АМг, АМц) Алюминиевые спла- вы, упрочняемые термо- обработкой (типа дюр- алюминия) 2,1-Ю11 1-Ю11 (2 —6)*10® 1.2-1011 1-10“ 7,2-Ю10 7,2-Ю10
Жидкость Скорость звука В M.ICEK.
Вода 1450
Масло минеральное (индустриальное 20) 1280
Масло органическое (касторовое) 1430
Глицерин 1920
Керосин 1260
Бензин 1160
Спирт метиловый 1220
Ртуть 1480
53
В среднем при а = 1320 mJ сек и g = 900 кг}м3 для стальных масло-
проводов [80]:
. 12 (а, — о2) ,
Др =-----2;....27 . бар,
Z1 +~13UT
для медных маслопроводов:
12(о, —О2)
бар.
При резкой остановке происходит повышение давления также за
счет инерции тормозящихся масс, связанных с поршнем гидроцилиндра:
от (о, — о2)
Ft ’
где от — тормозящиеся массы, приведенные к поршню гидроцилиндра;
F — площадь поршня;
t — время изменения скорости от о, до о2.
Чтобы ограничить величину и место действия гидравлического
удара, применяют малоинерционные предохранительные клапаны,
пневмогидроаккумуляторы, специальные емкости — гасители. В корот-
ких трубопроводах при равном времени закрытия гидравлический удар
достигает меньшей величины.
БЫСТРОДЕЙСТВИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
Быстродействие определяется дальностью передачи движения,
нагрузкой (полезной и инерционной), потерями (механическими и гид-
равлическими) и характеристикой привода.
Время от момента подачи команды до срабатывания механизма
определяется следующими выражениями:
Т — tsarl -|- tpaf> -|- /пр; tpag--------------------EFS-
Qym \ ’
Qh )
_ АУр + Vgon
Qh ~ 0,5Q ytn
где taan — время запаздывания. Время от начала работы механизма
до момента трогания с места, без учета времени на работу
негидравлических элементов [80];
/,!р — суммарное время срабатывания всех негидравлических
(пружинных, электрических и т. п.) элементов, участвова-
вших в отработке данной команды;
Д Vp — суммарное уменьшение (сжатие) объема жидкости и уве-
личение (расширение) объема системы под действием давле-
ния р;
Удоп — объем дополнительных полостей, заполняемых до начала
работы главного механизма (золотники управления, па-
раллельно соединенные механизмы с меньшей удельной
нагрузкой);
QH — производительность насоса (принята не зависящей от дав-
ления);
54
Qym — утечки при установившемся рабочем давлении;
Vpa6 — объем гидродвигателя, заполняемый при рабочем ходе.
В частности, время перемещения механизма на ход / предварительно
напряженной пружиной можно определить последующей формуле [80]:
(3P + G)/,
^>ёРо
^пруж — 2
где Р — вес перемещаемого груза в я;
G — вес пружины в я;
Fo — сила предварительного натяжения пружины в я;
Т — сумма сил сопротивления в я;
Р — угол траектории перемещения груза с горизонталью (при
подъеме sin Р > 0);
/0 — предварительное сжатие пружины в мм-,
I — рабочий ход пружины в мм.
Время переключения гидроаппаратов приводится ниже (см. гл. V).
Время срабатывания электроаппаратов (реле, пускателей и т. п.)
приводится в технических условиях на электроаппаратуру. Время
срабатывания механизмов с учетом зависимости производительности
насоса от давления можно найти графическим методом [80].
Быстродействие ограничивается опасностью возникновения гидрав-
лических ударов и кавитации. Попадание воздуха в систему, а также
наличие податливых элементов типа шлангов, сильфонов и т. п., умень-
шает общую жесткость системы и снижает ее быстродействие.
Увеличение расхода QH повышает быстродействие системы, однако
при этом повышается скорость потока в трубопроводах, что ведет к по-
вышению потерь в сопротивлениях. В этом случае требуется увеличи-
вать диаметры трубопроводов, что экономически невыгодно и кон-
структивно не всегда удобно.
Скорость потока во всех магистралях кроме всасывающих не должна
превышать 3—3,5 м/сек-, в коротких магистралях (/ < 100d) допускается
скорость до 6—7 м/сек. Скорость во всасывающих магистралях не должна
превышать 1,5—2 м/сек для погружаемых насосов и 1,0—1,3 м/сек—
для непогружаемых [33].
ГЛАВА IV
НАСОСЫ И ГИДРОДВИГАТЕЛИ
В двух первых разделах этой главы приняты, за исключением особо
оговоренных случаев, следующие обозначения и размерности пара-
метров:
Q — производительность или потребляемый расход в л/мин;
q — удельный расход в смДоб;
N — приводная или отдаваемая мощность в кет при давле-
нии р;
М — номинальный крутящий момент в нм (1 нм =
= 0,102 кгсм);
J — момент инерции вращающихся масс в нм-сек2;
р — наибольшее рабочее давление в бар (1 бар = 105 н/м2 =
= 1,02 кгс/см2);
п — номинальная скорость вращения в об/мин-,
т]0 — объемный к. п. д.;
Цэф — эффективный (общий) к. п, д.;
т —- модуль зубчатого зацепления в мм;
г — число поршней, или лопастей, или зубцов шестерен;
b — ширина зуба или лопасти в мм;
G — вес в н (1 н = 0,102 кгс);
L, В, И — длина, ширина и высота в мм.
Подробное описание и чертежи нормализованных конструкций
насосов и гидромоторов приведены в каталогах, руководящих мате-
риалах ЭНИМС и других широко распространенных изданиях. Здесь
даны лишь их краткие технические характеристики с указанием габа-
ритных размеров.
НАСОСЫ
В гидроприводах станков, прессов и других машин применяются,
главным образом, насосы объемного действия, в которых повышение
давления создается за счет статического напора. Изредка в гидропри-
водах прессов для вспомогательных функций применяются насосы
динамического действия (центробежные), в которых повышение давле-
ния создается за счет скоростного напора.
Общая характеристика наиболее распространенных типов насосов
приведена в табл. 35.
Приводная мощность насоса любого типа * 1
А = — кет.
ЫЩэф
1 В знаменателе формулы числовой коэффициент 600 вместо обычного
в данном случае коэффициента 612 появился в результате выражения давле-
ния в бар вместо кгс 1см*.
56
Общая техническая характеристика насосов
57
Продолжение табл. 35
Изготовитель 1 Ереванский завод «Гидропривод»; Ливенское объединение «Ливгидромаш» (г. Ливны, «5 С * G СС с с С области) 1 Волго-Вятский совнархоз Московский совнархоз знаменателе —
Примерная область применения Гидроприводы прессов и других машин, работающих при высоких давле- НИЯХ Гидроприводы ма- лой мощности без требований к высо- кой степени равно- мериости подачи масла (быстрые пе- ремещения, подпит- ка, смазка) | 3 с к S с К С с S средней и большой мощности с объем- ным регулированием с частыми останов- ками и реверсирова- нием потока данные поршневого, в
Рекомендуе- масла Инду- стриальное 30 и 45 (ГОСТ 1707 — 51) Инду- стриальное 20 и 30 (ГОСТ 1 1707 — 51) а. с к к с 0J С (L со АУ (ГОСТ 1642 — 50), АГМ (ТУ МНП 457 — 53) ителе указаны
Направ- ление потока масла | Постоян- I ЭОН * I Постоян- I иые 0J с 0J с меиное "14-2 в числ
е 3! 3 о о й 2200 1500 600-1450 1450 600—1450 1450 с 1_Г ст сч 1 с ОС ст 980—2950 юсов типа I
о- £ 3 ч1 ш СО SS-S 12-125 J 9—774 еииых иас
в ьар 1 003 300 с с О о я сдво
Тип : о Е Н-4 ГН-1 I (Ш) БГ11-1 Ц Е а сч сч Д ей 1 н и е. Дл
Наименование .. ~ „-/Г И tllULUUnUV ID к регулированию Эксцентриковые 1 поршневые насосы, нерегулируемые Шестеренные на- 1 сосы, нерегулируе- мые Ё с С с ЕЕ С К X С. is невые насосы, ре- ! гулируемые П р и м е ч 1 лопастного иасоса.
58
Общий (эффективный) к. п. д.
‘Цэфф ~ 'По'Плсел:-
Объемный к. п. д.
*1о — Q • Qm»
где Q — действительная производительность, указываемая в техни-
ческих характеристиках;
Qm — теоретическая производительность.
Теоретическая производительность насоса (без учета объемного
к. п. д.) вычисляется для разных типов насосов по следующим фор-
мулам [51 ].
1. Для шестеренных насосов с эвольвентным зацеплением
Qm= 2nm2zto-10~® л/мин.
Более точно ее можно вычислить по формуле Т. М. Башты:
п ‘Мп ( 2 । , 12 \ ,
Qm = -------( тz + т + —) л мин,
10®mcosa \ 12 )
где a — угол зацепления (для некорригироваииых колес стандартный
угол 20°);
/ — длина рабочего участка линии зацепления в мм.
2. Для лопастных иасосов
Qm = 2bn(R — г) рт (R + г)---Ю*® л/мин,
где s — толщина лопастей в мм;
а — угол наклона лопастей к радиусу;
R, г — соответственно наибольший и наименьший радиусы про-
филя статора, по которому скользят лопасти.
3. Для радиально-поршневых насосов
Qm = —— 2ezn-10~® л!мин,
где d — диаметр поршня в мм;
е — эксцентриситет ротора насоса в мм.
4. Для аксиально-поршневых иасосов с наклонной шайбой
Qm = —— 2R tg azn-10"® л]мин,
где d — диаметр поршня в мм;
R — радиус установки поршней в блоке насоса (расстояние от оси
блока до оси поршня) в мм;
а — угол наклона шайбы.
5. Для поршневых эксцентриковых насосов (типа Н-4)
Qm — —j— (2е — X) гп* Ю"в л/мин,
где х — величина открытия всасывающего клапана в мм.
59
6. Для винтовых насосов с циклоидальным зацеплением (с одним
ведущим и двумя ведомыми винтами) при оптимальных соотношениях
герметических размеров [37]
Qm = 4,l4ndg'10~~6 л/мин,
где de — наружный диаметр ведомого винта в мм.
7. Для винтовых насосов произвольной конструкции
Qm — Fhn-10 6 л/мин,
где F — площадь живого сечения рабочих органов насоса в мм;
h — шаг в мм.
Шестеренные насосы не обеспечивают постоянства мгновенной
производительности. Для них пульсация (неравномерность) выражается
следующей формулой:
77= ®наиб, QflauM Ю0% = ^С0^2.” Ю0%,
QHau6 4<г + ‘>
где QHau6, QHauM — соответственно наибольшая и наименьшая мгно-
венная производительность;
а — угол зацепления.
Для нормализованных шестеренных насосов типов Г-11-1 (Ш) и
БГ-11-1 (ШДП) пульсация достигает примерно 15%. У лопастных насо-
сов она практически отсутствует, а у винтовых ее теоретически нет.
Теоретическая производительность пропорциональна числу обо-
ротов, однако эта пропорциональность нарушается из-за непостоянства
объемного к. п. д. при различных оборотах.
Повышение скорости вращения насоса выше номинальной с целью
увеличения производительности не допускается. Все отступления от
установленных условий монтажа и эксплуатации должны быть согла-
сованы с заводом-изготовителем.
За исключением особо оговоренных случаев все параметры в техни-
ческих характеристиках указаны при номинальных значениях давле-
ния р и скорости вращения п. Д: ые, приведенные в технических
характеристиках (табл. 36—45), относятся к работе новых насосов на
чистом минеральном масле рекомендуемого сорта при температуре
масла +50° С.
Обозначения типоразмеров насосов даны по классификатору нор-
малей станкостроения. В скобках указаны заводские обозначения.
Для поршневых насосов (кроме сдвоенных с лопастными) указаны
только заводские обозначения.
Указания по монтажу и эксплуатации насосов приведены в гл. VIII.
Чертежи общих видов с указанием габаритных и присоединительных
размеров, описания конструкций^ более подробные технические харак-
теристики, теория и расчет насосов, а также основные сведения по кон-
струированию более полно приводятся в специальной литературе [9, 24,
51, 70].
60
61
,®> ' Таблица 37
Техническая характеристика шестеренных насосов типов Г11-2 (р = 32 бар; п = 600—1450 об/мин)
и БГ11-2 (р = 25 бар; п = 1450 об/мин)
Параметры Типоразмеры насосов
ГП-21А ВГЦ-21А ГП-21 Б ГН-21 Г11-22А БГ11-22А ГП-22 БГ11-22 Г11-23А БГ11-23А ГИ-23 БГП-23 Г11-24А БГ11-24А ГП-24 Б П1-24 Г11-25А БГП-25А Г11-25 Б П1-25
Q в л/мин 5 8 12 18 25 35 50 70 100 140
N в кет 0,66 0,6 0,98 0,6 1,15 1,0 1,57 1,7 2,05 1,7 2,62 2,8 3,64 2,8 5,0 4,5 7,0 7,0 9,15 7,0
П. 0,70 0,72 0,76 0,78 0,80 0,82 0,84 0,85 0,88 0,92
^эф 0,40 0,43 0,55 0,60 0,65 0,70 0,72 0,73 0,75 0,80
G в н 39 260 61 320 61 415 85 450 85 530 147 638 147 638 206 1120
LX В X Н в мм * 1,08 X 105X98 123Х 130Х 109 154Х I38X 125 165Х I70X 140 196Х 190Х 168 738X360X377
428X226X220 474 X Х226Х Х220 516Х Х270Х Х275 541 X Х270Х Х275 581 X Х270Х Х275 591 X Х270Х Х275 666 X Х 360Х Х377
Примечания: 1. В числителе указаны данные насосов ГН-2, в знаменателе — данные насосов БГ11-2 (с пли-
той^и двигателем).
2. Высота всасывания Лвс не более 0,5 м.
3. Для насосов типа ГН-2 данные указаны-при п = 1450 об/мин.
Таблица 38
Техническая характеристика одинарных лопастных (роторно-пластинчатых) насосов типа Г12-2
(р = 63 бар; п = 950 и 1440 об/ман)
Параметры Типоразмеры насосов
Г12-21А Г12-21 Г12-22А Г12-22 Г12-23А Г12-23 Г12-24А СЧ сч Г12-25А Г12-25 сч сч
Q в л/мин 5 8 8 12 12 18 18 25 25 35 ‘ . 35 50 50 70 70 100 150 200
— — —
N в кет 1,12 1,5 2,0 2,8 3,6 4,65 7,4 9,6 12,9 21,2 28,0
1,96 2,2 3,04 4,04 5,41 7,5 11,2 — — — —
п. 0,62 0,71 0,77 0,79 0,85 0,88 0,88 0,90 0,91 0,91 0,93
^эф 0,50 0,55 0,65 0,70 0,75 0,80 0,70 0,75 0,80' 0,70 0,75
0,54 0,66 0,71 0,79 0,81 0,82 0,70 — — — —
G в и 81,5 222 824
LX В X И в мм 189Х I54X 154 228Х 165Х 165 398X388X288
Примечания: 1. Данные в числителе соответствуют скорости вращения вала 950 об/мин', в знаменателе —
1440 об/мин. Наименьшее допустимое число оборотов пнаим = 600 об/мин.
2. Высота всасывания Лвс не более 0,5 м.
Таблица 39
Техническая характеристика сдвоенных лопастных насосов типа Г12-2
(р = 63 бар, п = 950 и 1440 об/мин)
Типоразмеры Параметры Типоразмеры Параметры
Q в л/мин ЛЧ в кет Nt в кет G в н L X В X И в мм Q в л/мин в кет ^2 в кет G в н L X В X И в мм
5Г12-21А 5/5 2,24 1,8 12Г12-22А 12/12 4,0 3,16
8/8 3,92 2,81 18/18 6,08 4,22
5Г12-21 5/8 2,62 1,92 12Г12-22 12/18 4,8 3,5
8/12 4,16 2,89 18/25 7,08 4,64
5Г12-22А 5/12 3,12 2,27 12Г12-23А 12/25 >5 3,9
8/18 5,0 3,14 18/35 >7,5 5,37
5Г12-22 5/18 3,92 2,62 12Г12-23 12/35 >5 4,4
8/25 6,0 3,51 18/50 >7,5 6,29
5Г12-23А 5/25 4,72 3,02 18Г12-22 18/18 >5 4,3
8/35 7/35 4/29 25/25 >7,5 5,64
5Г12-23 5/35 >5 3,52 140 285X127X127 18Г12-23Аь 18/25 >5 4,7 140 285X127X127
8/50 >7,5 5,21 25/35 >7,5 6,27
8Г12-21 8/8 3,0 2,3 18Г12-23 18/35 >5 >5
12/12 4,4 3,13 25/50 >7,5 >7,5
8Г12-22А 8/12 3,5 2,65 25Г12-23А 25/25 >5 >5
12/18 5,24 3,33 35/35 >7,5 7,5
8Г12-22 8/18 4,3 3,0 25Г12-23 25/35 >5 >5
12/25 6,24 3,8 35/50 >7,5 7,5
8Г12-23А 8/25 >5 . 3,4 35Г12-23 35/35 >5 >5
12/35 >7,5 4,53 50/50 >7,5 7,5
8Г12-23 8/35 >5 3,9
12/50 >7,5 5,45
Аврутин 266
Продолжение табл. 39
Типоразмеры Параметры Типоразмеры Параметры
Q в л1мин. в кет в кет G в « L X В X Н в мм Q в л/мин в кет ^2 в кет G в « L X В X И в мм
5Г12-24А 5Г12-24 5Г12-25А 8Г12-24А 8Г12-24 8Г12-25А 12Г12-24А 12Г12-24 12Г12-25А 50/5 8,52 4,02 294 327X165X165 18Г12-24А 18Г12-24 18Г12-25А 25Г12-24А 25Г12-24 25Г12-25А 35Г12-24А 35Г12-24 35Г12-25А 50/18 10.2 5,7 294 327X165X165*
70/8 70/5 13,16 10,72 12,05 4,92 70/18 12,4 6,6
100/5 14,02 6,32 100/18 >15 8,0
50/8 8,9 4,40 50/25 11,0 6,0
70/12 70/8 13,4 11,1 12,32 5,3 70/25 13,2 7,4
100/8 50/12 14,4 6,7 100/25 >15 8,8
9,4 4,9 50/35 12,05 7,55
70/18 70/12 100/12 14,24 11,6 12,38 5,8 70/35 14,25 8,45
14,9 7,2 100/35 >15 9,85
Продолжение табл. 39
Типоразмеры Параметры Типоразмеры Параметры
Q в л/мин ЛЧ в кет в кет G в « L X В X Н в мм Q в л/мин в кет ^2 в кет G в н L X В X Н в мм
5Г12-25 14075 22,32 9,22 5Г12-26А 200/5 29,12 10,62
— — — — — —
8Г12-25 140/8 22,7 9,6 8Г12-26А 200/8 29,5 12,0
— — — — —• —
12Г12-25 140/12 23,2 10,1 12Г12-26А <• 200/12 30,0 12,5
— — — 910 465 X 388 X 288 — — — 910 465X388X288
18Г12-25 140/18 24,0 10,9 18Г12-26А 200/18 30,8 13.3
— —- — — — —
25Г12-25 140/25 24,8 11,7 25Г12-26А 200/25 31,6 14,1
— — — — — —
35Г12-25 140/35 25,6 12,8 35Г12-26А 200/35 32,65 15,15
— — — — — —
50Г12-24А 50/50 14,8 10,3 70Г12-24 70/70 >15 13,4
— — — — — —.
50Г12-24 50/70 >15 11,2 416 353X165X241 70Г12-25А 70/100 >15 14,8 416 353X165X241
— — — — — —
50Г12-25А 50/100 >15 12,6 100Г12-25А 100/100 >15 >15
— — — — — —
Продолжение табл. 39
Типоразмеры Параметры Типоразмеры Параметры
Q в Л./мин в кет К* в кет G в н L X В X И в мм Q в л/мин лг* в кет ^2 в кет G в н L X В X Н в мм
50Г12-25 140/50 28,6 15,5 50Г12-26А 200/50 35,4 17;9
— — — — — —
70Г12-25 140/70 30,8 17.7 70Г12-26А 200/70 37,6 20,1
— — — 950 486 X 388 X 288 — — — 950 486 x 388x 288
100Г12-25 140/100 34,1 21,0 100Г12-26А 200/10 40,9 23,4
Примечания: 1. Данные иад чертой соответствуют скорости вращения вала 950 об/мин, под чертой — ско-
рости вращения вала 1440 об/мин.
2. В числителе указана производительность первого насоса (со стороны привода), в знаменателе — второго, при
давлении обоих насосов 63 бар.
3. (Vi — приводная мощность при давлении обоих насосов 63 бар; Nt — при давлении первого насоса 63 бар,
второго — 25 бар.
4. Независимо от давления, развиваемого каждым насосом, приводная мощность не должна превышать значений,
отмеченных знаком > (больше).
5. Коэффициенты 1]0 и Ч}3фф каждого иасоса см. табл. 38.
6. Высота всасывания hgc не более 0,5 м.
Таблица 40
Техническая характеристика одинарных малогабаритных лопастных (роторно-пластинчатых) насосов типа Г12-4
(р — 63 бар; п = 1440 об/мин)
Параметры Типоразмеры насосов Параметры Типоразмеры насосов
Г12-41Б Г12-41А Г12-41 Г12-42А Г12-41Б Г12-41А Г12-41 Г12-42А
Q в л/мин N в кет 3 1,0 5 1,2 3 1,7 12 2,1 По эф 0,64 0,32 0,70 0,45 0,73 0,50 0,80 0,60
Примечания: 1. Вес иасоса любого типоразмера 34,4 я (3,5 кгс); цена — 12 руб.; габариты (LxBXH)b мм — 131 X 114 X 114. 2. Высота всасывания hec не более 0,5 м.
Таблица 41
Техническая характеристика сдвоенных малогабаритных лопастных (роторно-пластинчатых) насосов типа Г12-4
(р = 63 бар; п — 1440 об/мин)
Параметры Типоразмеры насосов
ЗГ12-41Б ЗГ12-41А ЗГ12-41 ЗГ12-42А 5Г12-41А 5Г12-41 5Г12-42А 8Г12-41 8Г12-42А 8Г12-42А
Q в л'/мин 3 3 3 3 5 5 5 8 8 12
3 5 8 12 5 8 12 8 12 12
в кет 2,0 2,2 2,6 2,6 2,4 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6
N2 в кет 1,5 1,6 1,85 2,05 1,8 2,05 2,25 2,55 2,6 2,6
Примечания: I. Вес насоса любого типоразмера 61 я (6,2 кгс); цена — 20 руб.; габариты (L X В X Н) в мм —
200 X 114 X 114.
2. T)o и 4}эф каждого насоса см. табл. 40.
3. См. примечания 2, 3 и 6 к табл. 39.
Таблица 43
Техническая характеристика радиально-поршневых насосов типа НП (п= 960 об/мин)
Т ипоразмеры Параметры Цена в руб.
<2 в л/мин р в бар в кет По G в н LxBXH в мм
НПР-50М 50 200 25 0,75 0,67 3 440 650X7)70X442 325
НПР-705М 100 100 22 0,90 0,77 3 440 650X570X442 360
НПР-100 100 200 49 0,75 0,67 6 180 812X665X552 610
НПР-713 200 100 42 0,90 0,77 6 180 812 X665X552 600
НПР-200М 200 200 97 0,75 0,67 14 700 970X 818X725 950
НПР-715М 400 100 77 0,93 0,85 14 700 970X818X725 950
НПР-400А 400 200 182 0,80 0,72 14 700 1084X 860X750 1150
НПМ-50М 50 200 25 0,75 0,67 3 440 650X740X442 325
НПМ-705М 100 100 22 0,90 0,77 3 440 650X740X442 360
НПМ-100 100 200 49 0,75 0,67 7 650 812X865X552 610
/ НПМ-713 200 100 42 0,90 0,77 7 650 812X865X552 600
НПМ-713В 70 35 14 0,90 0,85 7 050 745X870X545 600
НПМ-200М 200 200 97 0,75 0,67 14 700 970X996X725 950
НПМ-714М 300 100 64 0,90 0,77 8 800 878X890X597 800
НПМ-715М 400 100 77 0.93 0,85 14 700 970X996X725 950
НПМ-400 400 200 182 0,80 0,72 19 600 1094 X 1135X750 1350
НП4М-705М 100 100 22 0.90 0,77 3 920 630X690X442 523
НП4М-713 200 100 42 0,90 0,77 8 050 812X780X552
НП4М-714М 300 100 64 0,90 0,77 9 300 878X810X597
НП4М-715М 400 100 77 0,93 0,85 15 700 970X900X725 1050
Продолжение табл. 43
Типоразмеры Параметры Цена в руб.
Q в л/мин Р в бар в кет Пл "^аф G в н LXBXH в мм
НПД-50М 50 15 60 200 13 0,75 0,40 3 440 650X710X442 325
НПД-100 100 » 0 50 200 (46) 0.75 0,71 6 380 785X 810X552 610
НПД-713С 200 75 28 —— —. 7 650 810X 840X552 600
НПД-200М 200 80 80 200 45 0,75 0,63 14 500 970X960X725 950
НПД-400 400 « 0 50 200 (182) 0,80 0,72 18 600 1094 X 1020X750 1350
НПС-50М 50 200 25 0,75 0,67 3 440 650x760X442 325
НПС-705М 100 100 22 0,90 0,77 3 440 650X760X 442 360
НПС-100 100 200 . 49 0,75 0,67 7 650 812X800X552 610
НПС-713 200 100 22 0,93 0,77 7 650 812X800X 552 600
НПС-200М 200 200 97 0,75 0,67 14 700 970X 1030X725 950
НПС-715М 400 100 77 0,93 0,85 14 700 970Х 1030X725 950
НПС-400 400 200 182 0.80 0,72 19 600 1 ПОХ 1037X750 1350
Примечания: 1. Для иасоса НПД-100 мощность указана при Q = 100 л/мин, р = 200 бар; для НПД-400 —
при Q = 400 л/мин, р = 200 бар.
2. Высота всасывания hgc = 0,5 м.
3. Размер Н указан от плоскости стыка с гидробаком.
4. Направление вращения вала — по часовой стрелке (если смотреть со стороны привода).
5. Способы регулирования: НПР — ручное, НПМ и НП4М — электрогидравлическое, НПС — следящее гидрав-
лическое, НПД — гидравлическое (по давлению).
6. Насосы НПМ-713В устанавливаются вертикально (валом вверх).
7. При наибольшем давлении (200 бар) фактическая производительность насосов НПД-100 и НПД-400 умень-
шается почти до нуля из-за резкого увеличения внутренних утечек по сравнению с номинальным режимом (50 бар).
Таблица 44
Техническая характеристика аксиально-поршневых насосов
типов ИД и ИР (р — 100 бар)
Д-Т' Q, Ь О. S nJ * о u « -г ° S X и ex Параметры
Q в л/мин п в об/глин в кет »1о ^эф G в н W в л LXB ХН в мм
0,5 9 2950 2,35 0,98 0,82 98 1,65 201,5Х 172X223
1,5 26,5 2950 7,0 0,98 0,82 173 2,75 283X243X307
2,5 47 2950 123 0,98 0,82 284 5,5 331X290X346
5 102 1440 26,5 0,97 0,93 930 735 22 16,5 403X380X357 403X294X357
10 204 1440 53,0 0,97 0,93 1570 1370 33 501 Х416Х470 501 X 392X470
f 20 361 1440 93,0 0,97 0,93 2340 1940 55 63 591X462X523 591 Х432Х523
30 491 980 129,0 0,97 0,91 4020 3240 77 681 X 568X637 681X538X637
50 774 980 201,0 0,97 0,91 5700 5250 110 126 853X631 Х733 853X602X733
Примечания: 1. В дробных обозначениях данные над чер- той относятся к насосам ПД, под чертой — к насосам ПР. 2. Крепление насосов № 0,5; № 1,5 н № 2,5 — фланцевые; остальных — на лапах. 3. Вес насоса указан без веса рабочей жидкости. 4. W — объем рабочей жидкости, заливаемой в насос в л.
Таблица 45
Техническая характеристика эксцентриковых поршневых насосов
типов Н-4 и ПО
Параметры Типоразмеры иасосов
ПО-83 Н-400 Н-401 Н-403
Q в л/мин 3 5 18 35
’З р в бар 500 200 300
N в кет 3,8 2,8 11,5 23,5
п в об]мин 2200 1500
•10 — 0,75 0,90 0,90
72
Продолжение табл. 45
Параметры Типоразмеры насосов
ПО-83 Н-400 Н-401 Н-403
^эф — 0,58 0,73 0,76
^вс В м 0,3—5 0,5-1
G в н 196 133 420 448
LXBXH в мм 240X180X Х235 215Х126Х Х200 340X240X Х280 345X340X Х205
Крепление На фланце На фланце На лапах На лапах
Цена в руб. — 58 90 115
Примечания: I. Направление вращения — любое.
2- hec (здесь) — иапор на всасывании.
ГИДРОДВИГАТЕЛИ С НЕОГРАНИЧЕННЫМ ХОДОМ
(ГИДРОМОТОРЫ)
Гидродвигатели с неограниченным ходом преобразуют энергию
потока жидкости в механическую энергию вращательного движения
выходного вала, причем наибольший ход, т. е. величина угла поворота
выходного вала, конструктивно не ограничивается. Для краткости
гидродвигатели с неограниченным ходом называют просто гидродви-
гателями (гидромоторами), в то время, как гидродвигатели с ограничен-
ным ходом получили название гидроцилиндров.
В табл. 46—48 приводятся основные данные наиболее распростра-
ненных типов гидродвигателей объемного действия, выпускаемых оте-
чественной промышленностью. В табл. 49 приводятся сведения о ком-
плексных агрегатах насос-двигатель (гидропередачах), применяемых
в станках и машинах х. За исключением особо оговоренных случаев,
все параметры в технических характеристиках указаны при номиналь-
ном значении давления р и скорости вращения h. Данные, приве-
денные в технических характеристиках, относятся к работе новых
гидродвигателей на чистом минеральном масле рекомендуемого сорта
(см. табл. 46) при температуре -j-50° С.
Применение гидродвнгателей ИМ и гидропередач ПД-Н и ПР-Н
следует согласовать с Госкомитетом по машиностроению при Госплане
СССР по установленной форме [24].
1 Помимо упомянутых, существует множество специальных типов гидро-
двнгателей и гидропередач, в том числе весьма мощных, применяемых на
транспорте, в металлургическом производстве, строительио-дорожиом, нефтя-
ном, угольном машииостроеиии н т. п.
73
Таблица 46
Общая техническая характеристика гидродвигателей
Наименование и тип Значение некоторых параметров Рекомендуе- мый сорт масла Примерная область применения Завод- изготовитель
р в бар q в см3/об м в нм N в кет п в об 1 мин "н.р В об! мин J в нм-сек3
Лопастные гидродвигатели, МГ16-1 50 8-200 3,2— 150 0,6- 1,5 1500 — 2500 300 0,000072 — 0,007 Инду- стриальное 20 (ГОСТ 1707-51) Механизмы станков и машин без высоких требований к жесткости механической характеристики. Механизмы с частым вклю- чением и ре- версированием Елецкий завод станочной гидро- аппаратуры
Аксиально- поршневые гидродвигатели с наклонной шайбой, МГ15 50 8-140 6 — 100 0,6- 10 1300- 2400 20-40 0,0004 — 0,25 Инду- стриальное • 20 (ГОСТ 1707-51) То же с более жесткой харак- теристикой. Копировально- следящие системы Шилутскнй завод гидроприводов (Литовская ССР)
Аксиально- поршневые гидродвигатели с наклонным блоком цилиндров, ИМ 100 3 — 790 4 — 1170 — 980— 2950 1-3 0,00009— 37 Веретенное АУ (ГОСТ 1642-50), АГМ (ТУМНП 457 — 53) Механизмы с большим диапазоном регулирования, с частым вклю- чением и ре- версированием Московский совнархоз г. Подольск
Примечания: пн р — наименьшая рекомендуемая скорость вращения (при постоянном крутящем моменте).
2.'Остальные сведения приводятся в соответствующих таблицах.
Таблица 47
Техническая характеристика аксиально-поршневых (типа МП 5) и лопастных (типа МП 6-1) гидродвигателей
fp = 50 бар)
Параметры Типоразмеры
МГ151 МГ152 МГ153а МГ154а — . МГ155а —
МГ16-11 МГ16-12 МГ16-13 МГ16-14 МГ16-15А МГ16-15 МГ16-16А
q в см*/об 8 18 35 70 140
~8~ 18 *35“ 70 100 140 *200~
пнаиб в об/мин 2400 2100 1800 1500 1300
2500 2500 2200 1800 1800 1500 1500
пи „ в об/мин н. р 400 30 20 20 20
300 300 "зоо- ‘зоо’ 300 300
пнаим 3 об/мин 16 8 4 2 1
5,9 12,3 24,5 49 98
М в нм "зГл 83 “19,6 49 98 "147"
0,6 1,25 2,5 5 10
N в кет 0,6 1,2 2,5 5 тг 10 Т5~
0,95 ,0,97 0,98 0,98 0,98
п. 0,70 0,73 0,75 0,8 0Л5 0,88 0?90
0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
^эф 0,35 0,45 0,5 0,55 0,60 0,64 оГбГ
Продолжение табл. 47
лн_ р — наименьшая рекомендуемая скорость вращения (при постоянном крутящем моменте).
Qym — утечки масла.
рс — обязательный подпор на сливе. Для гидродвигателей МГ16-1 подпор не требуется.
Значения удельного расхода д практически могут быть больше указанных на 15—20%.
76
Таблица 48
Техническая характеристика аксиально-поршневых
регулируемых двигателей типа ИМ
(р = 100 бар)
О а 5 ф а 4) «5 S S о S ЕЙ Параметры
<2 в л/мин п в об)мин м в нм J в нм-сек2 G в н LXB ХЯ в мм
0,5 9 2950 4 0,00009 11.8 150X56X80
1,5 26,5 2950 12 0.0004 45,5 218Х84Х 125
2,5 47 2950 21 0,0009 69 259Х 100Х 137
2,5-А 46 1440 41 0,0020 144 302Х 102Х 134
5 102 1440 103 0,0056 284 421X130X200
10 204 1440 206 0,0175 514 527 X 176X248
20 361 1440 363 0,0415 775 615X200X305
30 491 980 725 0,150 1180 690X213X328
50 774 980 1150 0,374 1960 825X276X425
Примечания: I. Допускаются кратковременные (не более
30 сек, с интервалом не менее 1 мин) перегрузки до ^макс = 1,5 М.
2. Вес указан для двигателя без рабочей жидкости, заполняющей
его объем.
Таблица 49
Техническая характеристика гидропередач
типа ПД-Н и IIР-Н
Параметры Значения параметров в зависимости от номера гидропередачи
0,5 1.5 2,5 5 10 20
Ппр в об)мин 2950 1440
пвых в об/мин ±2950 ±1440
М в нм 3,24 9,8 17,2 93 186 334
t в сек 0,1 0,12 0,15 0,2 0,3 0,35
Jnp в нм-сек1 0,0001 0,0004 0,001 0,006 0,019 0,047
77
Продолжение табл. 49
Параметры Значения параметров в зависимости от номера гидропередачи
0,5 1,5 2,5 5 10 20
Jebtx в нм •сек2 0,00009 0,0004 0,0009 0,0056 0,0175 0,0415
^эф 0,70 0,85
G в н 132 252 420 1740 2780 4200
127 246 416 1490 — —
W в л 3,3 7,0 15,5 25,5 81 118
L X В X Н в мм 3275 X X 172 X Х217 483 X Х243Х Х300 568 X Х290Х Х343 808 X Х380Х Х395 996 X Х416Х X 520 1151Х Х462Х Х600
Примечания: 1. В дробных обозначениях данные над чертой
относятся к гидропередачам типа НД-Н, под чертой — к гидропередачам
типа IIP-H.
2. t — наименьшее время изменения скорости выходного вала от
минимальной до максимальной в диапазоне I : 1000.
3. ^пр' ^вых, — моменты инерции вращающихся частей, связанных
соответственно с приводным и выходным валами.
4. W — количество рабочей жидкости, заливаемой в гидропере-
дачу.
5. — соответственно наибольшая скорость приводиого
ПР ODlX
и выходного валов.
6. '- Диапазон регулирования скорости вращения выходного вала
от 1 : 1 до 1 : 1000.
Гидродвигатели можно рассматривать как обращенные насосы,
вращающиеся под действием нагнетаемого потока жидкости.
Для всех гидродвигателей потребляемая (подводимая) мощность
Эффективная (отдаваемая) мощность
Л т М кРп
^ = -96ЙГКвт’
где Мкр — крутящий момент в нм.
Эффективный к. п. д.
'Цэф — Мэф : Nn.
Потребляемый расход при работе под нагрузкой
Q= Ю-3-^L л/мин,
По
где q — потребляемый расход за 1 оборот гидродвигателя в смЛ1об.
78
Следует учитывать, что при работе вблизи нижнего предела зна-
чения Т)о снижаются (особенно для двигателей типа МГ 16-1) [24], [70]..
Без учета изменения эффективного к. п. д. крутящий момент на
выходном валу пропорционален давлению в гидросистеме, т. е. для
давления рх, не равного номинальному, получим:
Р
Практически пропорциональность нарушается, так как эффектив-
ный к. п. д. зависит от нагрузки, особенно при невысоких скоростях
вращения.
С увеличением нагрузки скорость вращения выходного вала умень-
шается. В пределах допустимых нагрузок эта зависимость близка к ли-
нейной:
где п0 и п — скорость вращения выходного вала соответственно в ре-
жиме холостого хода и под нагрузкой. Величина с, показывающая
нежесткость механической характеристики двигателя, имеет разные
значения. Для двигателей типа МГ16-1 при работе на наибольшей ско-
рости с= 8—12%, при работе на наименьшей скорости с= 25—50%
(большие значения относятся к меньшим по крутящему моменту двига-
телям). Для двигателей типа МГ15 во всем диапазоне скоростей с<5%.
Все приведенные в настоящем параграфе двигатели — реверсивные.
Время реверса от наибольшего до наименьшего числа оборотов опре-
деляется следующей формулой:
. __ 0,209ц (J -]~ Jпр^
рев М ’
где J — момент инерции самого гидродвигателя;
J пр — приведенный момент инерции вращающихся масс, связанных
с валом гидродвигателя.
Указания по монтажу и эксплуатации гидродвигателей приведены
в гл. VIII.
СИЛОВЫЕ ГИДРОЦИЛИНДРЫ
Для краткости вместо термина «силовой гидроцилиндр» в дальней-
шем будет употребляться термин «гидроцилиндр».
Ниже приводятся основные обозначения величин, которые исполь-
зуются в этом разделе:
Q — расход в л/мин;
v — скорость движения поршня относительно цилиндра в м/мин;
F — площадь поперечного сечения цилиндра в см2;
D — диаметр цилиндра в мм;
Dm — Диаметр штока в мм;
Р — усилие, развиваемое гидроцилиндром в н;
р — давление в бар (1 бар = 10 н/см2 — 1,02 кгс/см2);
Ар — разность между давлениями в полостях нагнетания и слива
в бар;
N — мощность, развиваемая гидроцилиндром в кет;
L — длина хода поршня гидроцилиндра в мм;
а — угол поворота лопасти гидроцилиндра в град;
79
R, г — наибольший и наименьший радиусы лопасти моментного
гидроцилнндра в мм;
Ь — ширина лопасти в мм.
Гидроцилиндры предназначены для преобразования энергии по-
тока жидкости в механическую энергию возвратно-поступательного или
возвратно-поворотного (качательного) движения выходного звена
(поршня со штоком или лопасти с валом) и связанных с ним устройств.
Гидроцилиндры делятся на поршневые и плунжерные, с двумя
или с одним штоком. Схемы различных типов гидроцилиндров показаны
на рис. 6.
В табл. 50 приведены основные расчетные зависимости для гидроци-
линдров поступательного и поворотного движения, в которых объемный
Таблица 50
Основные зависимости для силовых гидроцилиндров
Параметры Г идроцили идры поступательного движения Моментные ГИДрОЦИЛИИДрЫ
Расход Q в л)мин при заданной скорости о в м/мин или со в рад/сек <2 = 0,lFo <2 = з-ю_® fc<o (т?2 —г2)
Рабочая площадь F В СМ*. штоковая полость F шт противоштоковая полость Гпшт плунжерный ци- линдр Рпл ^tuzn = 0>785 (о —O^m) F„.,=0.785D^ F = 0,01b (Я — г)
Развиваемое усилие Р в н Р ~ 1QF Ар
Развиваемый крутя- щий момент МКр в нм — MKp = 10-2F«cpAp; при Rcp~ Ь(Р2—гг). Мкр 2-10« Лр
Мощность N в кет ApQ Pv 600 600
Время одного двой- ного хода t в сек ' = W(F, + /?e) + 22U Д£ — время реверсирова положе , a nb(K* — r*' 180 10eQ + 4-2ДГ ния в каждом крайнем шии
80
a)
У////ЯР/////,
Рис. 6. Схемы различных типов гидроцилиидров: а—цилиндр с двусто-
ронним штоком с подвижным поршнем; б — цилиндр с двусторонним
штоком с подвижным корпусом; в—цилиндр с односторонним штоком;
г — цилиндр с дифференциальным поршнем; д—цилиндр односторон-
него действия; е — цилиндр двустороннего действия с односторонним
закреплением штока; ж—цилиндр с преобразованием поступательного
движения во вращательное; з — цилиндр с выводом рабочего пальца
через окно в корпусе; и—плунжерный цилиндр; к—сдвоенный порш-
невой цилиндр; л — мембранный цилиндр одностороннего действия;
м — сдвоенный мембранный цилиндр двустороннего действия; н — мо-
ментный цилиндр; о — сдвоенный моментный цилиндр; п — секторный
моментный цилиндр.
6 Аврутин 266
81
и механический к. п. д. не учтены. При хорошем изготовлении и пра-
вильной конструкции уплотняющих устройств объемный к. п. д. гидро-
цилиндра поступательного движения весьма высок (98—99% и выше).
У моментных гидроцилиндров объемный к. п. д. ниже вследствие
трудности уплотнения по некруглому поперечному сечению. Механи-
ческие потери на трение в уплотнениях см. гл. VII.
Из формул табл. 50 следует, что при постоянном расходе поршень
гидроцилиндра двустороннего силового действия с односторонним
штоком (или разными по площади сечения штоками) движется в разные
стороны с неодинаковыми скоростями:
Ущт Fп шт
vn шт Fшт
При подключении гидроцилиндра по дифференциальной схеме
(см. рис. 6, г), т. е. при нагнетании жидкости одновременно в обе полости
гидроцилиндра с неравными рабочими площадями Рг и F2 поршень
движется в сторону меньшей рабочей площади Р2 под действием усилия
Рдифф — Р (Fi — F2). При этом из полости сечения F2 вытесняется
в полость сечения Fx объем жидкости
у дифф
<21 = —F2 лРлшн,
который добавляется к производительности насоса Q. Это позволяет
использовать для получения заданной скорости насос меньшей произ-
водительности
Удифф
Q = 10 (Л — F2) л/мин,
или получить большую скорость насосом заданной производительности
10Q .
Удифф = р р ' м/мин.
Однако с уменьшением разности Fx — F2 падает развиваемое
усилие, поэтому практически не употребляются дифференциальные
гидроцилиндры с соотношением
Наиболее часто для цилиндров с односторонним штоком применяют
соотношение Fn шт: Ршт = 2 (в сверлильно-расточных, агрегатных,
хонинговальных станках и т. п.), что обеспечивает постоянство ско-
рости штока при его перемещении в любую сторону при переключении
с дифференциальной схемы на простую и изменение скорости в два раза
при работе по дифференциальной схеме.
При расчете гидроцилиндров определяют нагрузку, приведенную
к штоку,
Р — Рп 4- Ртр + Рин<
где Рп — полезная нагрузка (например, усилие резания);
Ртр — сила сопротивления;
Рин — инерционные усилия.
Задавшись величиной рабочего давления р, на основании уравне-
ния Р = pF, подбирают конструктивные размеры поперечного сечения
82
гидроцилиндра. Давлением в сливной полости при этом обычно пренебре-
гают. Полезно иметь некоторый запас по усилию, компенсирующий
возможные неточности в определении нагрузки.
В мембранных цилиндрах (рис. 6 л, м), применяемых для обеспе-
чения малых ходов и больших усилий, величину активной площади
приближенно определяют по формуле
F = 0,262 (D2 + Dd d2),
где D — диаметр заделки мембраны;
d — диаметр жесткого центрального диска.
Иногда для сокращения габаритов поперечного сечения применяют
сдвоенные гидроцилиндры (рис. 6 к, м), в которых усилие суммируется.
Длина цилиндра определяется его назначением, однако технологи-
чески изготовление цилиндров с отношением L : D > 20 затруднительно.
Отношение диаметра штока к диаметру цилиндра выбирается кон-
структивно и колеблется в широких пределах. Наиболее часто [70]
применяются цилиндры со следующим отношением DMm : D:
для сверлильно-расточных, токарных, фрезерных станков — 0,7;
для строгальных, протяжных, долбежных — 0,5;
для шлифовальных, хонинговальных, доводочных — 0,2—0,3.
Штоки и поршни герметизируются с помощью уплотнений (см.
гл. VII). В цилиндрах небольших размеров прн отсутствии повышенных
требований к герметичности применяют пригонку поршней (плунжеров)
по цилиндру с обеспечением малого зазора. Ориентировочно величина
диаметрального зазора определяется по соотношению 6 = 0,0004В мм.
При проектировании гидроцилиндров следует предупредить воз-
можность скопления воздуха в них или предусмотреть устройства для
его отвода. Это могут быть трубки малого диаметра, отводные краники,
резьбовые пробки, запрессованные в гладкие отверстия, отверстия
диаметром 0,1—0,5 мм и т. п.
Гидроцилиндры рассчитываются и проверяются на прочность по
формулам [9]:
/Op + 0,4pv 0,4г2+1№
ор-\,3ру' R* — r* Ру’
где R, г — соответственно, наружный и внутренний радиусы гидро-
цилиндра в см;
ру — условное давление жидкости в н/см? (1 н/смг = 0,1 бар);
Ор — допустимое напряжение на растяжение в н/см?;
о — напряжение растяжения на внутренней поверхности стенки
цилиндра в н1смг. При рр<3000 н'см2 ор < Зот, где от—
предел текучести.
Болты, крепящие фланцы и крышки гидроцилиндров, для обеспе-
чения герметичности должны развивать следующее усилие [9]
Рб = пР = Рп + Р = 0,785 [р„ (D9h - £)*) + pZ)2] Hi
где Рб — суммарное усилие затяжки всех болтов крышки в н;
р, Р — соответственно давление жидкости в бар и усилие, с кото-
рым жидкость отжимает крышку, в н;
рп, Рп — соответственно контактное давление между прокладкой
и уплотняемыми деталями в бар и усилие, сжимающее
прокладку, в н;
De, DH — соответственно внутренний и наружный диаметр проклад-
ки в см.
6*
83
Коэффициент п принимается равным двум при р < 10 бар и трем
при р < 50 бар (для неметаллических прокладок). Отношение рп : р
принимается 2—4 для широких прокладок, не ограниченных канав-
ками, и 3—8 для прокладок, помещенных в канавки, причем большие
значения принимаются для узких прокладок.
В конструкциях гидроцилиндров большой длины следует учиты-.
вать температурные деформации (особенно при работе без стабилизации
температуры масла): ЛД=а£Д(, где L—длина гидроцилиндра, а —
коэффициент линейного расширения (для чугуна и стали а = 1,2 X
X 10“° 1/град), kt — перепад температур масла. Одну из опор длинного
гидроцилиндра обычно выполняют плавающей.
В ЭНИМС разработано несколько нормализованных конструкций
гидроцилиндров диаметром от 45 до 180 мм и с наибольшей величиной
хода от 145 до 420 мм |70]. Одна из нормализованных конструкций
представлена на рис. 7. Гидроцилиндр имеет устройство для торможе-
ния в конце хода, выполненное в виде цилиндрического выступа, вхо-
дящего при торможении в выточку /. Запертый объем масла выдавли-
вается через дроссель 2, обеспечивающий заданную конечную скорость.
Коническая фаска на конце выступа смягчает толчок при переходе на
малую скорость. Для быстрого разгона в обратном направлении преду-
смотрен шариковый обратный клапан 3. Основные размеры гидроци-
линдра приведены в табл. 51.
Таблица 51
Основные размеры гидроцилиндра конструкции ЭНИМС
(тип Д-Г21-10, исполиеиие III) (рис. 7)
Размеры в мм
D d ^0 di В Bi С Cl И h Л/ L Ход порш- ня
45 16-28 К'/Г 11 85 135 110 32 87 45 20 мю 310 145
55 22—35 13 95 155 125 40 97 50 25 М12 355 180
65 28—45 w 105 165 135 107 55 390
75 32—50 17 120 195 160 60 125 65 35 Ml 6 425 205
90 35—65 145 220 185 150 78 440
105 45—75 КГ 22 170 260 215 70 175 90 40 М20 530 240
125 50—90 кг/r 190 285 240 82 195 100 45 М24 575
150 55—105 26 230 335 285 95 235 120 50 мзо 625 285
180 65—125 32 290 410 350 295 150 50 М36 680 315
Примечания: 1. Гидроцилиндры типа Д-Г21-10 имеют 4 ис-
полнения. II и IV исполнения (с плавающей опорой) имеют ход поршня
до 420 мм при длине до 785 мм. Опорная плоскость у цилиндров I и II ис-
полнения располагается иа уровне осн штока.
2. Величина хода поршня указана до упора в крышки.
84
А-А
Рис. 7. Гидроцилиндр конструкции ЭНИМС
85
Для торможения применяются и другие устройства (рис. 8).
Демпфер с концентричной кольцевой щелью (рис. 8, а) обеспечи-
вает усилие демпфирования [11]
п . , Зл uLvd3
Рд = М=_н>
где р, — динамическая вязкость жидкости в н-сек/м?;
L — длина щелн в лг;
v — скорость подхода поршня к участку торможения в м/сек',
d — диаметр демпфера в мм;
f — радиальный зазор в мм;
&р — перепад давления в щели в бар;
S — площадь щели в см?.
Рис. 8. Схемы тормозных устройств: а — выточка и выступ;
б — «усик» на поршне; в — демпферная шайба; г — тормозной
золотник; д — пружинный буфер; е — гидравлический буфер
При наибольшем эксцентриситете щелн (см. стр. 50) усилие Pg
уменьшается в 2,5 раза. Способ торможения с помощью путевых дроссе-
лей надежен и прост, однако установка дополнительных аппаратов
не всегда возможна.
Применение тормозных устройств с «усиком» на поршие (рис. 8, б)
требует весьма тщательной пригонки поршня к цилиндру. Необходимая
степень демпфирования достигается подгонкой «усика» по месту.
Помимо конструкции, представленной на рис. 7, существует ряд
других нормализованных конструкций гидроцнлиндров. На рис. 9
показан цилиндр конструкции СКБ-8 [24]. Такие цилиндры, имеющие
несколько исполнений, используются в зажимных приспособлениях.
Основные размеры гидроцилиндра приведены в табл. 52.
86
Рис. 9. Гидроцилиидр зажима
Таблица 52
Основные размеры гидроцилиндров зажима типа VM-457
конструкции СКБ-8 (рис. 9)
Габаритные и присоединительные размеры в мм Обозна- чения
D d £>i о, D, di dz S 1 li Z2 1г
45 22 60 60 95 78 16 М12 17 12 16 12 30 VM-4571
65 28 80 75 115 98 20 М16 22 15 24 15 40 VM-4572
90 110 100 155 133 18 37 18 40 VM-4573
Примечания: 1. Длина хода поршня 16, 20, 25, 32, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100 и 110 тити. 2. Изготовитель — Минский завод автоматических линий.
На рис. 10 изображен нормализованный цилиндр подачи (конструк-
ция СКБ-1) [24], применяющийся в протяжных станках и других
машинах. Цилиндр имеет стыковое исполнение. Основные размеры
его приведены в табл. 53.
Таблица 53
Основные размеры гидроцилиндров подачи конструкции СКБ-11 [24]
(рис. 10)
Размеры в мм
D(A„) Ход поршня L ^наим Нцаиб Hl
номиналь- ный максималь- ный
125 800 1000 1250 850 1050 1300 930 ИЗО 1380 1420 1620 1870 2270 2660 3170 650 750 900
180 800 1000 1260 1600 850 1050 1300 1650 950 1150 1400 1750 1550 1750 2000 2350 2400 2800 3300 4000 650 750 900 1020
220 800 1000 1260 1600 850 1050 1300 1650 970 1160 1420 1770 1650 1850 2100 2450 2500 2900 3400 4100 650 750 900 1020
D (Л,) Q 43 43 43 43 43 43 43 К) <ч *4?
125 180 220 150 210 260 65 65 75 45 55 65 20 25 28 M42X3 M52X1.5 M64x4 50 58 65 М16 М16 М20 58 69 83 225 300 375 105 130 150 285 370 440 210 280 335 245 325 390 82 105 110 100 125 150
ОМ <7 * *4? С т< дз дз дз «0 дз ДЗ*
125 180 220 8 10 10 26 33 26 18 18 20 190 210 235 112 125 135 52 65 75 120 150 165 80 100 ПО 90 100 130 28 85 25 80 40 40 40 30 40 40 50 50 60
88
89
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ГИДРОПРИВОДА
Энергия, потребляемая двигателем привода насоса, расходуется
на выполнение полезной работы и на преодоление сопротивлений.
Если обозначить:
Л’Прив — мощность, потребляемая двигателем приводя;
^пол — мощность, затрачиваемая на выполнение полезных работ;
Nnom — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений,
то выражение
_ Nn0Jl _ N пол _ Nnpue — Nпот
Nприв Nпол "h Апот Nприв
называется полным коэффициентом полезного действия гидропривода
или просто к. п. д. гидропривода.
Потери мощности во всем приводе равны сумме потерь в отдельных
его участках. При этом полный к. п. д. привода равен произведению
к. п д. отдельных последовательных участков. Например, к. п. д.
гидропривода, состоящего из электродвигателя, насоса, гидросети
(включая гидроаппаратуру), силового гидроцилиндра и передач к ра-
бочему органу выражается произведением:
t] = 'Пэл'Пн'Пс'Пц'Пп-
Потери в гидравлических участках (насосе, гидросети, цилиндре)
в общем случае слагаются из трех составляющих:
1. Объемные потери, определяемые внутренними и внешними
утечками. Объемные потери снижают общий к. п. д. привода, поскольку
на нагнетание объема, впоследствии бесполезно уходящего в утечки,
затрачивается доля мощности привода. К объемным потерям относится
расход жидкости через переливные клапаны, дроссели на ответвлениях
и т. п.
2. Механические потери на трение в подвижных сопряжениях.
3. Гидравлические потери — потери давления в гидравлических
сопротивлениях, т. е. потери мощности на трение в жидкости.
Гидравлические потери обычно учитывают только в гидросети;
механические — в насосе и гидроцилиндре; объемные — или на всех
участках, или только в насосе и гидроцилиндре, "Пренебрегая относи-
тельно небольшими объемными потерями в гидросети.
В развернутом виде выражение полного к. п. д. привода примет
вид:
Т] = Т]ЭЛТ]об.н'Члел:.и'Чоб.сПг.ц'Чжех. цЦп-
Значения составляющих этого выражения приводятся ниже.
К- п. д. электродвигателя
Г]эл ~ Аэф : Мприв>
где NЗф — эффективная (отдаваемая) мощность на валу электродви-
гателя;
Nnpue — мощность, потребляемая из сети.
Объемный к. п. д. насоса
'Цоб. н = Q-ф. н : Qm. Нг
где Оф.н и Qm. н — фактическая и теоретическая производительность
насоса.
Механический к. п. д. насоса.
Цмех.н ~ Nm_H : №ф,н1
90
где Nm,H и Мф.н — теоретическая и фактическая мощность, потребляе-
мая насосом.
Без учета потерь на участке привода между электродвигателем и насосом
Nm.H = N3A.
Объемный к. п. д. гидросети
с — Q<j>. ц : О.ф. н<
где <2ф. ц — фактический расход, подаваемый в цилиндр;
Фф.н— фактическая производительность насоса.
Гидравлический к. п. д. гидросети
Чг.с = Рц-Рн,
где рц и рн — давление у входа в цилиндр и у выхода из насоса (в на-
чале линии нагнетания).
Объемный к. п. д. гидроцилиндра
Чоб. Ч = иф. ц : vm. ц,
где иф. ц и vm. ц — фактическая и теоретическая скорость движения
штока цилиндра.
Механический к. п. д. гидроцилиндра
Чмсх. ц = Рф- Рт>
где Рф н Рт — фактическое и теоретическое усилие, развиваемое
гидроцилиндром.
К- п. д. передач % определяется в зависимости от конкретно
рассматриваемого механизма.
ГЛАВА V
КОНТРОЛЬНО-РЕГУЛИРУЮЩАЯ
И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА
Для применения в станках, прессах и других гпдрофицированных
машинах отечественная промышленность выпускает большое количе-
ство контрольно-регулирующих и распределительных (управляющих)
гидроаппаратов обширной номенклатуры. Подробные описания и чер-
тежи конструкций аппаратов с указанием основных размеров опуб-
ликованы в распространенных изданиях [24], [70] и заводских
каталогах, а также содержатся во многих общих работах по гидро-
приводу станков и машин. Поэтому ниже приводятся только назна-
чение, краткие технические характеристики аппаратов с указанием
габаритных размеров и стоимости, и некоторые рекомендации по их
применению.
В таблицах технических характеристик приняты, за исключением
особо оговоренных случаев, следующие обозначения и размерности
параметров:
Q, Онаиб’ Qhoum — рекомендуемый, наибольший и наименьший
расход в л/мин;
р, Рнаиб, Рнаим — рабочее давление, наибольшее и наименьшее
давление в бар;
Рреа — редуцированное давление в бар;
Рупр — давление в цепи управления в бар;
Др — перепад давления при наибольшем рекомендуе-
мом расходе (для реверсивных аппаратов —
при пропускании потока в обоих направлениях)
в бар;
I — время переключения в сек;
G — вес в н;
L, В, Н — длина, ширина и высота в мм.
Характеристика электромагнитов:
S — тяговое усилие в начале хода в н;
I — ход в мм;
U — напряжение питания обмотки в в.
КОНТРОЛЬНО-РЕГУЛИРУЮЩАЯ АППАРАТУРА
Клапаны обратные. Обратные клапаны типа Г52-1 предназначены
для пропускания потока жидкости только в одном направлении. По-
скольку клапаны имеют конический запирающий поясок, прилегание
которого к седлу легко нарушается при малейшем загрязнении, они
ненадежны. В ответственных случаях рекомендуется применять в ка-
честве обратных клапанов золотники типа Г54, имеющие цилиндри-
ческий запирающий элемент, менее чувствительный к засорениям.
92
Клапаны могут быть использованы как подпорные. Величина под-
пора при номинальном расходе соответствует наибольшим потерям
давления.
Клапаны Г51-1—трубного присоединения; клапаны ПГ51-1 —
стыкового присоединения. Основные технические данные приведены
в табл. 54.
Таблица 54
Техническая характеристика клапанов обратных
Гипоразмеры Параметры
<2 в л/мин ^?наиб в бар О в в LXBX/7 в мм Цена в руб.
Г51-21 8 2 15 82X55X52 3—30
Г51-22 18
ПГ51-22 18 90X55X50 4—25
Г51-23 35 28 102X70X52 3—60
Г51-24 70
ПГ51-24 34 115X75X60 5—00
Г51-25 140 1.5 61 137X105X82 6—85
Г51-26 280 137 210X187X100 13 — 20
Г51-27 560 326 290X237X130 22—00
Примечания: 1. Рабочее давление для всех типоразмеров
200 бар.
2. Изготовители — Московский машиностроительный завод
им. М. И. Калинина и предприятие Киргизской ССР.
Клапаны предохранительные с переливным золотником. Такие кла-
паны предназначены для поддержания определенного постоянного
давления в гидросистемах и для предохранения гидросистем от пере-
грузок. Для этих целей иногда применяются напорные золотники
типа Г54, однако следует учитывать, что клапаны Г52 более чувстви-
тельны к изменению давления и работают более плавно, без шума и
вибраций (особенно в области повышенных давлений и расходов).
Клапаны типов БГ52-1 и 2БГ52-1 предназначены также для при-
нудительной разгрузки гидросистемы, причем в клапанах типа БГ52-1
разгрузка осуществляется с помощью вспомогательного золотника
управления, а в клапанах типа 2БГ52 1 — с помощью золотника управ-
ления с электромагнитом.
Клапаны типа Г52-1 —трубного присоединения; клапаны ПГ52-1 —
стыкового присоединения. Основные технические данные приведены
в табл. 55.
93
Таблица 55
Техническая характеристика предохранительных клапанов
с переливным золотником типов Г52-1, БГ52-1 (1КР)
и 2БГ52-1 (1КРМ)
Типоразмеры • Параметры
Q в л[м,ин р в бар др в бар G в н LX.BX.H в мм Цена в руб.
Г52-12 I — 18 \ 3-50 4 24 155X55X60 6—85
ПГ52-12 25 155X60X70 7—00
Г52-13 3—35 43 182X76X75 8—75
Г52-14 3—70
ПГ52-14 48 188X75X90 9—20
Г52-16 5—140 77 230X110X95 10—50
ПГ52-16 89 230X 100X108 11—50
Г52-17 С 5—280 5 — 80 212 275X254X182 22—00
Г52-19 5—560 382 334X314X224 39—00
5Г52-13 (IKP-15) 5—35 50-200 5 69 222X83X90 12—20
2БГ52-13 (IKPM-15) 147 184X138X282 29—00
БГ52-14 (IKP-20) 5 — 70 69 222X83X90 12—20
2БГ52-14 (IKPM-20) 147 184X138X282 29—00
БГ52-15А (1КР-25) 10—100 118 265X104X115 16—80
2БГ52-15А (IKPM-25) 196 206X138X306 32—60
БГ52-15 (IKP-32) 15—140 118 265X104X115 16—80
94
Продолжение табл. 55
Параметры
Типоразмеры Q в л]мин Р в бар Др в бар G в н 'LXB'X.H в мм Цена в руб.
2БГ52-15 (IKPM-32) 15-140 50-200 5 196 206X138X306 32—60
БГ52-16 (IKP-40) 30—280 186 226Х 152X220 28—20
2БГ52-16 (1ЦРМ-40) 265 254X220X295 46—50
БГ52-17А (1ДР-50) 40—400 372 305X190X262 46—50
2БГ52-17А (IKPM-50) 450 292X262X304 62—00
БГ52-17 (IKP-70) 50—560 372 305X190X262 46—50
2БГ52-17 (IKPM-70) 450 292X262X304 62—00
Примечание. Изготовители — Московский машинострои-
тельный завод им. М. И. Калинина; (Г52-12, ПГ52-12, Г52-13, Г-52-14,
ПГ52-14); Ленинградский завод стаикопринадлежностей; (Г52-16)
ПГ52-16, Г52-17, ПГ52-19); ереванский завод «Гидропривод» (остальные
типоразмеры).
Золотники напорные. Золотники типа Г54-1 предназначены для
поддержания определенного постоянного давления в гидросистемах
и для предохранения гидросистем от перегрузки. Они также исполь-
зуются в качестве обратных клапанов, для дистанционного управления
потоком и для блокировки. Для различных целей золотник может быть
применен в одном из четырех исполнений (табл. 56). Переход от одного
исполнения к другому осуществляется соответствующим разворотом
верхней и нижней крышек.
Золотники Г54-1 — резьбового присоединения; золотники ПГ54-1 —
стыкового присоединения. Основные технические данные приведены
в табл. 57.
Золотники напорные с обратным клапаном. Золотники типа Г66-2
предназначены для пропускания жидкости в гидросистемах с заданным
давлением в одном направлении и с минимальной потерей давления
в обратном направлении.
Обратный клапан выполнен в виде цилиндрического золотника
и работает достаточно надежно. Аппарат удобен для применения
95
Таблица 56
Исполнения напорных золотников типа Г54-1
Исполнение
Условное обозначение
Примеры применения
Предохранение системы от
перегрузки или поддержание
постоянного (регулируемого
затяжкой пружины) давления
Разгрузка системы от дистан-
ционного управления (слив про-
исходит без давления)
Последовательная работа
двух рабочих органов с дистан-
ционным управлением
Последовательная работа
двух рабочих органов с непо-
средственным управлением по
давлению
96
Таблица 57
Техническая характеристика золотников напорных типа Г54-1
Типоразмеры Параметры
Q в л! мин Р В бар Р„в бар G в н L X В X Н в мм Цена в руб.
Г54-12 1 — 18 3 — 20 2,5 18,6 179X60X60 4-65
ПГ54-12 24,6 179x65x80 4—90
БГ54-12 6—50 6 20,6 195X60X60 5—50
ПБГ54-12 25,6 195X60X80 5—50
Г54-13 3—35 3—20 2,5 30,2 198X85X70 4 — 80
БГ54-13 6 — 50 6 33,4 232X85X75 6—20
Г54-14 3—70 3—20 2,5 30,2 198X85X70 4 — 80
ПГ54-14 35,4 198Х 100X70 5—20
БГ54-14 6—50 6 33,4 232X85X75 6—20
ПБГ54-14 39,2 232X100X70 6—20
Г54-15 5 — 140 3—20 2,5 48 240X110X88 7—10
ПГ54-15 56 240X108X70 7 — 40
БГ54-15 6—50 6 50 274Х 110X88 7—80
ПБГ54-15 58 274Х 108X70 8-00
Примечание. Изготовители — Ленинградский завод етан-
копринадлежностей й Гомельский завод гидроаппаратуры.
7 Аврути
266
97
в схемах, обеспечивающих последовательное (по нагрузке) движение
двух цилиндров в одном направлении при одновременном их возвра-
щении в исходное положение (см. стр. 126).
Золотники Г66-2 — резьбового присоединения; золотники ПГ66-2 —
стыкового присоединения. Основные технические данные приведены
в табл. 58.
Таблица 58
Техническая характеристика золотников напорных с обратным
клапаном типа Г66-2
Типоразмеры Параметры
Q в л} глин Р В бар др в бар ЬРобр в ба р G в н L X В X н в мм Цена в руб.
Г66-22 1 — 18 3—20 2,5 1 31,4 195х 64X64 6—80
ПГ66-22 32,4 179X96X66
БГ66-22 6—50 6 33,4 195x64x64 8—30
ПБГ66-22 195X96X50
Г66-23 3—20 2,5 1,5 53 232 X 120X72 8—70
БГ66-23 6—50 6 57 9—80
Г66-24 3—70 3—20 2,5 53 55 232Х 120X72 8—70
ПГ66-24 200х 120x75
БГ66-24 6—50 6 57 232X120X72 9 — 80
ПБГ66-24 59 232Х 120X75 11—00
Г66-25 5 — 140 3—20 3 2 77 274х 146X72 11—30
ПГ66-25 86 272 X 146X83
БГ66-25 6—50 6 80 274х 146X72 12—70
ПБГ66-25 89 274Х 146X83
Примечания: 1. Apogp — потеря давления при проходе
жидкости через обратный клапан при максимальном расходе.
2. Изготовители — Ленинградский завод станкопринадлежно-
стей и Гомельский завод гидроаппаратуры.
98
Клапаны редукционные. Клапаны редукционные с регулятором
типа Г57-1 предназначены для редуцирования давления в гидросистемах
с целью создания постоянного давления, сниженного по сравнению
с давлением, развиваемым насосом. Обычно клапаны применяются
для предохранения части системы от повышения давления выше на-
стройки клапана или для регулирования усилия, развиваемого рабочим
органом (например, зажимным устройством).
При установке редукционного клапана на магистрали с реверсируе-
мым направлением потока следует предусмотреть обводную трассу,
так как клапан пропускает жидкость только в одном направлении.
Клапаны Г57-1 — резьбового присоединения; клапаны ПГ57-1 — сты-
кового присоединения. Основные технические данные приведены в
табл. 59.
Таблица 59
Техническая характеристика клапанов редукционных типов Г57-1
Типоразмеры Параметры
Q в л/мин Р в бар рред в бар G в н L X В X Н в мм Цена В руб.
Г57-12 1 — 18 5—64 2—50 19,6 155X55X60 6—50
ПГ57-12 23,5 155X70X55 6 — 60
Г57-13 3—35 42,2 182 X 80 X 84 8—90
Г57-14 3—70 43,8 182X76X75
ПГ57-14 46,0 180X90X70 9—00
Г57-15 5—140 8—64 3—50 78,5 228X110X95 10—20
Примечание. Изготовители — Московский машинострои-
тельный завод им. М. И. Калинина; Ленинградский завод станко-
принадлёжностей.
Панели разделительные. Панели типа Г53-1 предназначены для раз-
деления потоков масла низкого и высокого давления, а также для предо-
хранения от перегрузки гидроприводов, питаемых двумя насосами.
Панели направляют поток от насоса низкого давления (обычно
большей производительности) в бак, когда быстрое перемещение рабо-
чего органа закончено и насос высокого давления (малой производи-
тельности) осуществляет поджим или медленное перемещение рабочего
органа с большим усилием. Основные технические данные приведены
в табл. 60.
Реле давления. Реле Г62-2, РД-200М и РД-320 предназначены дли
контроля давления в гидросистемах с выдачей электрического сигнала
при определенном давлении.
7* 99
Таблица 60
Техническая характеристика панелей разделительных типа Г53-1
Параметры Типоразмеры
Г53-14 Г53-16
Суммарный расход насосов в л/мин 70 140
Рекомендуемый расход насоса вы- сокого давления в л/мин 3—25 5—25
Пределы регулирования высокого давления в бар 10—64
Пределы регулирования низкого давления в бар — 5—32
Наибольшая потеря давления (при наибольшем расходе) в бар 3
Давление разгрузки иасоса низкого давления в бар 1,5 2
Давление разгрузки системы при ди- станционном управлении в бар 1 1,5
" Разность настройки давления у кла- панов высокого и низкого давления в бар 10
Вес в н 132 270
Габаритные размеры в мм 198Х 175Х 100 250X233X120
Цена в руб. 23 — 40 35 — 80
Примечание. Изготовитель — Ленинградский завод стан- копринадлежностей.
100
Реле может быть использовано для получения сигнала как при
повышении, так и при понижении давления; при этом подача сигнала
смещается на величину нечувствительности (см. техническую характе-
ристику). Основные технические данные приведены в табл. 61.
Таблица 61
Техническая характеристика реле давления
типов Г62-2, РД-200М, РД-320
Параметры Типоразмеры
Г62-21 ВГ62-21 РД-200М РД-320
Контролируемое давление в бар 5- 64 50—200 100—320
Нечувствительность в бар 3 6 10 10
Время срабатывания в сек 0,2 0,5 0,5 0,2
Тип конечного выключателя МП-1 В КМ-71 1 МП-1 МП-1
Вес в н 14,1 3,25 14,2 16,2
Цена в руб. 13 — 00 — 20—00 12—00
Габаритные размеры в мм 100Х95Х Х75 158Х Х112Х70 100X95 X Х75 188Х88Х Х44
Примечание. Изготовители — Ленинградский завод стан-
копринадлежностей, харьковский завод «Гидропривод».
Манометры. Манометры общего назначения (ГОСТ 8625—63) пред-
назначены для визуального контроля давления в системе.
Основные технические данные манометров приведены в табл. 62, 63.
Техническая характеристика манометров
(по ГОСТ 8625—63)
Таблица 62
Диаметр маномет- ра в мм Верхний предел измерений в кгс!смг прн рабочем давлении в кгс/см2 Класс точности Цена в руб.
2,5 6 16 25 40 60 100 150 250 400 600 1000
60 100 160 1,6 4 10 16 25 40 60 100 150 250 40 600 2,5 1.5 1,0 0—95 1—90 4—00
101
Таблица 63
Основные размеры манометров в мм
Тип D Резьба d а ь Н А К di
не более
I 60 М12Х 1,5 20 60 40 — —
I 100 М20Х 1,5 25 100 60 — — —
11 106 80+0,2” 5j5+0,16
I 160 М20Х 1,5 30 125 70 — — —
II 170 128+0,4 7,о+О,2
Дроссели. Дроссели типов Г77-1 и Г77-3 предназначены для регу-
лирования расхода жидкости, проходящей через него, путем изменения
величины проходного сечения щели в дросселе. Применяются для регу-
лирования скорости перемещения рабочих органов, когда не требуется
постоянство скорости и нет зависимости от нагрузки.
Дроссели с регулятором скорости типов Г55-1, Г55-2, Г55-3,
Г55-4, Г55-5 и Г55-6 предназначены для регулирования скорости пере-
мещения рабочих органов с поддержанием стабильной скорости вне
зависимости от нагрузки. Аппараты типа Г55-6 имеют обратный клапан
для свободного (без дросселирования) пропускания потока жидкости
в обратном направлении. Аппараты типов Г55-1, Г55-4 и Г55-5 имеют
предохранительный клапан и могут применяться для защиты системы
от перегрузки.
Не рекомендуется настраивать дроссели на наименьший расход
(даже в пределах паспортных данных), так как в этой зоне проходные
щели наиболее подвержены облитерации и расход через дроссель будет
неустойчив. Во избежание облитерации в дросселе типа Г55-51В при-
менена реактивная вертушка.
Основные технические данные дросселей приведены в табл. 64_-_„
102
Таблица 64
Техническая характеристика дросселей
Типоразмеры Параметры
^наиб в л/мин ®наим в л! мин р в бар G в н L X В X Н в мм Цена в руб.
Г55-13 35 0,25 5—50 по 190Х 150Х 140 16—50
Г55-14 70
Г55-15 140 1 200 230Х 190Х 100 27—60
Г55-21 МГ55-21 8 12 0,07 45 134Х 120Х 105 12—10
Г55-23 МГ55-23 35 0,15 101 190Х 150Х 140 22—80
Г55-24 МГ55-24 70
Г55-31В 1,5 0,07 5—125 27,4 100X96X80 14—15
Г55-31Б 3 0,11
Г55-31А 5 0,16
Г55-31 8 0,25
Г55-32А 12 35,3 126Х 116X90 —
Г55-32 18
Г55-33 35
Г55-34 70
Г55-35А 100 — 44,1 170Х 165 X 122 —
Г55-35 140
Г55-36А 280
Г55-42А 12 0,25 30,2 147Х 105X91 —
Г55-42 18
103
Продолжение табл. 64
Параметры
Типоразмеры ®наиб вл/мин ®наим вл/мин р в бар G в н L X В X Н в мм 'Цена в руб.
Г55-43 35 0,25 5—125 30,2 147x105x91 —
Г55-44 70
Г55-51В 1,5 0,03 5—80 8,9 155Х 148Х 146 —
Г55-61В 1,5 — 5 — 125 — 125Х76Х 102 —
Г55-61Б 3
Г55-61А 5
Г-55-61 8
Г55-62А 12 — — 140X91 Х142 —
Г55-62 18
Г55-63 35
Г55-64 70
Г 77-II 8 до 50 34,0 I28X 120Х 105 8—70
Г77-14 70 0,07 63,7 I68X 120Х Ю5 11—00
Г77-31В 1,5 1,0 до 125 19,6 80X80X80 9—25
Г77-31Б 3 0,07
Г77-31А 5 0,11
Г77-31 8 0,16
Г77-32А 12 0,25 24,5 95X95X90 —
Г77-32 18
Г77-33 35
Г77-34 70
Примечание. Изготовитель — Ленинградский завод стаи-
копринадлежностей.
104
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА
Нормализованные реверсивные аппараты могут иметь одно из
восьми исполнений, которые указываются цифрой впереди обозначения
аппарата:
исполнение 1 (основное) — трехпозиционный четырехканальный
реверсивный золотник с соединением нагнетательной магистрали и
обеих полостей цилиндра со сливом в среднем положении;
исполнение 2 — трехпозиционный четырехканальный реверсивный
золотник с соединением нагнетательной магистрали с обеими полостями
цилиндра и закрытым сливом при среднем положении;
исполнение 3 — трехпозиционный четырехканальный реверсивный
золотник с соединением обеих полостей цилиндра со сливом и закрытой
нагнетательной магистралью в среднем положении;
исполнение 4 — трехпозиционный четырехканальный реверсивный
золотник с закрытыми полостями цилиндра, нагнетательной маги-
стралью и сливом в среднем положении;
исполнение 5 — двухпозиционный четырехканальный реверсивный
золотник;
исполнение 6 — трехпозиционный четырехканальный реверсивный
золотник с соединением нагнетательной магистрали со сливом и закры-
тыми полостями цилиндра в среднем положении;
исполнение 7 — двухпозиционный пятиканальный реверсивный
золотник с раздельным сливом из обеих полостей цилиндра;
исполнение 8 — двухпозиционный четырехканальный реверсивный
золотник для включения цилиндра по дифференциальной схеме.
Условные обозначения различных исполнений аппаратов приве-
дены В табл. 120.
Краны управления. Краны типа Г71-2 предназначены для реверси-
рования направления потоков жидкости, подаваемой к гидравлическим
управляемым аппаратам и рабочим органам.
Краны Г71-1, БГ71-1 и ВГ71-1 двухпозиционные, отличаются кон-
струкцией монтажного фланца. Кран 2Г71-2 трехпозиционный, второго
исполнения, с соединением обеих полостей цилиндров с давлением
в среднем положении.
Основные технические данные кранов приведены в табл. 65.
Золотники реверсивные с ручным управлением. Золотники типа
Г74-1 предназначены для реверсирования и остановки движения рабо-
чих органов. Золотники исполнения БГ74-1 не имеют фиксации в край-
них положениях и после снятия усилия с рукоятки автоматически воз-
вращаются в среднее положение.
Основные технические данные приведены в табл. 66.
Золотник четырехходовой (четырехкаиальный) с управлением от
кулачка. Золотник типа Г74-2 предназначен для переключения и ревер-
сирования гидравлически управляемых узлов.
Золотник типа Г74-2 — резьбового присоединения; золотник типа
ПГ74 — стыкового присоединения. Золотник Г74-21Н имеет нажимной
рычажок с роликом, благодаря чему кулачок, воздействующий на
золотник, может двигаться под любым углом (до 90°) к оси последнего.
Основные технические данные приведены в табл. 67.
Золотники двухходовые (двухкаиальные) с обратным клапаном.
Золотники типа Г74-3 в свободном состоянии пропускают прямой и
обратный потоки жидкости. При нажиме на золотник прямой поток
прерывается, обратный же свободно проходит через клапан.
105
Таблица 65
Техническая характеристика кранов управления типа Г71-2
Исполнение Параметры
®наиб в л/мин ^наиб в бар др в оар G в н L X В X Н в мм Цена в руб.
Г71-21 8 50 1.5 36,5 I27X 100Х 100 8—00
БГ71-21 26,3 105Х 120X76 7—60
ВГ71-21 30,7 155Х 120X82 7—80
2Г71-21 80 2,5 44,1 161 X 100Х 100 9—30
Примечание. Изготовитель — московский машинострои-
тельный завод им. М. И. Калинина.
Таблица 66
Техническая характеристика золотников
реверсивных с ручным управлением типа Г74-1
Типоразмеры
Параметры Г74-12; БГ74-12; ЗГ74-12; ЗБГ74-12 Г74-13; БГ74-13; 2Г74-13; 2БГ74-13; 3F74-13; ЗБГ74-13; 4Г74-13; 4БГ74-13; 6Г74-13;; 6БГ74-13; 8Г74-13 Г74-14; БГ74-14; 2Г74-14; 2БГ74-14; ЗГ74-14; ЗБГ74-14; 4Г74-14; 4БГ74-14; 5Г74-14; 7Г74-14; 8Г74-14 Г74-16; БГ74-16
Чщшб в л/мин 18 35 70 140
р в бар 3 — 80
Др в бар 2
G в н 55 94 92 151
L ХЁХИ в мм 286Х 146X70 341 X 200X84 415X216X110
Цена в руб. 10—90 13- -90 19—80
Примечание. Изготовитель — Ленинградский коприиадлежиостей. завод стан-
106
Таблица 67
Техническая характеристика золотников
четырехходовых с управлением от кулачка типа Г74-2
Типоразмеры Параметры
®наиб в л/мин Рцаиб в бар Др в бар G в н L X В X Н в мм Цена в руб.
Г74-21 8 50 2 24,5 111 X 80 X 62 5—70
Г74-21Н 34,3 170X98X70 —
Г74-22 18
ПГ74-22 39,2 —
Примечания: 1. Для золотника Г74-21 наибольший допу- стимый подпор на сливе 1,5 бар- 2- Изготовитель — Ленинградский завод стаикопринадлежио- стей.
Основные технические данные таких золотников приведены в
табл. 68.
Таблица 68
Техническая характеристика золотников
двухходовых с обратным клапаном типа Г74-3
Типо- размеры Параметры
®наиб вл/мин ^наиб в бар в бар ^обр в бар G в н L X В X Н в мм Цена в руб.
Г74-33 35 50 1,5 2,5 52 120Х 116Х Х70 38—00
Г74-34 70
Примечание. &РПр> ^^обр “ соответственно потери давле- ния при прямом и обратном потоке. 2. Изготовитель — Ленинградский завод станкопринадлежно- стей.
Золотники четырех- и трехходовые с управлением от электромагнита.
Золотники с управлением от электромагнита типа Г73-2 предназначены
для переключения и реверсирования гидравлически управляемых аппа-
ратов и рабочих органов.
Золотники типа Г73-2 — четырехходовые с резьбовым присоеди-
нением. Золотники типа БГ73-2 — трехходовые с резьбовым присоеди-
нением. Золотники типа ПГ73-2 — стыкового присоединения.
107
Таблица 69
Основные технические данные приведены в табл. 69.
Техническая характеристика
золотников четырех- и трехходовых с управлением
от электромагнита типа Г73-2
Параметры
Типоразмеры ®наиб в л!мин Рнаиб в бар др в бар G в н L X В X И в мм Цена в руб.
Г73-21 8 50 2 61 256 X 106X96 13—90
Г73-21Н 56 261X110X86 —
БГ73-21 200 3 101 289Х 144Х 106 16—40
2БГ73-21 2 97 274 X 144 X 106 16—00
Г73-22 18 50 56 261Х 110X86 —
ПГ73-22 — 59 261X86x74 —
БГ73-22 200 6 101 289Х 144х 106 16—40
2БГ73-22 2 97 274 X 144 X 106 16—00
Примечания: 1. Для золотников кроме Г73-21Н, Г73-22
и ПГ73-22 наибольший допустимый подпор на сливе 1,5 бар.
2. Изготовитель — Ленинградский завод станкопринадлежно-
стей.
Золотники реверсивные с электрическим управлением. Золотники
с электрическим управлением типов Г73-1 и Г73-5 предназначены для
переключения и реверсирования гидравлически управляемых узлов
и рабочих органов, а также для выполнения других функций в соответ-
ствии с их схемой исполнения
Аппараты основной модификации имеют два электромагнита;
аппараты модификации БГ и БМГ — один. Аппараты, имеющие в обо?
значении букву П, — стыкового исполнения.
Основные технические данные приведены в табл. 70.
Золотники реверсивные с гидравлическим управлением. Золотники
с гидравлическим управлением типов Г72-1 и Г72-2 предназначены для
реверсирования, останова, соединения полостей цилиндров рабочих
органов и выполнения других функций в соответствии с их схемой.
Золотники типа Г72-1—трубного присоединения; золотники
типа ПГ72-1 —стыкового присоединения.
Основные технические данные приведены в табл. 71.
Золотники реверсивные с электрогидравлическим управлением.
Золотники с электрогидравлическим управлением типов Г73-3 и Г73-4
108
Таблица 70
Техническая характеристика
золотников реверсивных с электрическим управлением
типов Г73-1 и Г73-5
Параметры Типоразмеры
МГ73-11; 2МГ73-11; ЗМГ73-11; ЗПМГ73-11; 4МГ73-11; 5МГ73-11; БМГ73-11 МГ73-12; 2МГ73-12; ЗМГ73-12; 4МГ73-12; 5МГ73-12; БМГ73-12; ПМГ73-12; 2ПМГ73-12; ЗПМГ73-12; 4ПМГ73-12; 5ПМГ73-12; БПМГ73-12 Г73-13; 2Г73-13; ЗГ73-13; 4Г73-13; 5Г73-13; 6Г73-13; 7Г73-13; 8Г73-13; Г73-14; 2Г73-14; ЗГ73-14; 4Г73-14; 5Г73 14; 6Г73-14; 7Г73-14; 8Г73-14; Г73-51; 2Г73-51; ЗГ73-51; 4Г73-51; 5Г73-51; БГ73-51
Qnau6 в л/м“н 8 18 35 70 8
Рнаиб в баР 125 125 50 125
ьрцаим в Sap 2 4 1 2 2,5
Электромаг- нит: тип МИС-3200 ЭС1-6221К ЭС1-6201
S в н 29,4 49 14,8
1 в мм 15 15 12
иве 127/220/380
t в сек д 0,05
G в н 53 39 220 735 627
LXB ХН в мм J 403X88X82 288 X 88 X 82 590Х 122X96 (620 X 122X96) 288X 72X68 194 x 72X68
Цена в руб. 25—00 17 — 50 28—00 25—55 18—55
Примечания: 1. В числителе указаны > данные золотников
с двумя электромагнитами; в знаменателе — модификации Б (с одним
электромагнитом).
2. Габариты золотников шестой схемы исполнения указаны
в скобках.
3. Золотники с расходом 8 и 18 л/мин изготовляются Ленинград-
ским заводом станкопринадлежностей, а с расходом 35 и 70 л/мин —
московским машиностроительным заводом им. М. И. Калинина.
109
Таблица 71
Техническая характеристика золотников реверсивных
с гидравлическим управлением типов Г72-1 и Г72-2
Параметры
Типоразмеры Q в л/мин ь^наиб в бар t в сек G в н дхвхя в мм Цена в руб.
ПГ72-12 18 2 0,3—3 48 150X73X70 7—00
Г72-13 35 9,1 200X 111 X96 11—00
2Г72-13
Г72-14 70
2Г72-14
ЗГ72-14
4Г72-14
ПГ72-14 93 11—30
БГ72-14 88 225X84X96
Г72-16 140 153 226Х 125Х 124 17—00
Г72-17 280 1,5 0.5—8 344 374X318X206 61—00
Г72-19 560 618 462X390X255
Г72-21 8 2 0,3 470 150X73X70 6—35
Г72-22 18
Примечания: 1. Для всех типоразмеров PHauQ 50 бар.
2. Изготовитель — Ленинградский завод станкопринадлежно-
стей.
предназначены для тех же целей, что и золотники с электрическим
управлением типа Г73-1.
Золотники типа Г73-4 и модификации с индексом П имеют стыковое
присоединение. Золотники типа ДГ73-4 имеют дроссельное регулирова-
ние времени переключения. Модификации с индексом Б имеют один
электромагнит.
Основные технические данные золотников типа Г73-4 приведены
в табл. 72.
Гидропанели. Гидропанели представляют собой агрегаты обычно
из нескольких гидравлических аппаратов, смонтированных на общей
НО
Техническая характеристика золотников реверсивных с электрогидравлическим управлением типа Г73-44
111
плите или встроенных в общий корпус. В гидропанелях соединение аппа-
ратов между собой производится беструбным способом путем выполне-
ния соответствующих каналов в корпусах и плитах панели.
Схема гидропанелей обычно рассчитывается на выполнение опре-
деленного цикла (целиком или частично) движений рабочих органов
станка или машины. Кроме того, в гидропанели частично встраивают
наладочные органы ручного управления и регулирующие аппараты.
Специализированные предприятия и станкостроительные заводы
выпускают большое количество различных гидропанелей [24]. Ниже
приводятся основные технические данные широко распространенных
панелей типа Г31-1 конструкции ЭНИМС для шлифовальных станков
(табл. 73).
Таблица 73
Техническая характеристика гидропанелей типа Г31-1
Параметры Типоразмеры
Г31-12 Г31-13 Г31-14 Г31-16
Пропускная способность в л!мин 18 35 70 140
Давление рабочее в бар 5-25
Потеря давления при наи- большем расходе в бар не более 5
Наибольшее давление раз- грузки в бар 1 1,5
Задержка при реверсе в сек 0,5 3
Момент переключения орга- нов управления при давлении 25 бар в нм: дросселя регулирования ско- рости стола I 1.5 4
дросселя регулирования плавности разгона стола 1
краиа 2 3 4
валика переключения 1.5
Габритные размеры в мм (без рукояток) 169X115X75 256X150X 92 323X 210X125
Вес в н 94 221 , —
Цена в руб. 35—40 46-25 —
Примечание. Изготовитель — завод «Гидропривод» (Ереван).
Гидропанели типа Г31-1 предназначены для реверсирования, изме-
нения скоростей, пуска и остановки рабочих органов типа столов
шлифовальных станков. Гидропанели применяются и в других машинах
для обеспечения последовательного движения двух рабочих органов;
регулирования скорости подвода к жесткому упору; для подачи
импульсов механизмам, работающим в период реверса, и т. д. [70].
ГЛАВА VI
ТИПОВЫЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
Гидравлическая схема современной машины позволяет управлять
скоростью и направлением движения рабочих органов, обеспечивает
требуемую последовательность их работы, создает и поддерживает
необходимое давление в системе и т. п.
Ниже представлены элементарные схемы, иллюстрирующие не-
которые способы выполнения различных функций в отдельности1.
При рассмотрении элементарных схем следуем учесть, что для упроще-
ния чертежей ряд практически обязательных элементов опущен, если
они не исйользуются Для осуществления рассматриваемой функции.
РЕВЕРСИРОВАНИЕ
Ручное управление
Кран управления типа Г71-2. Имеет два положения. В первом
положении, показанном на рис. 11, осуществляется ход влево: бак —
Н—1—К—3—Ц—2—К—4 — бак. Ход вправо осуществляется при
повороте рукоятки по часовой стрелке на 45°: бак — Н—1—К—2—Ц—
З—К—4 — бак.
Кран управления типа 2Г71-2. Имеет три положения. При среднем
положении рукоятки обе полости цилиндра соединены с насосом. При
крайних положениях рукоятки одна из полостей соединяется с насосом,
другая — с баком.
1 Использованы материалы Л. Б. Богдановича [14].
8 Лврутин 266
113
Реверсивный золотник с ручным управлением типа Г74-1. На рис. 12
приведена пятая схема исполнения, всего схем исполнения восемь.
В положении на рис. 12 жидкость движется по следующему пути:
бак — И—1—РЗ—3—Ц—2—РЗ—4 — бак.
Четырехходовой золотник с управлением от кулачка. Тип золот-
Рис. 12. Реверсирование с по-
мощью золотника с ручным
управлением (тип Г74-1)
Рис. 13. Реверсирование с по-
мощью крана и золотника с гид-
равлическим управлением
и
Рис. 14. Переключение реверсив-
ного золотника упорами и под-
пружиненной собачкой
управления. При освобождении рукоятки пружина перемещает золот-
ник и цилиндр возвращается в исходное положение.
Кран управления и реверсивный золотник с гидравлическим управ-
лением. Кран управления типа Г71-2 и золотник типа Г72-1 или Г72-2
(рис. 13).
Схема применяется для питания
цилиндра, когда требуется расход, пре-
вышающий пропускную способность
крана.
Механическое управление
Реверсивный золотник. При дви-
жении штока вправо (по стрелке) упор 2
воздействует на рычаг 1, с помощью
тяги перемещающий золотник РЗ
(рис. 14). Вследствие инерции рычаг 1
несколько переходит за среднее поло-
жение и подпружинная собачка 5, воз-
действуя на призму 4, перекидывает ры-
чаг 1 через мертвую точку. Направле-
ние подачи жидкости в цилиндр ревер-
сируется, и шток движется влево до
воздействия упора 3 на рычаг 1 и т. д.
При малых скоростях движения или затупленных остриях призмы
собачки устройство работает ненадежно.
Кран управления и реверсивный золотник с гидравлическим управ-
лением. Кран управления типа Г71-2 и золотник типа Г72-1 или Г72-2.
114
При движении штока упор поворачивает рукоятку крана.
Золотник перемещается, и движение штока реверсируется до
поворота крана другим упором. Мертвой точки устройство не имеет.
Недостатком являются большие перебеги штока по сравнению с устрой-
ством, изображенным на рис. И. Золотники типа Г72-1 имеют дроссель-
ное регулирование времени переключения (см. гл. V, стр. 110).
Гидропанель типа Г31. В положении, изображенном на рис. 15,
упор 11 перевел рычаг 10 вправо. Управляющий золотник 13 отошел
влево, открыв доступ масла к правому торцу реверсивного золотинка
Рис 15. Реверсирование с помощью гидропанели типа
Г31-1
по следующей цепи: бак — Н—1 — кран панели — 2—14—24—22.
Когда золотник 20 переместится влево, цилиндр получит питание по
цепи: бак — Н—1 — край панели 2—5—4—Ц—3—21—19—7 — дрос-
сель Д—8— слив. Шток цилиндра пойдет влево.
В конце перемещения штока цилиндра влево упор 9 воздействует
на рычаг 10, укрепленный на валике гидропанели 12. Управляющий
золотник 13 переводится вправо, открывая доступ масла к левому
торцу реверсивного золотника 20 по каналам 14—15—16—Ц—18.
Из-под правого торца реверсивного золотника масло сливается через
канал 22, дроссель 23, каналы 24 и 25. Движение штока реверсируется,
так как теперь поток масла направляется по цепи: бак — Н—1 — кран
панели — 2—21—3—Ц—4—5—6—7—Д—8 — слив. Упор 11 воздей-
ствует на рычаг 10 и движение штока вновь реверсируется. Плавность
реверса и выдержка времени при реверсе регулируется дросселями 17
и 23. Точность реверса уменьшается с увеличением'веса движущихся
частей и скорости движения (при равных рабочих площадях цилиндра).
Схемы с механическим управлением применяются преимущественно
в быстроходных устройствах с частыми переключениями. Особенно
часто применяются схемы с гидропанелями.
8* 115
Электрическое управление
Трехходовой золотник с электромагнитом типа 2БГ73-2. При вклю-
чении электромагнита ЭМ золотник 3 перемещается в нижнее положе-
ние и открывает доступ масла к цилиндру; при выключении — соеди-
няет полость цилиндра со сливной магистралью (рис. 16).
Схема применяется для реверсирования односторонних силовых
гидроцилиндров.
Четырехходовой золотник с электромагнитом типа Г73-2 или
БГ73-5. При включении и выключении электромагнита ЭМ золот-
ник РЗ поочередно соединяет одну из полостей цилиндра с нагнетатель-
ной магистралью, а другую — со сливной (рис. 17).
Реверсивный золотник с электрическим управлением типа Г73-1
или Г73-5. При попеременном включении электромагнитов золотник
поочередно соединяет одну из полостей цилиндра с нагнетательной
магистралью, а вторую — со сливной.
При выключении обоих магнитов трехпозиционный золотник уста-
навливается в среднее положение. При этом, в зависимости от выбранной
схемы золотника, обе полости цилиндра закрываются или соединяются
с нагнетательной или сливной магистралями.
При переключении магнитов недопустимо даже кратковременное
(в процессе срабатывания электроаппаратов) одновременное включение
обоих магнитов. Поэтому гидросхему следует составлять так, чтобы
между включением одного и другого магнитов был период их совмест-
ного -выключения.
Реверсивный золотник с электрогидравлическим управлением
типа Г73-4. Работа схемы аналогична предыдущему случаю. Главный
золотник РЗ большой пропускной способности (70 л!мин для Г73-44)
управляется вспомогательным золотником с двумя электромагнитами
1ЭМ и 2ЭМ (рис. 18). Питание цепи управления может осуществляться
как от основного (через канал /), так и от независимого потока (через
канал 2).
В этой схеме также может быть применен реверсивный золотник
с электрогидравлическим управлением типа Г73-3, в котором главный
золотник управляется от двух трехходовых золотников.
Гидравлическое управление
На рис. 19 показано реверсирование поршня в крайних положениях.
В конце хода влево (по стрелке) выступ поршня 1 упирается в крышку 2.
При этом противодавление в штоковой полости и в соединенной с ней
левой торцовой полости золотника 4 падает, так как прекращается
течение жидкости через дроссель Др. Управляющий золотник 4 под
действием давления в правой торцовой полости перемещается влево,
преодолевая небольшое усилие пружины фиксатора 3, и открывает
доступ жидкости к правому торцу реверсивного золотника 5. Золотник 5
перемещается влево, вытесняя жидкость из-под левого торца через
дроссель регулирования времени переключения 6 на слив. Штоковая
полость цилиндра Ц соединяется с нагнетательной магистралью,
противоштоковая — со сливом, и движение поршня реверсируется.
В правом крайнем положении выступ 8 упирается в крышку 7, в протнво-
штоковой полости падает противодавление и реверсивное устройство
срабатывает снова.
Схема работает надежно, если величина противодавления превы-
шает 4—5 бар. Величина противодавления определяется соотношением
116
Рис. 16. Реверсирование одно-
стороннего цилиндра с помощью
трехходового золотника с элек-
тромагнитом
Рис. 17. Реверсирование
с помощью четырехходо-
вого золотника с элек-
тромагнитом
Рнс. 18. Управление силовым
гидроцилиндром с помощью зо-
лотника с электрогидравличе-
ским управлением
Рис. 19. Реверсирование поршня в край-
них положениях
117
расхода на движение поршня с заданной скоростью и настройкой дрос-
сельного устройства, в качестве которого обычно применяется дроссель
с регулятором скорости, например, типа Г55-2.
Реверсирование при исполнении дифференциальной схемы
Реверсивный аппарат специальной схемы исполнения. Использу-
ются золотники типов ЗГ72-1, 8Г73-1,8Г74-1. В указанном на рис. 20, а
положении золотник 8Г73-1 подводит жидкость одновременно к обеим
полостям гидроцилиндра Ц. Движение происходит в направлении,
указанном стрелкой. При включении правого магнита 2ЭМ и выключе-
Рнс. 20 Реверсирование гидроцилиндра по дифференциальной
схеме: а—с помощью реверсивного золотника специальной схемы
исполнения; б — с помощью реверсивного аппарата произволь-
ной схемы исполнения
нии левого 1ЭМ в штоковой полости сохраняется давление, а противо
штоковая полость соединяется со сливом. Шток движется влево.
Реверсивный аппарат произвольной схемы исполнения. В каче-
стве примера на рис. 20, б изображен четырехходовой золотник с управ-
лением от электромагнита типа Г73-2, который при включенном магните
подводит давление к противоштоковой полости цилиндра, при выключен-
ном — соединяет эту полость со сливом. Штоковая полость постоянно
соединена с нагнетательной магистралью. В схеме на рис. 20 электри-
ческий способ управления принят лишь в качестве примера.
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ
Объемное регулирование
Регулируемый насос. Насос регулируемой производительности Нр
(например, типа НП) питает гидроцилиндр Ц, причем производитель-
ность насоса меняется во времени в зависимости от технологических
требований (рис. 21).
Предохранительный клапан ПК (например, типа Г52-1) служит
для предохранения системы от перегрузок.
Ступенчатое регулирование. В приведенном примере два сдвоен-
ных насоса постоянной производительности (Hr—Н2 и На—Н4) могут
совместно питать гидроцилиндр (рис. 22). В то же время каждый из
насосов при помощи кранов Ki—К4 может быть отключен. Обратные
118
клапаны отключенных насосов запираются давлением работающих н
предотвращают спад давления в системе.
Если в данном примере производительность всех насосов различна,
то могут быть получены 15 различных скоростей. Вообще число скоростей
Рис. 21. Объемное ре-
гулирование скорости
с помощью насоса пе-
ременной производи-
тельности
Рис. 22. Объемное ступенчатое регулиро-
вание скорости
и = 2т — 1, где т — число насосов, при условии, что производитель
ность всех насосов различна.
Дифференциальный способ. Для ускорения движения цилиндра
в направлении, указываемом стрелкой, включается электромагнит
трехходового золотника 1 (типа
____________________ U 2БГ73-2) и цилиндр соединяется
Рис. 23. Изменение скорости дви-
жения поршня включением цилин-
дра по дифференциальной схеме
по дифференциальной схеме
(рис. 23).
Рис- 24. Комбинированное
регулирование
Следует учесть, что с ростом скорости падает развиваемое цилиндром
усилие.
Комбинированное регулирование. Дроссель Др регулирует ско-
рость и повышает плавность движения поршня гидроцилиндра Ц при
работе регулируемого насоса на небольших расходах, когда увеличи-
вается пульсация потока (рис. 24).
119
Дроссельное регулирование. Принципиальные схемы
Дроссельное регулирование менее экономично, чем объемное, так
как энергия тратится на перекачивание масла через дроссельные сопро-
тивления. Затраченная энергия превращается в тепло и нагревает
масло и всю систему. Сам процесс дросселирования, особенно при боль-
ших давлениях, сокращает срок службы рабочей жидкости. Однако
простота устройства и удобство обслуживания обеспечивают широкое
распространение дроссельного регулирования.
При использовании нормализованной аппаратуры в приводимых
ниже схемах в качестве дросселя могут быть применены собственно
дроссели (типов Г77-1, Г77-3 и т. п.), дроссели с регулятором (типов
Рис. 25. Дроссельное регулирование: а — дроссель на входе; б — дроссель
на выходе; в — дроссель на ответвлении
Г55-2, Г55-3) или дроссели с регулятором и предохранительным клапа-
ном (типа Г55-1) и другие аппараты. Применение дросселей с регулято-
ром предпочтительнее, особенно при переменной нагрузке или малых
скоростях, т. е. в приводах подач прецизионных станков.
Дросселирование на входе. Дроссель Др устанавливается на на-
гнетательной магистрали, слив свободный (рис. 25, и). Недостатком
такой схемы является отсутствие противодавления, вследствие чего
трудно получить плавное движение поршня.
Дросселирование на выходе. Дроссель Др устанавливается на
сливной магистрали (рис. 25, б). Движение поршня получается более
плавным. Недостатком являются рывки поршня в начале движения
после перерыва в работе, если за время перерыва масло из цилиндра
частично или полностью вытекает.
Дросселирование на ответвлении. Дроссель Др устанавливается
на ответвлении нагнетательной магистрали (рис. 25, в). Преимуществом
такой схемы является установление в полости нагнетания иасоса давле-
ния, соответствующего полезной нагрузке (меньшего, чем давление
настройки предохранительного клапана ПК). Однако при такой схеме
хуже поддерживается постоянство скорости в зависимости от нагрузки,
особенно при малых скоростях.
Дроссель с регулятором скорости и предохранительным клапаном
типа Г55-1. Здесь не требуется специального аппарата для предохра-
нения системы от перегрузки. Отвод 1 (рис. 26) может быть использован
для дистанционного управления разгрузкой системы от давления.
120
Такая схема более экономична, чем например, схема с аппаратом
типа Г55-2 (см. рис. 25), так как давление, развиваемое насосом, авто-
матически регулируется в соответствии с нагрузкой на поршень [24],
Дифференциально-дроссельный способ.' При ’полпостью открытом
дросселе 1 поршень быстро движется влево под действием разности
давлений в полостях А и Б (рл<Срь), создаваемой сопротивлением 2
(рис. 27). При постепенном закры-
тии дросселя 1 разность давлений
уменьшается и скорость также сни-
жается. При каком-то промежуточ-
Рис. 27. Дифференциально-
дроссельный способ регу-
лирования скорости
Рис. 26. Дроссель с регулятором
и предохранительным клапаном
ном положении дросселя 1 усилия, действующие на поршень с обеих
сторон, уравняются и поршень остановится. При дальнейшем закры-
тии дросселя 1 поршень начинает двигаться вправо. Наибольшая
скорость движения поршня вправо получается при полностью закрытом
дросселе.
Таким образом, наряду с бесступенчатым регулированием скорости,
схема позволяет осуществлять реверсирование. Такая схема приме-
няется в копировальных устройствах [33].
Дроссельное регулирование. Схемы с переключением скорости
по пути и получением разных скоростей при реверсе
Дроссель с обратным клапаном. Сочетание дросселя Др с обратным
клапаном ДО позволяет получить медленную скорость в одном направ-
лении и быструю — в обратном (рис. 28, а).
При составлении схемы из нормализованной аппаратуры вместо
обратных клапанов типа Г51-2 рекомендуется ставить напорные золот-
ники типа Г54-1, имеющие большую надежность (рис. 28, б).
Путевой дроссель типа ЗУ4372. При движении поршня вправо
кулачок 1 нажимает на рычаг 2, перемещающий золотник путевого
дросселя 3 (рис. 29). Проходное сечение окна 4 уменьшается, и движе-
ние поршня замедляется. При реверсировании поршня распредели-
телем Р обратный клапан 5 пропускает жидкость в цилиндр, обеспечивая
быстрый ход.
121
По такой же схеме работает осевой дроссель типа Г77-2.
Дроссель и двухходовой золотник с обратным клапаном типа Г74-3.
При движении поршня вправо упор 1 перемещает золотник 2 и слив
масла из цилиндра через золотник по трубопроводу 4 прекращается
Рис. 28. Получение разных скоростей
при реверсе с помощью дросселя и обрат-
ного клапана
рис. 29. Переключение скоро-
сти с помощью путевого дрос-
селя
(рис. 30). Так как обратный клапан 3 в этом направлении не пропускает
жидкость, то слив далее может происходить только через дроссель Др.
Движение поршня замедляется.
Рис. 31. Переключение скорос-
тей непосредственно рабочим
поршнем
Рис. 30. Переключение скорости
с помощью двухходового золот-
ника с обратным клапаном
При реверсировании движения распределителем Р обратный кла-
пан открывается и поршень движется быстро.
Переключение скоростей непосредственно рабочим поршнем. При
движении поршня из крайнего левого положения вправо скорость
122
вначале определяется настройкой дросселя 1 Др (рис. 31). Затем откры-
вается подвод А, и движение поршня ускоряется. После перекрытия
отверстия Б скорость ограничивается дросселем 2Др. При реверсирова-
нии поток жидкости проходит через обратный клапан КО и поршень
с большой скоростью движется до перекрытия отверстия А, после чего
скорость уменьшается до величины, задаваемой дросселем /Др.
Подобные схемы в различных вариантах [14] используются как
для переключения скоростей в соответствии с циклом работы, так и для
торможения силовых гидроцилин-
Рис. 32. Получение двух ре-
гулируемых скоростей дви-
жения в обоих направлениях
Рис. 33. Получение двух регули-
руемых скоростей движения
в одном направлении и быстрого
обратного хода
Получение двух регулируемых скоростей движения в обоих направ-
лениях. Переключатель РЗ (в примере реверсивный золотник с управ-
лением от электромагнита) поочередно соединяет дроссель 2Др или
дроссель /Др со сливом (рис. 32).
Получение двух регулируемых скоростей движения в одном направ-
лении и быстрого движения в обратном. При движении поршня вправо
переключатель РЗ поочередно соединяет дроссель /Др или дроссель 2Др
со сливом (рис. 33). При движении поршня влево обратный клапан КО
открывается и основной объем жидкости проходит в цилиндр, минуя
дроссели. Кроме того, часть потока проходит и через дроссель /Др
или дроссель 2Др в зависимости от положения переключателя. При-
мененный в схеме реверсивный золотник с электромагнитом должен
допускать закрытие сливного отверстия. Это может быть, например,
золотник типа МГ73-1.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
Весь цикл работы гидрофицированной машины осуществляется
в виде определенной последовательности действий рабочих органов,
обеспечиваемой наиболее рациональными, с точки зрения конструк-
тора, средствами, часть из которых здесь рассмотрена. В приведенных
ниже , элементарных схемах рассматривается последовательная, работа
123
Рис. 34. Электромеханическое управление
последовательностью работы двух гидро-
цнлиндров «по пути*
Рис. 35. Гидромеханическое управле-
ние последовательностью работы двух
гидроцнлиндров «по пути»
Рис. 36. Управление по-
следовательностью рабо-
ты двух гидроцилнндров
с помощью проточек на
поршнях
124
двух гидроцилиндров. Однако изложенные принципы обеспечения
требуемой последовательности могут быть применены и в случае боль-
шего числа рабочих органов.
Обеспечение последовательности «по пути»
Электромеханическое управление. При установке распределителя Р
в положение, показанное на рис. 34, поршень цилиндра 1Ц переме-
щается вправо. В конце хода или в какой-либо и ной ломе нт упор 1
нажимает на конечный выключатель 2 (в рассматриваемом случае
типа В К-211, II исполнения). Включается электромагнит ЭМ и полу-
чает питание цилиндр 2Ц. Переключением распределителя Р ци-
линдр 1Ц реверсируется и при ходе его штока влево упор 3 возвращает
конечный выключатель 2 в исходное положение. Электромагнит ЭМ
выключается н цилиндр 2Ц реверсируется.
Гидромеханическое управление. Схема работает аналогично пре-
дыдущей. При установке распределителя Р в положение, показанное
на рис. 35, поршень цилиндра 1Ц перемещается вправо.
В конце хода или в какой-либо иной момент упор 1 поворачивает
рычаг 3, связанный с краном К типа Г71-2. Поворачиваясь, кран по-
дает давление к противоштоковой полости цилиндра 2Ц и открывает
слив из штоковой полости. Поршень цилиндра 2Ц перемещается вправо.
При переключении распределителя Р цилиндр 1Ц реверсируется и при
ходе его штока влево второй упор переключает рычаг 3, выступы кото-
рого находятся в «разных плоскостях. Цилиндр 2Ц также реверсируется.
Управление поршнями силовых цилиндров. В конце хода поршня 1
вправо проточка на поршне соединяет каналы 2 и 3 (рис. 36). Начинает
движение поршень 4. Каналы 5 и 6 при этом разъединяются. После
переключения распределителя Р первым начинает двигаться влево
поршень 4. В крайнем левом положении поршня 4 проточка, выполнен-
ная на нем, соединяет каналы 5 и б и поршень 1 отходит влево.
Обеспечение последовательности «по нагрузке»
Параллельно соединенные цилиндры с различной нагрузкой. Пред-
полагается, что суммарная удельная нагрузка, приходящаяся на еди-
ницу активной площади поршня для цилиндра 1Ц значительно меньше,
чем для цилиндра 2Ц (рис. 37). В таком случае поршень цилиндра 1Ц
первым начнет движение. Когда поршень первого цилиндра дойдет
до упора, удельная нагрузка, действующая на него, резко возрастет.
Повысится давление в системе и начнет двигаться поршень цилиндра 2Ц.
При переключении распределителя Р полости обоих цилиндров
соединяются со сливом. Первым в исходное положение возвращается
цилиндр 2Ц, так как благодаря дросселю Др в рабочих полостях ци-
линдра создается противодавление, превышающее удельную нагрузку
на поршень цилиндра 1Ц.
Предохранительный клапан ПК. должен быть настроен на давление,
превосходящее удельную нагрузку наиболее нагруженного цилиндра
на 4—5 бар.
Параллельно соединенные цилиндры с различным противодавле-
нием. Схема позволяет, меняя настройку дросселей, получать различ-
ную последовательность работы цилиндров (рнс. 38). Если, например
противодавление (без учета внешней нагрузки), создаваемое дроссе-
лем 1Др, больше, чем противодавление, создаваемое дросселем ЗДр,
125
а противодавление, создаваемое дросселем 2Др, меньше, чем создаваемое
дросселем 4Др, то получается цикл, указанный на рис. 38.
Колебания внешней нагрузки могут нарушить рассмотренную
последовательность работы, если они приводят к тому, что наибольшая
суммарная удельная нагрузка в процессе одного хода приходится то
на один, то на другой поршень.
Применение напорных золотников. В показанном на рис. 39 поло-
жении поршень цилиндра /Ц идет вправо. При соприкосновении штока
с упором 4 давление в системе повышается выше давления настройки
напорного золотника 1НЗ. Золотник открывается, пропуская жидкость
в цилиндр 2Ц, шток которого начинает двигаться вправо.
Рис. 37. Последователь-
ность работы параллельно
соединенных гидроцилин-
дров с различной нагруз-
кой
Рис. 38. Последовательность работы
параллельно соединенных гидроцилин-
дров с регулируемым противодавле-
нием
При переключении распределителя Р поршень цилиндра 1Ц идет
влево до упора в крышку, после чего повышается давление в системе.
Жидкость, вытесняемая из противоштоковон полости цилиндра 2Ц,
открывает напорный золотник 2НЗ и проходит через него на слив.
Предохранительный клапан ПК должен быть настроен на давле-
ние, превосходящее давление настройки напорных золотников 1НЗ
и 2НЗ на 4—5 бар. Давление настройки золотников 1НЗ и 2НЗ должно
быть больше давления, необходимого для движения поршня цилин-
дра 1Ц на 4—5 бар.
Применение напорных золотников с обратными клапанами типа
Г66-2. В показанном на рис. 40 положении поршень цилиндра Щ пере-
мещается вправо. Слив из цилиндра 1Ц совершается через обратный
клапан напорного золотника 1НЗ. При соприкосновении штока с упо-
ром 3 давление в системе повышается выше давления настройки напор-
ного золотника 2НЗ. Золотник открывается, пропуская жидкость
в цилиндр 2Ц, шток которого начинает двигаться.
При переключении распределителя Р первым по магистрали 4
получает питание цилиндр 2Ц. Слив из него проходит через напорный
126
Рис. 39. Обеспечение последовательности работы Рис. 40. Обеспечение последовательности работы
гидроцилиндров с помощью напорных золотни- •> гидроцилиндров с помощью напорных золотников
ков с обратными клапанами
127
золотник 2НЗ. Когда поршень цилиндра 2Ц упрется в крышку, повы-
шается давление в системе и открывается золотник 1НЗ. Получает
питание цилиндр 1Ц.
Такой же цикл может быть получен с применением напорных золот-
ников и обратных клапанов в виде отдельных аппаратов.
Предохранительный клапан ПК Должен быть настроен на давле-
ние, превосходящее давление настройки напорных золотников 1НЗ
и 2НЗ на 4—5 бар.
Обеспечение последовательности
по времени
Централизованное управление с помощью командоаппарата. Коман-
доаппарат КА состоит из вала /, несущего кулачки 2 и 3, гидравличе-
ских золотников с кулачковым управлением 4 и 5 и привода вала
(на’рис. 41 не показан). В качестве золотников применяются нормализо-
ванные или специальные аппараты. Необходимая последовательность
задается профилем кулачков и их разворотом между собой.
Применение командоаппарата упрощает построение сложных
циклов, особенно при значительном числе рабочих цилиндров. Однако,
если кулачковый вал вращается непрерывно, то уменьшается надеж-
ность работы машины, так как перемещения рабочих органов проис-
ходят в строго запрограммированном цикле без сигналов о выполнении
предшествующих движений.
Для устранения этого недостатка применяется импульсный при-
вод, например, с храповым механизмом, поворачивающий вал в сле-
дующую позицию только после сигнала об отработке предыдущей
команды.
Последовательная работа двух цилиндров с выдержкой времени
при помощи реле времени. В конце хода вправо шток цилиндра 1Ц
нажимает на конечный выключатель 1ВК (рис. 42). Включается электри-
ческое реле выдержки времени РВ, по истечении установленной паузы
включающее электромагнит золотника РЗ. По магистрали 3 давление
подается в цилиндр 2Ц. После переключения распределителя Р пор-
шень цилиндра Щ отходит влево. В конце хода нажимается конеч-
ный выключатель 2ВК, выключающий электромагнит золотника РЗ.
Цилиндр реверсируется. Реле времени может быть не только элек-
трическим,^ но и пневматическим, гидравлическим, механическим
н т. п.
Из рассмотренных схем обеспечения последовательной работы
наибольшее распространение получили схемы с электромеханическим
управлением «по пути», как наиболее удобные в наладке. Однако вве-
дение дополнительной электроаппаратуры (конечный выключатель,
электромагнит, иногда промежуточное реле) несколько снижает надеж-
ность работы таких устройств.
Управление поршнями силовых цилиндров применяется в непе-
реналаживаемых схемах. Недостатком таких схем является более
сложный монтаж —• к рабочим цилиндрам подводится большее коли-
чество трубопроводов.
Схемы с обеспечением последовательности «по нагрузке» удобны
в системах, работающих на среднем и высоком давлении, так как в та-
ких системах создание необходимого Перепада давлений (4—5 бар
на каждую ступень последовательности) обычно не вызывает затруд-
нений.
128
9 Аврутин 266
129
СИНХРОНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ГИДРОЦИЛИНДРОВ
При питании двух и более цилиндров от одного источника может
возникнуть рассогласование в их движении. Рассогласование часто
недопустимо, так как вызывает перекосы и заклинивание движущихся
узлов, если они не имеют достаточного направления, или нарушение
равновесия системы. В таких случаях применяются синхронизирующие
схемы или специальные синхронизирующие устройства.
Синхронизацию можно также обеспечить питанием каждого рабо-
чего цилиндра от независимого насоса, причем все насосы должны
Рис. 43. Уравнение расхода
дросселями
Рис 44. Последовательное сое-
динение цилиндров
иметь одинаковые характеристики и вращаться с равными угловыми
скоростями (обычно от одного привода). Гидравлические сопротивления
цепей питания всех рабочих цилиндров должны быть одинаковы, что
обеспечивается подстроечными дросселями.
Уравнивание расхода дросселями или регуляторами скорости.
В этом случае дроссели должны быть отрегулированы так, чтобы рас-
ходы, поступающие в цилиндры, были равны между собой (рис. 43).
Схема не обеспечивает строгой синхронизации из-за различия
характеристик дросселей, особенно при небольших скоростях движения.
Последовательное соединение цилиндров. В положении, изобра-
женном на рис. 44, давление подается в левую полость цилиндра 1Ц.
Жидкость, вытесняемая поршнем из правой полости, поступает по ма-
гистрали 2 в левую полость цилиндра 2Ц, из правой полости которого
по магистрали 5 уходит на слив.
Если подобрать размеры цилиндров и штоков так, чтобы активные
площади правой полости цилиндра 1Ц и левой полости цилиндра 2Ц
были равны, то движения поршней будут одинаковы. Точность движе-
ния будет определяться величиной утечек из объема, замкнутого между
поршнями. Для компенсации утечек, практически всегда существующих,
130
при возврате поршней в исходное положение шариковые клапаны от-
крываются: 7 и 8 — давлением жидкости, 6 и 9 — упорами 3 и 1
соответственно.
Подобная схема нашла применение в грузоподъемных маши-
нах [45].
Дроссельный порционер [9]. В положении, изображенном на
рис. 45, давление от насоса через распределитель поступает в порцио-
нер П к дросселям 1 и 2, а затем через отверстия А и Б и обратные кла-
паны 4 и 7 к цилиндрам 1Ц и 2Ц.
Перед дросселями давление определяется настройкой предохрани*
тельного клапана ПК, а после дросселей — нагрузкой на поршни ци-
Рис. 46. Синхронизация с помощью спарен-
ных обратимых насосов
линдров. Если нагрузка на поршень одного из цилиндров, например
цилиндра 1Ц, возросла и движение его замедлилось, то перед правым
торцом плавающего золотника 3 (иногда его называют балансирным
клапаном или делителем расхода) повышается давление. Золотник 3
смещается влево, перекрывая частично отверстие Б и уменьшая тем
самым поступление жидкости в цилиндр 2Ц. Перед левым торцем золот-
ника возрастает давление и когда давления с обеих сторон золотника
уравняются, золотник остановится в смещенном положении.
При реверсировании жидкость из цилиндров проходит через обрат-
ные клапаны 5 и 6.
Спаренные обратимые насосы. Насос Н подает жидкость к двум
одинаковым насосам Н1 и /72, роторы которых механически связаны
между собой (рис. 46). Вращаясь как гидродвигатели без нагрузки с оди-
наковой угловой скоростью, насосы Нх и Н 2 пропускают равные объемы
жидкости, обеспечивая равенство скоростей штоков обоих цилиндров
(без учета различия объемов утечек).
Если нагрузка на поршень одного из цилиндров, например 1Ц,
увеличилась и скорость его уменьшилась, то вращение насоса Нг
также замедляется, т. е. насос начинает работать в обычном Для себя
режиме, стремясь повысить давление в цилиндре 2Ц и используя
9* 131
132
в качестве привода насос И2, работающий по-прежнему в режиме гидро-
двигателя.
Напорные золотники 1НЗ и 2НЗ, настраиваемые на давление,
больше рабочего, но меньше, чем давление настройки предохранитель-
ного клапана ПК, обеспечивают доведение обоих поршней до упора,
так как при различных по объему утечках полной синхронизации
достичь не удается.
Двойной мультипликатор. Поршни цилиндров 1Ц и 2Ц движутся
под давлением жидкости, вытесняемой из цилиндров двойного мульти-
пликатора 1 (рис. 47). Поршни рабочих цилиндров движутся синхронно
(при отсутствии утечек), когда отношения активных площадей ци-
линдров Щ и 2Ц и соответствующих им площадей цилиндров мульти-
пликатора равны: pl : F2= F} ' F2.
Синхронизация работы двух цилиндров с противоположным направ-
лением движения поршней. При синхронном движении поршней ось
шестерни /, сцепленной с рейками 2 и 3, движущимися в противополож-
ные стороны с равными скоростями, неподвижна (рис. 48).
При появлении рассогласования в движении поршней ось шестерни
перемещается в сторону движения поршня, обладающего большой
скоростью. При этом рычаг 4 перемещает золотник 5, который умень-
шает доступ жидкости в цилиндр, обладающий большей скоростью, и
увеличивает доступ жидкости в другой цилиндр.
При такой схеме точность синхронизации не зависит от утечек.
Следящий золотник. Штоки цилиндров 1 и 3 перемещают узлы 2
и 4 (рис. 49). На узле 2 неподвижно закреплена рейка о, с которой
сцеплена шестерня 6. Вторая шестерня 7 сцеплена с рейкой 8, которая
может двигаться относительно узла 4. К рейке 8 пружиной поджат
следящий золотник 9, корпус которого 10 жестко связан с узлом 4.
При появлении рассогласования в скорости или пути движения
поршней перемещается подвижная рейка 8 и следящий золотник изме-
няет соотношение расходов жидкости, поступающей в цилиндры,
так, чтобы уменьшить появившееся рассогласование.
Применение подобного устройства на фрезерном станке обеспечи-
вало точность перемещения узлов в пределах 0,02—0,03 мм при рабочих
подачах и 0,3—0,5 мм при быстрых ходах [14].
ВЫПОЛНЕНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ
; Периодические движения применяются в станках и механизмах
Периодической (прерывистой) подачи, в механизмах компенсации,
подналадки, счета импульсов, а также в комплексе механизмов авто-
оператора — автоматического загрузочного устройства.
Механизм подачи с золотниковым устройством [70]. В конце хода
упор стола 6 через рычаг 4 переводит управляющий золотник 2 гидропа-
нели 1 (рис. 50, о). Давление по магистрали 3 поступает к золотниковому
устройству 11 в проточку 8 и далее через проточку 9 и магистраль 10
в противоштоковую полость цилиндра 12, штоковая полость которого
постоянно соединена с нагнетательной магистралью. Вследствие раз-
ности площадей поршень цилиндра 12 движется, поворачивая рычаг 14
с собачкой храпового механизма подачи.
Одновременно давление через демпфер 15 подается под торец зо-
лотника 13, который перемещается вправо, отсекая проточку 9 от про-
точки 8 и соединяя ее через проточку 7 с магистралью 5 и Далее
133
134
со сливом. При этом постоянным давлением в штоковой полости
цилиндр 12 реверсируется.
При следующем реверсе гидропанели упорами стола механизм
будет работать аналогично, только магистраль 5 станет нагнетательной,
а магистраль 3 — сливной.
Механизм периодической подачи с рычажной системой. Такое
устройство отличается от приведенного на рис. 50, а тем, что возвратно-
поступательное движение храпового механизма осуществляется рычаж-
ной системой. Это позволяет обойтись без специального золотникового
устройства.
Отводы 1 и 2 гидропанели ГП
типа Г31-1 к механизмам, работаю-
щим в период реверса, при каждом
реверсировании стола подают им-
пульсы в правую или левую поло-
Рис. 52. Счетчик импульсов
Рис. 51. Мерный цилиндр
ста цилиндра (рис. 50, б). Перемещаясь, поршень с нарезанной на нем
рейкой поворачивает шестерню 5 и рычаг 4, сидящие на одной оси. Че-
рез шатун 5 движение передается рычагу 6, несущему собачку 7. При
каждом импульсе рычаг 6 совершает одно двойное качание.
Мерный цилиндр — дозатор. По магистрали 1 подается импульс,
например от отвода гидропанели к механизмам, работающим в период
реверса (рис. 51). Плунжер золотника 2 смещается вправо, и жидкость,
вытесняемая из противоштоковой полости цилиндра подачи Ц, запол-
няет мерный цилиндр МЦ, рабочий объем которого регулируется
винтом 3. Происходит подача штока цилиндра Ц на установленную
величину.
После снятия импульса плунжер золотника 2 возвращается влево,
отсекая мерный цилиндр от цилиндра подачи и соединяя его со сливом
(магистраль 4). Плунжер мерного цилиндра под действием пружины
перемещается влево до упора в винт 3, выталкивая жидкость на слив.
Счетчик импульсов. При каждом ходе штока цилиндра 1Ц вправо
подается давление в цилиндр 2Ц, поворачивающий храповое колесо 1
(рис. 52). Тормозная собачка 3 препятствует возврату колеса 1 в исход-
ное положение под действием пружины 2.
На одном валу с колесом 1 насажен диск 4 с упором, который
через определенное число импульсов нажимает на конечный выключа-
135
тель ВК. Включается электромагнит ЭМ золотника РЗ и подается
давление в цилиндр ЗЦ механизма, работающего один раз в несколько
циклов (например, механизмы подналадки, правки шлифовального
круга и т. п.). Одновременно давление подается в цилиндр 4Ц, отжимаю-
щий собачку 5. Пружина 2 сбрасывает счетчик, подготовляя механизм
к следующей серии циклов.
ИЗМЕНЕНИЕ И ПОДДЕРЖАНИЕ ДАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ
Предохранение от перегрузки и поддержание давления на заданном
уровне. Для этих целей широко применяются предохранительные кла-
паны с переливным золотником типа Г52-1 (рис. 53, а).
Если давление в системе превысит усилие пружины 1, шариковый
клапан 2 откроется и жидкость из полости А получит выход на слив.
При протекании жидкости через демпфер 3 создается разность давлений
между полостью А и объединенными полостями Б и В. Поршень пере-
Рис. 53. Предохранение системы от перегрузок и поддержание
давления на заданном уровне: а — с помощью предохранитель-
кого клапана; б — с помощью напорного золотника
ливного золотника 4 поднимается, сжимая слабую пружину 5 и соеди-
няя нагнетательную магистраль со сливом, что препятствует дальней-
шему повышению давления.
Если на входе или на выходе из цилиндра установить дроссели 1Др
или 2Др, отрегулировав их так, что часть расхода, нагнетаемого на-
сосом, постоянно будет сливаться через приоткрытый переливной зо-
лотник, то при возрастании давления в системе перепад давления на
демпфере 3 увеличится и золотник 4 откроет большие проходные сече-
ния. Тогда расход масла через золотник на слив увеличится и возраста-
ние давления прекратится. Для этих целей могут быть применены
напорные золотники типа Г54-1 (рис. 53, б) или дроссели с регулято-
ром и предохранительным клапаном типа Г55-1.
Стабилизатор давления. Функции предохранения системы от пере-
грузки может выполнить также грузовой предохранительный клапан 1
с грузом (рис. 54). Однако вследствие меньшего конструктивного
136
удобства по сравнению с нормализованными аппаратами типа Г52-1,
Г54-1 или Г55-1, он находит лишь ограниченное применение как срав-
нительно более точный стабилизатор давления в испытательных схемах.
Снижение давления. Для создания на отдельном участке системы,
например в цепи питания гидроцилиндра 1, давления, сниженного по
сравнению с давлением в остальной сети (магистраль 5), применяются
редукционные клапаны типа Г57-1 (рис. 55). Давление на выходе из
редукционного клапана определяется настройкой пружины 3 и остается
постоянным вне зависимости от изменения давления, развиваемого
насосом (т. е. независимым от настройки предохранительного кла-
пана ПК), если давление, развиваемое насосом, не падает ниже на-
стройки редукционного клапана.
Рис. 55. Снижение давления
Рис. 54. Стабилизатор давления
При работе редукционного клапана часть потока жидкости через
демпфер 2 и шариковый клапан 4 постоянно уходит на слив. При этом
создается перепад давления между полостью А и объединенными по-
лостями Б и В. Поршень золотника 6 смещается влево, частично при-
крывая своей кромкой входное отверстие. Если давление в поршневой
полости цилиндра 1 начинает повышаться, перепад давления на демп-
фере 2 увеличивается, золотник 6 больше смещается влево, уменьшая
проходное сечение входа. Приток жидкости в поршневую полость ци-
линдра 1, а, следовательно, и давление в ней, уменьшается, пока золот-
ник 6 снова не окажется в равновесии. Демпфер 7 служит для гашения
колебаний.
Повышение давления. Устройство для повышения давления (муль-
типликатор) в простейшем виде представляет собой двухступенчатый
поршень. Питающая жидкость подается к поршню большего диаметра,
а поршень меньшего диаметра вытесняет жидкость в сеть высокого дав-
ления. Такое устройство не обеспечивает длительной равномерной по-
дачи жидкости в сеть высокого давления, так как поршень мультипли-
катора необходимо реверсировать.
На рис. 56 изображено устройство [14], обеспечивающее более
равномерную и непрерывную подачу жидкости. Жидкость от насоса
через распределитель 3 (здесь типа Г72-1) подается в полость А и по
каналу в поршне 1 через обратный клапан 2 в полость Б. Поршень
мультипликатора движется влево, вытесняя жидкость из полости В
137
через обратный клапан 5 в сеть высокого давления. Обратные клапаны 4
и 6 при этом ходе закрыты. Из полости Г жидкость вытесняется через
распределитель на слив. В конце хода поршня 1 влево проточкой Д'
В сеть высокого
давления
Рис. 56. Устройство для равномерной и непрерывной подачи
ЖИДКОСТИ
соединяются каналы 7 и 8 и распределитель 3 переключается, реверсируя
поршень 1. Цикл повторяется, только теперь полостью высокого давле-
ния является полость Б. Очередной реверс
произойдет после соединения проточкой £ ка-
“—Д Vjg налов 7 и 9.
~ ~ ЕД Г \ Способы реверсирования двухступенча-
1 7 того поршня могут быть различными. Для
Рис. 57. Регулирование
усилия прижима
создания большей равномерности подачи
жидкости применяются мультипликаторы
с несколькими двухступенчатыми поршнями.
Пневмогидравлические приводы, по существу,
также являются мультипликаторами.
Регулирование усилия прижима. Регу-
лировать усилие прижима штока 1 к упору 2
' (рис. 57), например при шлифовании твердых
сплавов, полировании, доводке, прессовании
и т. п., можно соответствующей настройкой
давления в системе (предохранительным кла-
паном ПК или редукционным клапаном).
В приведенной на рис. 57 схеме усилие
прижима регулируется сопротивлением, вклю-
ченным параллельно цилиндру, дросселем Др.
138
Чем больше открытие дросселя, тем меньше давление в системе и усилие,
развиваемое цилиндром. Клапан ПК здесь должен быть настроен на
3—4 бар выше наибольшего рабочего давления, необходимого для тех-
нологических целей.
РАЗГРУЗКА НАСОСА И СИСТЕМЫ
Часто по условиям работы машины имеются небольшие повторяю-
щиеся промежутки времени, когда давление в гидросистеме может быть
значительно понижено или вообще снято. В приведенных ниже схемах
рассмотрены некоторые способы разгрузки насоса и системы от давления
соединением нагнетательной магистрали со сливной; в этом случае
давление в системе определяется сопротивлением магистралей. Привод
иасоса при этом не отключается.
Разгрузка экономически эффективна, так как повышает к. п. д.
гидросистемы и срок службы ее элементов, особенно насоса. Нагрев
жидкости замедляется.
Разгрузка насоса
Применение крана управления. В указанном на рис. 58 положении
крана давление определяется настройкой предохранительного кла-
пана ПК- Поворотом крана магистрали 1 и 2 соединяются со сливной
магистралью 3 — разгружается и насос и гидроцилиндр. Такая схема
применяется при использовании насосов малой производительности.
Рис. 58. Разгрузка систе-
мы с применением кра-
на управления
Рнс. 59. Разгрузка с примене-
нием трехпозиционного золотни-
ка основной схемы исполнения
В гидропанелях типа Г31-1 в одном из положений трехпозиционного
крана разгрузка насоса и системы осуществляется принципиально по
такой же схеме.
Применение трехпозиционных реверсивных золотников. В данном
случае используются золотинки 1 и 6-й схем исполнения (см. табл. 120).
На рис. 59 изображен золотник РЗ типа Г73-1, основной схемы, который
в среднем положении (при выключенных магнитах) соединяет нагнета-
тельную магистраль и обе полости цилиндра со сливом.
139
Золотник 6-й схемы исполнения в среднем положении соединяет
нагнетательную магистраль со сливом, оставляя закрытыми обе по-
лости цилиндра.
Разгрузка в крайних положениях хода поршня. В указанном на
рис. 60 положении распределителя Р жидкость по магистралям 1 и 2
подается в противоштоковую полость цилиндра. Поршень идет вправо
и в конце хода открывает выход жидкости через обратный клапан 1КО
на слив. После реверсирования в левом крайнем положении жидкость
из цилиндра идет на слив через обратный клапан 2КО.
Если в крайнем положении на шток продолжает действовать какая-
либо внешняя осевая нагрузка, то система разгружается до давления,
определяемого этой нагрузкой.
Рис. 61. Разгрузка насоса большей произ-
водительности с помощью разделительной
панели типа Г53-1
Рис. 60. Разгрузка в край-
них положениях поршня
Применение разделительной панели типа Г53-1. Насос разви-
вает низкое давление при большом расходе; насос Н2 развивает высокое
давление при малом расходе (рис. 61). При быстрых перемещениях
с небольшой нагрузкой цилиндр питается суммарным расходом обоих
насосов. Клапан 1 поднят давлением насоса Нх, которое определяется
настройкой клапана 2.
При возрастании нагрузки на штоке цилиндра, когда требуется
осуществить медленное движение с большим усилием (подача инстру-
мента), давление в полости А, связанной с нагнетательной маги-
стралью насоса И %, возрастает, но не более чем до давления настройки
клапана 3. Клапан 2 поднимается, соединяя нагнетательную маги-
страль насоса со сливом. Клапан 1, опустившись под действием пру-
жины и высокого давления, отсекает сеть насоса Н2 от разгруженного
насоса Нг. Краном 4 можно осуществить разгрузку насоса Н2.
Применение напорного золотника. Схема работает также, как пока-
занная на рис. 61, но составлена из более простых и доступных аппа-
ратов (рис. 62).
При быстром перемещении с небольшой нагрузкой цилиндр Ц
питается с}'ммарным расходом обоих насосов. Когда нагрузка возра-
140
стает выше давления настройки напорного золотника ИЗ, последний
открывается давлением, создаваемым насосом Нг, и насос Нх разгру-
жается. Обратный клапан КО предотвращает падение давления в си-
стеме.
Разгрузка с удержанием установившегося давления в системе.
Если в течение некоторого времени в системе требуется поддерживать
заданное давление статически, без
расхода рабочей жидкости или с рас-
Рис. 63. Разгрузка насоса с удержа-
нием установившегося давления в си-
стеме
Рис. 62. Разгрузка насоса боль-
шей производительности с по-
мощью напорного золотника
ходом, необходимым лишь для компенсации утечек, то на это время на-
сос может быть разгружен (рис. 63).
При достижении заданного давления, определяемого настройкой
реле давления РД, последнее переключает золотник с электромагни-
том РЗ (например, типа Г73-21), управляющий предохранительным
клапаном ПК. Насос разгружается, а давление в системе создается
пневмоаккумулятором ПА и удерживается обратным клапаном КО.
Разгрузка системы
Частичная разгрузка. На рис. 64 представлена схема с вертикаль-
ным расположением цилиндра. В момент подъема и выстаивания поршня
в верхнем положении в системе необходимо поддерживать давление Р,
необходимое для удержания на весу поршня и связанных с ним масс.
Если это давление значительно меньше, чем давление, развиваемое при
рабочем ходе (вниз), а время выстаивания достаточно велико, то на
это время насос и систему можно разгрузить до давления Р, применив
напорный золотник НЗ, ограничивающий давление, подаваемое в што-
ковую полость цилиндра.
Обратный клапан КО служит для ускорения холостых ходов.
Разгрузка при установке рабочего органа на жестком упоре [14].
При подводе рабочего органа к жесткому упору, последний восприни-
мает усилие, развиваемое гидроцилиндром и достигающее значитель-
ных величин (10 000 н и более). Такие нагрузки в прецизионных стан-
ках (шлифовальных, координатнорасточных и т. п.) могут вызвать
нежелательные деформации и перекосы. В то же время для фиксации
рабочего органа на упоре часто достаточно незначительного усилия.
141
Схема, представленная на рис. 65, позволяет снизить давление в си-
стеме при остановке рабочего органа на упоре до величины, определяе-
мой настройкой пружины золотни-
ка 2НЗ. При движении рабочего
Рис. 65. Разгрузка системы при
установке рабочего органа на
жестком упоре
Рис. 64. Частичная разгрузка си-
стемы
органа к упору золотник 2НЗ закрыт совместным действием противо-
давления, создаваемого дросселем Др, и пружины самого золотника.
Напорный золотник 1НЗ удерживает давление в остальной части
системы, не показанной здесь.
блокировки
Ниже приведены примеры схем, устраняющих возможность само-
произвольных перемещений поршней гидроцилиндров под влиянием
сил, действующих на штоки со стороны рабочих органов (вес несамо-
тормозящнхся механизмов, усилие пружин и т. п.). Наиболее часто
такая блокировка нужна при вертикальной компоновке цилиндров.
Удержание на весу поршневой группы вертикального цилиндра
с помощью напорного золотника. При включенном насосе И и ходе
поршня вниз рабочая жидкость поступает в цилиндр Ц по магистрали /,
вытесняется по магистрали 2, открывая напорный золотник ИЗ (типа
Г66-2), и по магистрали 3 через распределитель Р уходит на слив
(рис. 66, а). При ходе поршня вверх обратный клапан напорного золот-
ника свободно пропускает жидкость в нижнюю полость цилиндра.
При выключении привода поршень стремится опуститься, создавая
в ннжней полости давление рг= G:0,785 D2, где D —диаметр цилиндра,
G — сумма всех сил, стремящихся опустить поршень.
Если напорный золотник настроен на давление р2> Pi> он не
откроется, и поршень не сможет опуститься. Возможно, однако, мед-
ленное опускание поршня за счет утечек.
Удержание на весу поршневой группы вертикального цилиндра
объединением обеих полостей. Если у вертикального цилиндра доста-
142
точно велика разность между активными площадями штоковой и про-
тивоштоковой полостей, то при объединении обеих полостей цилиндра
и отсечении их от нагнетательной и сливной магистралей движение
Рис. 66. Удержание на весу
поршневой группы вертикаль-
ного цилиндра: а — с помощью
напорного золотника; б — объе-
динением полостей цилиндра
поршня становится невозможным, так как уменьшение объема одной из
полостей цилиндра при этом не равно увеличению объема другой полости.
На рис. 66, б в качестве распределителя Р применен трехпозицион-
ный реверсивный золотник 6-й схемы исполнения (например, 6Г73-1).
При соединении указанным способом распределитель осуществляет
реверсирование цилиндра и останов при
выключении обоих электромагнитов.
Двухсторонний гидравлический за-
мок. Устройство предназначено для за-
пирания обеих полостей цилиндра при
отсутствии давления на входах а и б
(рис. 67). При этом плунжера 1 и 2 под
действием пружин сходятся к центру,
оттесняя пилот 3 и отсекая проточки в
и е соответственно от проточек г и д.
Подвод жидкости из полостей цилин-
дра под торцы плунжеров 1 и 2 уско-
ряет закрытие замка.
При подводе давления к одному
из входов, например к точке а, плун-
жер 1 отжимается вправо и давление
через проточки д и е поступает в што-
ковую полость цилиндра. Одновремен-
но пилот 3 отжимается влево и отводит
влево плунжер 2. Из противоштоковой
полости открывается слив через про-
точки в и г.
Рис. 67. Двусторонний гидрав
лический замок
На рис. 68 (см. вклейку в конце
книги) представлен вариант гидравлической схемы врезного шлифо-
вального полуавтомата (желобошлифовальный полуавтомат ЛЗ-162,
проект Ленинградского СКВ ШО), на которой хорошо видны соче-
тания элементарных функциональных схем.
143
ГЛАВА VII
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОПРИВОДОВ
ТРУБОПРОВОДЫ
В реальных конструкциях агрегаты гидросистемы располагаются
иа некотором расстоянии друг от друга, причем это расстояние может
быть весьма значительным по сравнению с собственными размерами агре-
гатов. Лишь в редких случаях, когда агрегаты расположены вплотную
один к другому или на каком-либо общем основании, удается направлять
потоки рабочей жидкости по сверленым, фрезерованным, литым, штам-
пованным и т. п. каналам, выполненным в корпусах гидроаппаратуры
и промежуточных деталях. В большинстве же случаев магистрали гид-
роприводов выполняются в виде трубопроводов.
В зависимости от конструктивного назначения трубопроводы
делятся на жесткие (обычно металлические трубы) и гибкие (резиновые
шланги, гибкие металлические рукава, хлорвиниловые трубки).
Жесткие трубопроводы в пределах своей упругости могут приме-
няться для соединения подвижных элементов системы. В то же время
гибкими трубопроводами соединяют элементы, ие имеющие относитель-
ного смещения (для уменьшения передачи вибраций, из соображений
удобства монтажа и т. п.).
Основной характеристикой трубопровода является его условный
проход (номинальный внутренний диаметр). Ряд нормализованных
условных проходов по ГОСТу 355—52 приведен в табл. 4. При назначе-
нии трубопровода необходимо также знать наружный диаметр и завися-
щий от него минимальный радиус изгиба (табл. 74, 75).
Необходимый условный проход Dy в мм или же площадь прохода F
в см2 в зависимости от требуемой пропускной способности Q в л/мин
и допустимой скорости потока в трубопроводе v в м/сек определяется
по формулам:
Dy = 11,3 V~F мм-, F = -^~ см2;
или по табл. 76.
Ниже жирной линии в таблице помещена зона Q : d> 4, что при
принятой размерности и при вязкости масла 40 сап (4-10“5 м2/сек,
масло индустриальное 20, t — 32° С) соответствует турбулентному
характеру потока (Re >2000).
144
Таблица 74
Наименьший радиус изгиба стальных труб
Наружный диаметр трубы DH Способ гибки Наименьшая длина прямого участка 1наим в мм
в горячем состоянии в холодном состоянии
в мм в дюймах В-наим в мм
13,5 40 80 40
17 50 100 45
21.25 *Л 65 130 50
26,75 ’/« 80 160 55
33,5 1 100 200 70
42,25 !*/« 130 260 85
48,0 1‘/, 150 300 100
60,0 2 180 360 120
75,5 2V, 225 450 150
88,5 3 265 530 170
114 4 340 680 230
Примечания: 1. Таблица составлена по даииым отраслевых
нормалей.
2. Предпочтительно принимать RHauM, соответствующий гибке
в холодном состоянии.
Таблица 75
Радиус изгиба медных и латунных труб
Наружный диа- метр трубы DH в мм 4 6 8 10 12 14 18 22 28
Наименьший ра- днус изгиба RHauM В мм 8 12 16 20 24 28 36 66 84
Наименьшая дли- на прямого участ- ка 1наим в мм 12 18 25 30 35 35 42 50 55
Примечание. Таблица составлена по данным отраслевых
нормалей.
Ю Аврути!
266
145
Таблица 76 Пропускная способность трубопроводов Расход Q в л/мин при скорости потока жидкости в м/сек in 2,1 8,4 15,1 23,4 52,8 94,2 148 241 377 589 840 1150 1510
m 1,89 7,56 13,6 21,0 46,6 84,7 133 216 340 529 756 1040 1360
1,68 6,72 12,1 18,7 41,3 75,3 118 192 302 470 672 924 1210
m co 1,47 - 5,89 10,6 16,3 36,0 65,9 103 168 264 411 589 808 1060
co 1,26. 5,05 9,05 14,0 31,7 56,5 88,4 144 226 352 505 693 905 1410
in c? 1,05 4,2 7,54 11,7 26,4 47,1 73,7 121 | 188 299 420 577 754 1180
CM 0,84 3,36 6,03 9,38 21,1 37,6 58,9 96,5 151 235 336 462 603 942
1П 0,63 2,52 4,52 7,05 15,8 28,3 44,2 72,4 113 177 252 346 452 707
0,42 1,68 3,02 4,70 10,6 18,8 29,5 48,2 75,4 118 168 231 302
in 0,21 0,84 ' 1,51 2,34 5,28 9,42 14,8 24,1 37,7 58,9 84,0 115 151 236
я d Fifoxodn «jtfFhioifLI ' 0,07 *0,28 0,51 0,78 1,77 i 3,14 4,91 8,04 12,6 19,6 28,0 38,5 50,7 78,5
XFW -yoitf я wQ -AcLl эин -ahEHCOQO ’T ч, ® Cl ** •* Cl «J N I o' —• — CM CM CM CO ТГ
ww я ^<7 tfoxodn $1ЧНЯО1ГЭХ 3 6 8 10 15 20 25 32 40 50 60 70 80 100
146
Жесткие трубопроводы
Наиболее употребительны трубы стальные бесшовные холодно-
тянутые и холоднокатаные (ГОСТ 8734—58) при Dy <; 30 мм и горяче-
катаные (ГОСТ 8732—58) при Dy > 30 мм. Материал — сталь 10 и
сталь 20. Реже применяются сварные стальные трубы.
Применяются также трубы из алюминиевых сплавов (ГОСТ
1947—56) и трубы из красной меди (ГОСТ 617—64). Применение по-
следних не рекомендуется вследствие дефицитности меди и в связи
с отрицательным воздействием меди на стойкость минеральных масел.
Применение медных труб может быть допущено только при необходи-
мости гибки труб вручную по месту. При давлении до 6 бар иногда при-
меняются винипластовые трубы по ТУ МХП 4251—54.
В табл. 77, 78, 79 дан сортамент труб, применяемых в качестве
трубопроводов гидросистем.
Напряжения в материале труб от статического давления р в бар
могут быть определены по следующим формулам [9]:
для тонкостенных труб (DH : s 16)
о._ .
S ’
для толстостенных труб (DH : s < 16)
Dl + 2s + 2s2
О = 5p-------7-5--r---- .
s (d — s)
В этом случае минимальная толщина стенки
smin —
/ ~| /~[°J + P
2 \ V [о]-р
В формулах приняты следующие условные обозначения:
s — толщина стенки в см;
о, [а] — действующее и допускаемое напряжение в материале
труб в н/см2. Обычно [а] = (0,3—0,5) ав, где ов —
временное сопротивление на разрыв (табл. 80).
При нарушении формы сечения (вмятины, сплющивания), а также
в местах установки жестких связей (хомутов, присоединений и т. п.)
напряжения могут возрасти соответственно в 1,25—2 раза.
При пульсирующем характере изменения давления р в трубе
производят проверку на усталость по формулам [9]:
для тонкостенных труб (DH : s > 16)
6pDH / 3DH + 2s 1 \
о =-------I----s------0) + т--- I»
s \ 2s 1 — v)
где co = max m------коэффициент, характеризующий овальность
“max T “min
сечения трубы;
V _ smax smm------коэффициент, характеризующий разностен-
smax + smin
ность сечения трубы;
d.nax, ^min — наибольшее и наименьшее значения размеров
осей овала;
smax> smin — наибольшее и наименьшее значение толщины
стенки трубы;
10*
147
Таблица 77
Размеры стальных бесшовных труб
(по ГОСТ 8732-58 и ГОСТ 8734-58)
Dy Условное давление ру в бар
до 64 ДО 100 до 200 до 320 ДО 400
DH S G DH S G DH S G S G S 6
6 8 1 1,68 10 2 3,87 14 3,5 8,88 14 3,5 8,88 14 3,5 8,88
8 10 1 2,02 14 3 7,96 18 4,5 14,7 18 4,5 14,7 18 4,5 14,7
10 12 1 2,66 18 3 10,9 22 5 20,6 22 5 20,6 22 5 20,6
13 14 1 3,15 20 3,5 13,9 25 5 24,2 25 5 24,2 25 5 24,2
15 18 1,4 5,60 22 3,5 15,7 28 6 32,0 28 6 32,0 28 6 32,0
20 22 1.4 6,96 28 3,5 20,7 34 6 40,6 34 6 40,6 34 6 40,6
25 28 2 12,6 34 4 29,0 42 7 59,2 42 8 65,8 42 8 65,8
32 38 2,5 28,4 42 4 36,8 50 7 72,7 50 8 81,4 60 12 140
40 45 3 30,5 50 4 44,5 60 8 94,8 60 10 121 76 16 252
50 57 3,5 45,3 60 5 66,5 76 10 160 76 12 186 89 18 309
60 68 4 61,9 76 6 102 89 11 209 89 14 254 102 20 396
70 76 4 69,6 89 7 139 102 12 262 102 16 332 114 22 490
80 89 5 102 102 8 182 114 14 338 114 18 418 140 28 758
100 108 5 123 114 8 205 140 16 480 140 22 664 168 32 1100
125 140 6 195 140 9 286 168 20 777 168 25 892 194 36 1370
150 168 7 273 168 11 418 194 22 988 219 36 1590 245 45 2180
175 194 8 360 194 12 528 219 25 1170 245 40 1980 299 60 3460
200 219 9 408 219 14 694 245 28 1470 299 45 2760 351 70 4760
Примечания: 1. В пределах, очерченных жирной линией, применяются трубы по ГОСТу 8732—58; осталь
ные — по ГОСТу 8734 — 58.
2. Размеры в мм: Dy—условный проход, DH — наружный диаметр трубы, s — толщина стенки; G — вес 1 пог. м
в н (1 я — 0,102 кг).
Таблица 78
Размеры медных труб тянутых и холоднокатаных
(ГОСТ 617—64, нормаль станкостроения МТ 36-1)
Наружный диаметр DH в мм Толщина стенки s в мм Вес 1 лог. м G в я
4 0,5 (0,54-1,0) 0,481
6 0,8 (0,54-2,0) 1,14
8 1,0 (0,54-2,0) 1,96
10 1,0 (0,54-2,5) 2,45
12 1,0 (0,84-3,0) 3,04
14 1,0 (1,04-3,0) 5,59
18 1,5 (1,04-4,0) 6.87
22 2,0 (1,04-5,0) 11,6
28 2,0 (1,04-5,0) 18,5
Примечания: 1. По ГОСТу 617—64 в диа- пазоне DH — З-гЗО мм предусматриваются все раз- меры через 1 мм, кроме 19, 21, 29. Размер 27 нере- комендуемый. Диапазон DK = 3-?-360 мм. 2. В скобках указан диапазон толщин стенок, выделена толщина, соответствующая нормали МТ 36-1 для соединения развальцовкой с помощью нормали- зованных присоединений.
Таблица 79
Размеры труб из алюминия и алюминиевых сплавов тянутых
(ГОСТ 1947—56, нормаль станкостроения МТ 36-3)
Наружный диаметр DH в мм Толщина стеики s в мм Теоретический вес 1 пог. м G в я
6 0,75 (0,54-1,0) 0,343
8 1,0 (0,54-1,5) 0,588
10 1,0 (0,54-2,5) 0,755
12 1,0 (0,54-3,0) 0,921
14 1,0 (0,54-3,0) 17,1
18 1.5 (0,54-3,5) 20;8
22 2,0 (0,54-5,0) 34,5
28 2,0 (0,754-5,0) 44,7
Примечания: 1. Трубы изготовляются из алюминия марок Al, А2, АЗ и сплавов Д1, Д6, Д16, АВ, АМг, АМц, АД и АД1. 2. Кроме указанных, поГОСТу 1947—56 есть раз- меры DH = 7, 9, 11, 16, 20, 22, 25, 26, 28. Всего диа-
пазон DH (для труб тянутых) от 6 до 120 мм.
3. В обках указан диапазон толщин стенок. Выделена ..толщина, соответствующая нормали МТ 36-3 для соединения развальцовкой с помощью нормализованных присоединений.
Таблица 80
Временное сопротивление се материала труб на разрыв
(1 н/смгтх0,1 кгс/см2)
Материал труб вв в н!смг
Медь красная марки М3 отожженная 21 000
Алюминиевый сплав АМг отожженный 22 000
Латунь Л62 отожженная 30 000
Алюминиевый сплав Д1 закаленный и естественно состаренный 40 000
Сталь 20 40 000
Сталь 30 ХГСА 120 000
для толстостенных труб (dH : s<< 16)
iop(C2 + &2)
«2 - ь2 х
х Г1 + 2ы 2b2+а2 - M2fe + e) . / ab \81 .
XL+ a2 — b2 а2 — Ь2 — 2Ьг \ а2 + Ь2 ) J ’
где а, Ь — среднее значение наружного и внутреннего радиуса
трубы;
е = ?°la* S—'Р — эксцентриситет наружной поверхности трубы от-
носительно внутренней.
Допускаемое напряжение при расчете труб на усталость обычно
уменьшают в два раза по сравнению с расчетом на статическую проч-
ность.
Трубопроводы должны выдерживать следующее испытательное
давление: трубы водогазопроводные обыкновенные — 25 бар; трубы
водогазопроводные усиленные — 32 бар. Для труб бесшовных из
стали и цветных металлов давление вычисляется по формуле
20s [о]
Рисп = п ,
‘-'вн
где Рисп — испытательное давление в бар;
s — толщина стенки трубы в мм;
DeH — внутренний диаметр трубы в мм;
(а) —допускаемое напряжение в н!см2.
Для стали 20 [о] = 140 и/см2; для красной меди [о] = 55 н/см2
и Рисп не более 50 бар.
Согласно соответствующим стандартам, трубы подвергаются испы-
танию на сплющивание, загиб, отбортовку и раздачу.
150
Гибкие трубопроводы
Широко распространены гибкие резиновые и резинотканевые
шланги (ГОСТы 2299—43, 6286—60, 10362—63). В зависимости от
величины давления применяют шланги без оплеток, с одной, двумя или
тремя хлопчатобумажными или металлическими оплетками.
Для специальных целей применяются гибкие металлические герме-
тические рукава и шланги из термостойких материалов [9]. Для слив-
ных и дренажных магистралей, в системах смазки и пневматики низкого
давления иногда применяют гибкие пластикатовые трубки. Во избежа-
ние заламывания трубок внутрь закладывают металлическую пружину
с наружным диаметром на 1—2 мм меньшим внутреннего диаметра
трубки.
В табл. 81 и 82 приведены основные данные о стандартных гибких
трубопроводах, выпускаемых отечественной промышленностью. По от-
раслевым ТУ выпускаются также гибкие металлорукава на давление
до 400 бар [9].
Таблица 81
Рукава резиновые высокого давления с металлическими оплетками
(ГОСТ 6286—60)
Коли- чество опле- ток Внутрен- ний диаметр '\,н в мм Наруж- ный диаметр DH в мм Макси- мальное рабочее давление Р в бар Минималь- ный радиус изгиба R в мм Вес 1 погонного метра G в м
4 14,5 200 50 3,92
6 16,5 190 60 4,41
8 18,0 165 80 4,92
I 10 20,5 140 80 5,39
12 22,5 135 100 6,37
14 24,5 105 ПО 7,35
16 27,5 90 120 8,33
4 17,0 300 60 4,92
6 19,0 280 70 5,88
8 21,0 250 90 6,86
10 23,0 215 110 7,84
2 12 25,0 210 130 8,82
14 27,0 175 150 9,81
16 29,0 165 170 10,8
18 32,0 155 180 11,8
20 34,0 150 200 13,2
25 46,0 150 300 26,4
27 48,0 140 325 29,4
3 32 53,0 120 385 31,4
38 60,0 105 460 34,8
Долговечность резиновых шлангов невелика — от 1,5 до 3 лет,
включая срок складского хранения 1 год. Солнечный свет, высокая
и низкая температура снижают срок службы шлангов.
151
Таблица 82
Рукава резиновые напорные с нитяными оплетками (ГОСТ 10362—63)
и шланги дюритовые (ГОСТ 2299—43)
Шлан- ги Рукава резиновые
D6H Рабочее давление P в бар, не более
13 15 30 50 70 100
Dh DH G DH G DH G M G DH G
4 12 11.0 1,18 11,5 1,28 12,0 i,28 13,0 1,96 17,5 2,74
6 14 13.0 1,28 13,5 1,57 16,0 1,96 17,5 3,43 19,5 3,92
8 16 15,5 2,26 16,0 2,45 19,0 4,41 19,5 4,92 21,5 5,39
10 18 17,5 2,74 18,0 2,94 21,0 4,92 21,5 5,88 24,0 6,37
12 22 20,0 2,94 22,0 4,41 24,0 5,39 25,5 6,37 — —
14 24 22,5 3,24 25,0 4,92 28.5 6.37 28.5 6,86 — —
16 26 25,0 3,53 28,0 5,88 30,5 6,86 31,5 7,84 — —
18 28 27,5 4,12 30,5 6,37 33,5 8,33 — — — —
20 31 29,5 4,22 32,5 6.86 35,5 8.82 — — — —
22 33 32,0 4,92 34,5 7,84 37,5 9,30 — — — —
25 38 34,5 5,39 38,0 8,82 40,5 9,81 — — — —
28 41 38,0 6,37 44.5 12,3 — — — — — —
30 43 40,0 6,66 46,5 12,8 — — — —
32 47 42,0 7,84 48,0 13,7 — — — — — —
35 50 48,5 12,8 — — — — — — — —
38 53 51,5 13,7 __ — — — — — —
40 55 54,5 14,2 — — — — — — — —
42 57 56,5 14,7 — — — — — — — —
45 60 59,0 16,7 — — — —- — — — —
48 63 62,0 17,6 — — — __ — — — —
50 65 64,0 19,6 — — — — — __ —
Примечания: 1. D&H и DH — внутренний и наружный диа-
метр рукава в мм; G — вес 1 погонного метра в н.
2- Радиус изгиба рукавов: 4 при Da . < 25 мм 8 D-
tin Utiti tin
при DeH > 25 MM Rusa > 10 DeH.
152
В соответствии с ГОСТами, гибкие трубопроводы проходят испыта-
ние жидкостью под давлением (обычно рисп = 1,25 Рнаиб.раб при
трехкратном запасе прочности). Резиновые шланги и рукава прове-
ряются, кроме того, на тепло- и морозостойкость, набухание, расслаи-
вание и старение.
ПРИСОЕДИНЕНИЯ
Присоединительная арматура служит для сочленения отдельных
звеньев трубопровода между собой или с агрегатами машины. В станко-
строении в основном применяют резьбовые приспособления, регламенти-
рованные отраслевыми нормалями
классов А, Г и С.
Класс А (арматура) содержит при-
. соединения для гибких резиновых
шлангов (табл. 83, 84). В классе Г (ги-
дравлика) помещены присоединения ша-
тровые для стальных труб на рабочие дав-
ления до 320 бар (табл. 85—90), в клас-
се С (смазка)—присоединения сразваль-
.цовкой на рабочие давления до 50 бар
!для труб из цветных металлов и тонко-
стенных стальных труб (табл. 90—96).
Подобная арматура служит и для при-
соединения винипластовых трубок.
Иногда присоединение стальных трубопроводов осуществляется
'без промежуточных элементов путем нарезки конической резьбы не-
посредственно на конце трубы (рис. 69). Применяемая резьба соответ-
ствует обозначению трубы в дюймах (см. табл. 76).
Резьба коническая
Резьба трубная
69. Присоединение с по-
Рис. ___ -г______- ... -
мощью резьбы на конце трубы
Рис. 70. Поворотные присоединения для медленных (а) и для быст-
рых (б) движений
i Фланцевые соединения обычно применяют, начиная с Du = 32 мм>
однако в соответствии со стандартами группы Г-18 существуют фланце'
;вые соединения различных типов, начиная с Dy = 10 мм. В табл. 97
[показаны фланцевые соединения по ГОСТу 1255—54.
Во многих случаях стесненного монтажа, особенно при присоеди-
нении двух-трех трубопроводов к одной точке, удобны присоединения,
представленные в табл. 98. Однако хорошую герметичность они могут
обеспечить только при тщательной обработке уплотняющих торцов.
При подаче жидкости к многооборотным или быстровращающимся
.устройствам применяются различные типы поворотных соединений,
примеры которых показаны на рис. 70.
158
сч Таблица 85
о Присоединение прямое концевое
(нормаль Г91-10, изд. VI-1962)
Размеры в мм
Резьба трубная Л /
с:
к. =4
^31 *СЗ т а
-\\\\^
L 1
Размеры труб dH X s Резьба трубная по ГОСТу 6357—52 в дюймах di D Di L 1 «1 st Обозна- чение
Водогазопроводные по ГОСТу 3262—60 Бесшовные по ГОСТу 8732-58 н 8734-58
Условный проход Dy Обозначение в дюймах
под ключ
8 10 15 20 25 32 40 «/« 7s */„ */. Г I1/. Р/. 14X2 18X2,5 22X3 28X4 32X4 42X4 50X6 */* 7s 1/2 ’/« 1 1‘/. !*/« 8 11 14 19 25 32 38 21,5 27 34 41 47 56 68 25 27 34 41 52 62 72 30 34 38 44 46 54 64 15 16 19 20 22 27 35 19 24 30 36 41 50 60 22 24 30 36 46 55 65 Г91-11 Г91-12 Г91-13 Г91-14 Г91-15 Г91-16 Г91-17
Примечание. Допускаемое рабочее давление 80 бар-
Таблица 86
Присоединение' прямое концевое
(нормаль Г91-10, изд. VI-1962)
Размеры в мм
Зг
,-н ' 1L
I ш
L 1
Размеры труб dH х s Резьба коническая дюймовая по ГОСТу 6111—52 в дюймах di D Di L Z •Si Обозна- чение
Водогазопроводные по ГОСТу 3262—60 Бесшовиыё по ГОСТу 8732—58; 8734—58
Условный проход Dy Обозначение в дюймах под ключ
8 10 15 20 25 32 *А 3/. */2 7* 1 17* 14X2 18X2,5 22X3 28X4 32X4 42X4 7* ’/. 7 2 7. 1 17* 8 И 14 19 25 32 21,5 27 34 41 47 56 25 27 34 41 52 62 43 45 52 58 62 70 15 16 19 20 22 27 19 24 30 36 41 50 22 24 30 36 46 55 Б-Г91-11 Б-Г91-12 Б-Г91-13 Б-Г91-14 Б-Г91-15 Б-Г91-16
Примечание. Допускаемое рабочее давление 80 бар.
Таблица 87
СП
оо
Присоединение угловое концевое
(нормаль Г91-20, изд. VI-1962)
Размеры в ям
дюймобая
Размеры труб dH X s Резьба коническая дюймовая по ГОСТу 6111—52 в дюймах di D L Li I H Si Обозна- чение
Водогазопроводиые по ГОСТу 3262-60 Бесшовные по ГОСТу 8732-58; 8734—58
Условный проход Dy Обозначение в дюймах ПОД ключ
8 14X2 >/« 8 25 45 36 15 37 22 Г91-21
10 3/„ 18X2,5 11 27 54 42 16 41 24 Г91-22
15 '/г 22X3 14 34 63 48 19 51 30 Г91-23
20 28X4 19 41 72 54 20 56 36 Г91-24
25 1 32X4 1 25 52 83 62 22 68 46 Г91-25
32 1‘7* 42x4 IV* 32 62 100 76 27 80 55 Г91-26
Примечание. Допускаемое рабочее давление 80 бар.
Таблица 88
Присоединение тройниковое концевое для давления до 80 бар
(нормаль Г91-30, изд. VII 1962)
Размеры в мм
Размеры труб dH х s Исполнение Резьба коничес- кая дюймовая по ГОСТу 6111—52 в дюймах di ^2 D Di L I h H Si S2 Обозна- чение
Водогазопроводные по ГОСТу 3262—60 Бесшовные по ГОСТу 8732—58; 8734—58
Условный проход Dy Обозна- чение в дюймах
под ключ
8 V4 14X2 Б */< 8 8 25 70 15 40 22 Б-Г91-31
10 3Л 18X2,5 А •/. И И 27 80 16 48 24 — Г91-32 Б-Г 91-32
8 */* 14X2 8 25 15 — 22
Продолжение табл. 88
Размеры труб dH х s Исполнение Резьба коничес- кая дюймовая по ГОСТу 6111—52 в дюймах di dz d, D Dt L I h H Si Ss Обозна- чение
Водогазопроводные по ГОСТу 3262-60 Бесшовные по ГОСТу 8732-Б8; 8734—58
Условный проход Dy Обозна- чение в дюймах
под ключ
10 7. 18X2,5 Б 7, 11 11 27 84 16 48 24 Г91-32 Б-Г91-32
8 14X2 В 8 25 76 15 38 22 В-Г91-32
15 1/й 22x3 А Vs 14 14 34 92 19 52 30 — Г91-33
10 7s 18X2,5 11 27 16 — 24
15 х! 2 22x3 Б 14 34 96 19 30 Б-Г91-33
10 7s 18x2,5 В 11 27 90 16 45 24 В-Г91-33
20 7. 28X4 А 7s 19 19 41 106 20 60 36 — Г91-34
15 7s 22X3 14 34 19 — 30
20 7. 28X4 Б 19 41 110 20 36 Б-Г91-34
Аврутин 266
Продолжение табл. 88
Размеры труб dH X s Исполнение Резьба коничес- кая дюймовая по ГОСТу 6111—52 в дюймах di da D Di L I li H s. Обозна- чение
Водогазопроводные по ГОСТу 3262—60 Бесшовные по 1 ОС i у 8732—58; 8734—58
Условный проход Dy Обозна- чение в дюймах ПОД ключ
15 V2 22X3 В 7s 19 14 34 102 19 50 30 В-Г91-34
25 1 32x4 А 1 25 25 52 120 22 70 46 — Г91-35
20 7. 28X4 - 19 41 20 — 36
25 1 32X4 Б 25 52 124 22 46 Б-Г91-35
20 7» 28X4 В 19 41 116 20 60 36 В-Г91-35
32 17« 42X4 А 1-Vi 32 32 62 142 27 80 55 — Г91-36
25 1 ' 32X4 25 52 22 — 46
32 1'/. 42X4 Б 32 62 152 27 55 Б-Г91-36
25 1 32x4 В 25 52 132 22 72 46 В-Г91-36
Соединение прямое промежуточное
(нормаль Г91-50, изд. VT-1962)
Размеры в мм
Таблица 89
I L I
Размеры труб dH X s rft D Dt L 1 Si Обозна- чение
Водогазопроводные по ГОСТу 3262-60 Бесшов- ные по ГОСТу 8732—58; 8734—58
ПОД ключ
Условный проход Dy Обозна- чение в дюймах
8 V. 14X2 8 21,5 25 52 15 19 22 Г91-51
10 18X2,5 11 27 27 56 16 24 24 Г91-52
15 22X3 14 34 34 62 19 30 30 Г91-53
20 7. 28X4 19 41 41 70 20 36 36 Г91-54
25 1 32X4 25 47 52 74 22 41 46 Г91-55
32 17. 42X4 32 56 62 88 27 50 55 Г91-56
Примечание. Допускаемое рабочее давление 80 бар.
Соединение прямое промежуточное
(нормаль Г91-60, изд. VI-1962)
Размеры в мм
Таблица 90
.7
< 1 зз й [НИ
Размеры труб dH х s dt D Di L 1 Si •$2 Обозна- чение
Водогазопроволные по ГОСТу 3262—60 Бесшов- ные по ГОСТу 8732—58; 8734-58
под КЛЮЧ
Условный проход Dy Обозна- чение в дюймах
8 V. 14X2 ' 8 21,5 25 30 15 19 22 Г91-61
10 Vs 18X2,5 11 27 27 34 16 24 24 Г91-62
15 Vs 22X3 14 34 34 38 19 30 30 Г91-63
20 ’/« 28X4 19 41 41 42 20 36 36 Г91-64
25 1 32X4 25 47 52 46 22 41 46 Г91-65
32 I1/. 42X4 32 56 62 54 27 50 55 Г91-66
Примечание. Допускаемое рабочее давление 80 бар.
Таблица 91
СП
ф.
Прямое концевое соединение
(нормаль С91-10, изд. VI-1962)
Размеры в мм
Размеры труб dH X S Резьба в дюй- мах di D о. L L, 1 8, S2 Обозначение
медных по ГОСТу 617—64 стальных по ГОСТу 8734-58 Исполнение А (с трубной резьбой) Исполнение Б (с кони- ческой резьбой)
ПОД ключ
4X0,5 2,5 13,5 13,5 23 29 7 12 12 С91-11 Б-С91-11
6X0,75 6X0,6 V8 4 16 16 25 32 8 14 14 С91-12 Б-С91-12
8X1 8X0,8 5,5 19,5 19,5 38 9 17 С91-13 Б-С91-13
10X1 10X1 7* 7,5 21,5 40 10 19 17 С91-14 Б-С91-14
12X1 12X1 9,5 21,5 25 30 42 11 22 19 С91-15 Б-С91-15
14X1 14X1 / 8 И 27 27 34 48 12 24 24 С91-16 Б-С91-16
18x1,5 18X1 14 34 34 40 53 13 30 30 091-17 Б-С91-17
22X2 22x1,6 3/< 19 41 41 43 57 14 36 36 С91-18 Б-С91-18
28X2 28X1,6 1 24 47 52 48 62 16 46 41 С91-19 Б-С91-19
Примечание. Допустимое рабочее давление 50 бар.
165
Таблица 92
Таблица 93
Присоединение тройниковое концевое
(нормаль С91-30, изд. VIII-1962)
Размеры в мм
«о’’
>=5 1 / г
Размеры труб dH X s Испол- нение Резьба ко- ническая дюймовая по ГОСТу 6111-52 в дюймах di di da D Di L l h H Si S2 Обозна- чение
медных по ГОСТу 617—64 стальных по ГОСТу 8734-58
ПОД ключ
4X0,5 — Б ‘/8 2,5 2,5 13,5 45 7 26 12 Б-С91-31
6X0,75 А 4 4 — 16 — 46 8 — 14 — С-91-32
4X0,5 — 2,5 — 13,5 — 7 — 12
6X0,75 Б 4 16 47 8 14 Б-С91-32
4x0.5 В 2,5 13,5 44 7 12 B-C91-32
Продолжение табл. 93
Размеры труб dH X s Испол- нение Резьба кони- ческая дюймовая по ГОСТу 6111-52 в дюймах di dz da D £>i L I Z, H Si s2 Обозна- чение
медных по ГОСТу 617—64 стальных по ГОСТу 8734-58
под ключ
8X1 8X0,8 А V, 5,5 5,5 — 19,5 — 52 9 — 32 17 — С91-33
6X0,75 6X0,'6 — 4 — 16 — 8 — 14
8X1 8X0,8 Б 5,5 19,5 53 9 17 Б-С91-33
6X0,75 6X0,6 В 4 16 50 8 30 14 В-С91-33
10X1 10X1 А 7,5 7,5 — 21,5 — 54 10 — 36 19 — С91-34
8X1 8X0,8 — 5,5 — 19,5 — 9 — 17
10X1 10X1 Б 7,5 21,5 56 10 19 Б-С91-34
8X1 8x0,8 В 5,5 19,5 54 9 17 В-С91-34
12X1 12X1 А 3/8 9,5 9,5 25 72 11 40 22 — С91-35
10X1 10X1 7,5 21,5 10 19
12X1 12X1 Б 9,5 25 74 11 22 Б-С91-35
Продолжение табл. 93
Размеры труб dH X s Испол- нение Резьба кони- ческая дюймовая по ГОСТу 6111—52 в дюймах d. <^2 da D Z?i L I Z, H Si s2 Обозна- чение
медных по ГОСТу 617-64 стальных по ГОСТу 8734-58
ПОД ключ
10x1 10X1 в 3/8 7,5 21,5 70 10 38 19 В C91-35
14X1 14X1 А 11 11 27 78 12 40 \ 24 — С91-36
12X1 12X1 9,5 25 11 — 22
14X1 14X1 Б 11 27 83 12 24 Б-С91-36
12X1 12X1 в 9,5 25 74 11 22 В-С91-36
18x1,5 18X1 А V 2 14 14 34 93 13 50 30 — С91-37
14X1 14X1 11 27 12 — 24
18x1.5 18X1 Б 14 34 97 13 30 Б-С91-37
14X1 14X1 в 11 27 88 12 46 24 В-С91-37
Продолжение табл. 93
Размеры труб dH X s Испол нение Резьба кони- ческая дюймовая по ГОСТу 6111—52 в дюймах dt dz da D Dt L I Zi H Si s2 Обозна- чение
медных по ГОСТу 617—64 стальных по ГОСТу 8734-58
под ключ
22x2 22x1,6 А 3/. 19 19 41 107 14 58 36 — C9I-38
18x1,5 18X1 14 34 13 — . 30
22x2 22x1,6 Б 19 41 110 14 36 Б-С91-38
18X1,5 18X1 В 14 34 103 13 52 30 B-C91-38
28x2 28X1,6 А 1 24 24 52 120 1 16 66 46 — C91-39
22x2 22x1,6 19 41 14 — 36
28X2 28X1,6 Б 24 52 125 16 70 46 Б-С91-39
22x2 22x1,6 В 19 41 117 14 60 36 B-C91-39
Примечание. Допустимое рабочее давление 50 бар*
Таблица 94
Тройниковое промежуточное соединение
(нормаль С91-40, изд. VI-196?)
Размеры в мм
Размеры труб dH X s и dlH х st dt <4 D Dt L I h H •S1 Обозначение
для отвода с dt для отвода с dz
№ I 1
медных по ГОСТу 617-64 стальных I по ГОСТу 8734—58 медных по ГОСТу 617-64 стальных по ГОСТу 8734-64
4X0,6 — 4X0.5 — 2,5 2,5 13,5 13,5 48 7 7 30 12 12 C91-41
6X0,76 6X0,6 4x0,5 — 4 2,5 16 13,5 50 8 7 32 14 12 C91-42
8X1 8x0,8 6X0,75 6X0,6 5,5 4,0 19,5 16,0 54 9 8 38 17 14 C91-43
10X1 10X1 8X1 8X0,8 7,5 5,5 21,5 19,5 58 10 9 40 19 17 C91-44
12x1 12X1 10X1 10X1 9.5 7,5 25 21,5 65 11 10 46 22 19 C91-45
14X1 14X1 12X1 12X1 11,0 9.5 27 25.0 75 12 II 50 24 22 C91-46
18X1,5 18X1 14X1 14X1 14,0 и,о 34 27,0 85 13 12 60 30 24 C91-47
22x2 22x1,6 18X1,5 18x1 19,0 14,0 41 34,0 95 14 13 70 36 30 C91-48
28x2 28x1,6 22x2 22x1,6 24,0 19,0 52 41,0 106 16 14 84 46 36 C91-49
Примечание. Допустимое рабочее давление 50 бар.
170
Таблица 95
Прямое промежуточное соединение
(нормаль С91-50, изд, VI-1962)
Размеры в мм
Размеры труб d„Xs dt D Di L 1 S, Обозиа чение
медных по ГОСТу 617—64 стальных по ГОСТу 8734—58 под ключ
4X0,5 — 2,5 13,5 13,5 38 7 12 12 С91-51
6X0,75 6X0,6 4 16 16 40 8 14 14 С91-52
8X1 8X0,8 5,5 19,5 19,5 42 9 17 17 С91-53
10X1 10X1 7.5 19,5 21,5 44 10 19 17 C9I-54
12X1 12X1 9,5 21,5 25 50 11 22 19 С9155
14X1 14X1 11 27 27 56 12 24 24 С91-56
18х 1,5 18x1 14 34 34 62 13 30 30 C9I-57
22X2 22X1,6 19 41 41 70 14 36 36 С91-58
28X2 28Х 1,6 24 47 52 76 16 46 41 С91-59
Пр и м е ч а н и е. Допустимое рабочее давление 50 бар.
171
Таблица 96
Концевые соединения без ниппеля
(нормаль С92-10, изд. V-196C)
Размеры в мм
Размеры труб dH X s Резьба d Кольцо С92-9 Штуцер С92-1 Глубина сверления L
медных по ГОСТу 617-64 сталь- ных по ГОСТу 8734—58 метри- ческая трубная в дюймах di d> °-0Д 7-1 . +0,3 йз+0,2 Dt l2 I 31 под ключ
4X0,5 М10Х1 2.5 3 8,3 7 4 13,5 14 9 12 10
6X0,75 6X0,5 М12Х1.25 — 4 4,5 10 8 6 16 16 10 14 12
8X1 8X0,8 М14Х1.5 — 5,5 6 11,5 9 8 19,5 18 и 17 14
10X1 10X1 М16Х1.5 — 7,5 8 ,13,5 10 10 19,5 20 12 17 16
12X1 12X1 М18Х1.5 9,5 10 15,5 11 12 21,5 22 14 19 18
14x1 14X1 '/2 11 12 18 11 14 25 26 17 22 20
18X1,5 18X1 ’Л 14 15 23,5 12 18 34 30 20 30 23
22x2 22X1,4 — 1 19 20 29,5 14 22 41 34 23 36 26
28x2 28X1,4 — 174 24 25 38 16 28 52 38 26 46 30
Условный проход
Таблица 97
Таблица 98
Присоединения с торцовым уплотнением
Размеры в мм
Трубка d„Xs di d2 d3 dt d. dt посад- ка A3/C3 Резьба трубная в дюймах и k 1 D м я (сфера)
4,05 3 8 17 3 7,5 14 */< 12 5 12 21,9 25 И
6X0.75 4,5 10 17 4 7,5 14 14 7 12 21,9 25 11
8Х 1 6 12 22 6 11 18 в/в 16 8 16 31,2 32 15
10Х 1 8 14 24 6 11 18 18 10 16 31,2 35 15
12X1 10 16 28 8 14 22 ч, 20 12 20 36,9 42 19
14Х 1 12 18 30 8 14 22 ч, 22 14 20 36,9 45 19
18X1,5 15 22 38 10 19 28 7< 26 18 25 47,3 52 25
Трубка
d«Xs
4X0,5
6X0,75
8Х 1
10Х 1
12Х 1
14X1
18Х 1,5
S1 под ключ G Одинарное присоедине- ние Двойное присоедине- ние Тройное присоеди- нение Прокладка | А52-5
L L Lx L L, 7-2
19 10 24 25 20 36 37 32 48 49 44 15
19 12 26 27 22 40 41 36 54 55 50 15
27 15 31 33 26 47 49 42 63 65 58 19
27 18 33 35 28 51 53 46 69 71 64 19
32 20 40 42 35 60 62 55 80 82 75 23
32 22 42 44 38 64 66 60 86 88 82 23
41 25 50 53 45 76 79 71 102 105 97 28
Примечания: 1. Материал болта — сталь 35, ушка — ла-
тунь Л62.
2. Непзраллельность торцов ушка не более 0,02 мм.
3. Подобные присоединения применяются и для шлангов с соот-
ветствующим изменением хвостика ушка.
174
Если при разъединении трубопроводов необходимо предотвратить
слив жидкости, могут быть использованы самозапирающиеся присоеди-
нения. В конструкции [45], показанной на рис. 71, подпружиненные
шарики 1 и 4 закрывают выходы из разъединенных участков маги-
страли. При навинчивании гайки 2 на штуцер 5 шарики распираются
Рис. 71. Самозапирающиеся присоединения
толкателем 3 и отжимаются от седел, позволяя жидкости свобо дно про
текать через присоединения.
В приведенных таблицах даны только основные размеры присоеди-
нений в сборе. Полностью размеры отдельных деталей приведены
в соответствующих нормалях или ГОСТах. Различные типы соедине-
ний для гидропрессовых установок описаны в специальной литера-
туре [53, 54].
УПЛОТНЕНИЯ
Для обеспечения надежности и экономичности работы гидропривода
необходимо предотвратить или уменьшить до допустимых пределов
утечки и перетечки жидкости через подвижные и неподвижные стыки
элементов гидросистемы из полостей с большим давлением в полости
с меиыпим. Требуемая степень герметизации обеспечивается выбором
соответствующих уплотнительных устройств.
Количество типов уплотнений, применяемых в различных отраслях
техники, очень велико в связи с разнообразием конкретных условий
их применения (уплотняемой среды, давления, температуры, скорости
относительного движения деталей, габаритных размеров и т. п.). Ниже
приводятся краткие сведения о стандартизованных, нормализованных
и специальных уплотнениях, применяемых в станках и иногда в прессах.
Уплотнения неподвижных стыков
Неподвижные стыки — сочленение крышек и фланцев с корпусами,
соединения трубопроводов и т. п. —обычно уплотняются путем созда-
ния натяга между стыкуемыми поверхностями, которые прижимаются
Друг к другу с силой, превышающей противодействие избыточного
давления в уплотняемой полости. Уплотняемые поверхности должны
прилегать друг к другу, по крайней мере, по замкнутой линии, разде-
ляющей полости с разным давлением (например, посадка шарика в ко-
ническое седло).
Более герметичны, но значительно более сложны в исполнении со-
пряжения жестких элементов по поверхности (плоскости, конусу,
цилиндру, сфере). Такие сопряжения требуют высокой геометрической
точности и чистоты стыкуемых поверхностей, что достигается малопро-
175
изводительными доводочными или пригоночными операциями. Поэтому
везде, где можно, в уплотняемом стыке должен использоваться деформи-
руемый элемент. Таким элементом может быть либо пластичный мате-
риал одной или обеих сопрягаемых деталей (например, цветной металл
в присоединениях, показанных в табл. 98), либо специальная прокладка.
В табл. 99, 100 приведены нормализованные прокладки, а в
табл. 101 — прокладочные материалы.
Таблица §9
Таблица 14)0
Прокладки наружного уплотнения
для низких давлений
(нормаль А52-1, изд. 11-1948)
Размеры в мм
Медная прокладка
(нормаль А52-5, изд. IV-1960)
Материалы для уплотняющих прокладок
Материал Примерная область применения
Резина маслобензостойкая Пластикаты (хлорвинило- вый н др.) Картон технический Паронит Бумага чертежная, калька Свинец Алюминий, медь Сталь Крышки н люки резервуаров, картеров и других полостей без избыточного да- вления или с незначительным давлением Крышки и люкн резервуаров, картеров и ДРУГИХ полостей без избыточного да- вления или с незначительным давлением Крышки гидроцилиидров низкого и среднего давления Стыки фланцевых соединений при да- влении до 75 бар Чисто обработанные (шлифованные или шабренные) стыки при давлении до 100 бар Стыки торцовых присоединений при грубо обработанной поверхности деталей Арматура и фланцы при давлении до 250 бар Арматура и фланцы при давлении свыше 250 бар
176
В табл. 102 дан сортамент широко применяемых резиновых колец
круглого сечения, пригодных также и для подвижных соединений.
Иногда применяется резиновый шнур круглого или прямоугольного
сечения (ГОСТ 6467—57).
Таблица 102
Кольца уплотнительные для подвижных и неподвижных соединений
и канавки под них
(нормаль А52-4, нзд. II1-1960)
Размеры в мм
Кольцо Канавка Кольцо Канавка
D d б+О.З Подвижное соединенне Непод- вижное соедине- ние D d й+0,3 Подвижное соединение Непод- вижное соедине- ние
Hi h Di h
£>,—од
£>2—0,1
8 10 12 14 15 16 2 2,5 4,5 6,5 8,5 10,5 11,5 12,5 4.8 6,8 8,8 10.8 11.8 12,8 1,5 70 75 80 85 90 95 100 105 ПО 120 125 130 140 150 5 6,5 61,1 66,1 71,1 76,1 81,1 86,1 91,1 96,1 111,1 111,1 116,1 121,1 131,1 141,1 61,7 66,7 71,8 76,8 81,8 86,8 91,8 96.8 101.8 111,8 116,8 121,8 131,8 141.8 3,8 3,8
18 20 22 25 2,5 3 13,6 15,6 17,6 20,6 13.9 15,9 17,9 20,9 2
28 30 32 35 40 3 4 22,9 24,9 26,9 29,9 34,9 23,1 25,1 27.1 30,1 35.1 2,3
160 180 200 220 240 250 260 280 300 6 7,5 149,2 169,2 189,2 209,2 229,2 239,2 249,2 269,2 289,2 150,6 170,6 190,6 210,6 230,6 240,6 250,6 270,6 290,6 4,6
45 50 55 60 65 4 5 38 43 48 53 58 38.2 43,2 48.2 53,2 58,2 3,1
Пр имечания: 1. Подвижные соединения — частично по дан ным Ленинградского станкозавода им. Ильича. 2 Нормаль А52-4 составлена на основе ГОСТа 6540—53.
„ Редко разнимаемые стыки могут быть уплотнены с помощью масло-
стойких клеев или замазок [9]. Широко применяется в этих случаях
нитрокраска.^Полностью неразборные стыки могут быть запаяны или
12 Аврутин 266 1 77
Таблица 103 Таблица 104
Пробки с конической резьбой и внутренним Пробки с цилиндрической резьбой
шестигранником и внутренним шестигранником
(нормаль С98-3, изд. IV-1962) (нормаль С98-4, изд. IV-1962)
Размеры в мм Размеры в мм
178
сварены. Для цилиндрических сопряжений часто применяют запрес-
совку по посадкам Г, Пл, Пр1а. Посадочный натяг должен быть про-
верен на соответствие пробному давлению.
Нормализованные пробки приведены в табл. 103, 104.
Уплотнение подвижных стыков
Относительное движение сопрягаемых элементов может быть
возвратно-поступательным (поршни, штоки, плунжера гидроцилиндров
и золотниковых устройств) или вращательным (поворотные соединения,
валы насосов, гидродвигателей, поворотных золотников, различных
механизмов, заполненных жидкостью или помещенных в жидкость).
В большинстве случаев уплотняемые поверхности являются цилиндри-
ческими, однако часто требуется уплотнить плоские подвижные стыки
(торцы лопастных насосов, гидродвигателей, гидроцилиндров поворот-
ного действия и т. п.).
72. Торцовые уплотнения подвижные
Уплотнение может быть обеспечено либо путем ограничения за-
зора между жесткими сопрягаемыми поверхностям^, либо с помощью
промежуточного эластичного деформируемого элемента. Величина
зазора устанавливается исходя из допустимого объема утечек. Для
золотниковых устройств небольшого диаметра ориентировочно прини-
мают зазор 6 в мк, равным диаметру золотника d в мм.
Как правило, требуемый зазор, обеспечивающий легкость пере-
мещения при необходимой степени уплотнения, создается при изготов-
лении сопрягаемой пары путем подгонки вала по втулке.
Интересны торцовые поджимные уплотнения, являющиеся, по
существу, беззазорными (рис. 72), если не считать масляной пленки
толщиной в несколько микрон. Подбором прижимающего усилия утечки
здесь могут быть снижены до незначительных величин.
Эластичные уплотнения могут быть условно разделены на три типа.
1. Перегородки, полностью изолирующие одну полость от другой.
Сюда относятся различного типа диафрагмы, мембраны [9] гофриро-
ванные конструкции — сильфоны [22], чулки, гармошки. Помимо
полной герметизации преимуществом уплотнений такого типа является
возможность несоосной установки уплотняемых деталей и изменения
наклона их осей в процессе работы (рис. 73, а). Недостатком их являются
ограничение хода сопрягаемых деталей и сравнительно небольшие до-
пускаемые рабочие давления (кроме металлических сильфонов).
2. Уплотнения с большим натягом, обеспечиваемым либо затяжкой
(шевронные кольца, сальниковые набивки), либо значительной дефор-
мацией уплотнения между уплотняемыми поверхностями (резиновые
кольца). Уплотнения такого типа показаны в табл. 102 и 105.
12* . 179
3. Уплотнения, устанавливаемые с незначительным предваритель-
ным натягом, обусловленным размерами посадочных мест и упругостью
уплотняющего звена (либо специальным пружинным поджимом) и
автоматически изменяющие степень поджима к уплотняемой поверх-
ности под действием избыточного давления. Сюда относятся различные
манжеты (табл. 106, 107), поршневые кольца (табл. 108) и т. п. По та-
кому же принципу часто устраиваются радиальные и торцовые уплот-
нения роторов насосов и других агрегатов.
Иногда применяют комбинации уплотнительных устройств: на-
пример, сильфон в сочетании с торцовым уплотнением обеспечивает
возможность вращения и осевого перемещения вала (рис. 73, б) [22].
Рнс. 73. Применение металлических сильфонов в качестве уплот-
нений для вращательного (а) и для поступательного (б) движений
Избыточное давление стремится вдавить материал мягких уплот-
нений в зазор между деталями, поэтому величина зазора обычно огра-
ничивается по посадке As/Xa или Л4/Х4. При давлении свыше 100 бар
применяют подкладные (защитные) шайбы. Размеры защитных шайб
для круглых резиновых колец приведены в соответствующей лите-
ратуре [4].
Для повышения герметичности ставят последовательно несколько
уплотнений. Между двумя соседними элементами иногда устраивают
отвод утечек (дренаж). В табл. 109 указано рекомендуемое число шев-
ронных манжет в зависимости от давления и уплотняемого диаметра.
В месте контакта уплотняющей кромки с поверхностью движущейся
детали возникают силы трения, которые могут быть весьма значительны
для уплотнений, работающих с большим натягом. Данные о трении для
различных типов уплотнений приведены в табл. 110, 111. В формулах
для определения силы трения приняты следующие обозначения:
d — уплотняемый диаметр в см;
I — длина уплотнения вдоль оси в см;
р — давление перед уплотнением в бар;
Рк — удельное давление упругого кольца на стенку цилиндра
рк » 0,8 бар (1 бар = 105 н/м2 я» 1,02 кгс/см2);
b — ширина упругого кольца в см;
i — число колец.
180
Таблица 105
Уплотнения резино-тканевые шевронные многорядные
(ГОСТ 9041-59, нормаль А58-1, изд. VI-1963)
Размеры в мм
Диаметр d D Di <11 Hi нг Нг Л1 h9 к
номи- нальный размер о> О) К • о о к № М £ о ь ь к Et О о и
10 12 14 16 18 20 ± 0,5 22 24 26 28 30 21 23 25 21 29 11 13 15 17 19 3,6 4,8 6 1,7 2,5 4,2 1,8
35 34 21 4.6 6 7.5 2,2 3,2 5,2 2,25
22 ± 0,6 42 41 23 5,5 8 10 2,4 4,2 6,8 3
25 ± 0,5 40 39 26 4,6 6 7,5 2,2 3,2 5,2 2,25
28 32 35 40 45 50 55 ± 0,6 48 52 55 60 65 70 75 47 51 54 59 64 69 74 29 33 36 41 46 51 56 5,5 8 10 2,4 4,2 6,8 3
65 75 90 100 ±0.8 90 100 115 125 89 99 114 124 66 76 91 101 7 10 12.5 2,8 5.3 8.4 3.75
125 150 180 200 ±0,8 155 180 210 230 153 178 208 228 127 152 182 202 8,4 12 15 3,8 6,4 10,4 4,5
250 ±1.0 290 288 252 11 16 20 4,6 8,5 13,6 6
181
Таблица 106
со
to
Манжеты (воротники) резиновые уплотнительные диаметром до 300 мм для гидравлических устройств
(по ГОСТу 6969-54)
Размеры в мм
Продолжение табл. 106
d D В = Н di Di ^2 d2 h Rt «2 Я» ft, f
10 22 10,6 21,4 8,2 23,8
12* 24 12,6 23,4 10,2 25,8
13** 25 13,6 24,4 11,2 26,8
16 28 6 16,6 27,4 14,2 29,8 3 15 4,5 1,5 3,8 1
18 30 18,6 29,4 16,2 31,8
20 32 20,6 31,4 18,2 33,8
23** 35 23,6 34,4 21,2 36,8
14 30 14,8 29,2 11,6 32,4
16 32 16,8 31,2 13,6 34,4
19** 35 19,8 34,2 16,6 37 4
20* 36 8 20,8 35,2 17,6 38,4 4 20 6 2 5,2 1,2
22 38 22,8 37,2 19,6 40,4
24** 40 24,8 39,2 21,6 42,4
20 40 21 39 17 43
22 42 23 41 19 45
25 45 10 26 44 22 48 5 25 7 2,5 6,4 1,5
28 48 29 47 25 51
30 50 31 49 27 53
Продолжение табл. 106
d D В = н Dt h Rz Rt hi f
32 52 33 51 29 55
35 55 36 54 32 58
38* 58 39 57 35 61
40 60 41 59 37 63
42* 62 43 61 39 65
45 65 46 64 42 68
48* 68 49 67 45 71 5 25 7 2,5 6,4 1,5
50 70 10 51 69 47 73
52* 72 53 71 49 75
55 75 56 74 52 78
60 80 61 79 57 83
65 85 66 84 62 88
70 90 71 89 67 93
75 95 76 94 72 98
80 100 81 99 77 103
50 75 51,3 73,7 46,3 78,7
55 80 56,3 78,7 51,3 83,7 6,3 31 9 3 8 1.8
60 85 12,5 61,3 83,7 56,3 88,7
65 90 66,3 88,7 61,3 93,7 -
Продолжение табл. 106
d D B=H dt Dt dz d2 h Rt R? R, hi f
70 95 71,3 93,7 66,3 98,7
75 100 76,3 98,7 71,3 103,7 6,3 31 9 3 8 1,8
80 105 12,5 81,3 103,7 76,3 108,7
85 110 86,3 108,7 81,3 113,7
45 75 46,5 73,5 40,5 79,5
50 80 51,5 78,5 45,5 84,5
55 85 56,5 83,5 50,5 89,5
60 90 61,5 88,5 55,5 94,5
65 95 66,5 93,5 60,5 99,5
70 100 71,5 98,5 65,5 104,5
75 105 76,5 103,5 70,5 109,5
'80 110 15 81,5 108,5 75,5 114,5 7,5 37,5 11 3,5 9,4 2,3
90 120 91,5 118,5 85,5 124,5
95 125 96,5 123,5 90,5 129,5
100 130 101,5 128,5 95,5 134,5
105* 135 106,5 133,5 100,5 139,5
110 140 111,5 138,5 105,5 144,5
120 150 121,5 148,5 115,5 154,5
125* 155 126,5 153,5 120,5 159,5
Продолжение табл. 106
d D В =В dt D, ^2 D, h R.1 «2 Й1 f
130 140 150 160 170 f 80 190 200* 210 160 170 180 190 200 210 220 230 240 15 131,5 141,5 151,5 161,5 171,5 181,5 191,5 201,5 211,5 158,5 168,5 178,5 188,5 198,5 208,5 218,5 228,5 238,5 125 5 135,5 145,5 155,5 165,5 175,5 185,5 195,5 205,5 164,5 174,5 184,5 194,5 204,5 214,5 224,5 234,5 244,5 7,5 37,5 11 3,5 9,4 2,3
180 190* 200 210 220 240 250* 260 280 300 220 230 240 250 260 280 290 300 320 340 20 182 192 202 212 222 242 252 262 282 302 218 228 238 248 258 278 288 298 318 338 174 184 194 204 214 234 244 254 274 294 226 236 246 256 266 286 296 306 326 346 10 50 14 5 12,4 3
Примечание. Dud- уплотняемые диаметры. * — для уплотнения по диаметру D не применять. * * — для уплотнения по диаметру d не применять.
Таблица 107
Манжеты уплотнительные для быстроходных вращающихся валов
Таблица 108
Кольца поршневые
(нормаль А54-1, изд- IV-1960)
Размеры в мм
г, Z V V7
1 / J // 7/Z -o
.// 2 сЛ/^7 7 > t
D в рабочем состоянии t ъ (допу- скаемое откло- нение по С) s в рабочем состоянии
Номи- нальная величина Допу- скаемое откло- нение
от ДО
30 32 35 1,5 ±0,1 3 0,075 0,1
38 40 42 45 1,7
48 50 52 55 2
0,1 0,15
60 65 70 2,5 ±0,15
4
75 80 85 3
90 95 3,5
0,1 0,2
100
105 ПО 120 4 ± 0,20 5
125 130 140 4,5
0.13 0,26
150 160 5 6
188
Продолжение табл. 108
D в рабочем состоянии t ь (допу- скаемое откло- нение по С) s в рабочем состоянии
Номи- нальная величина Допу- скаемое откло- нение
от до
170 180 5,5 ± 0,20 6 0,13 0,26
190 200 6 ± 0,25 7 0,15 0,35
210 6,5
220 240 7 8 9
250 7,5
260 8 ± 0,30
280 8,5 0,2 0,45
300 9 10
320 9,5
340 10 ±0,35 и
360 ' 10,5
380 и 12 0,3 0,6
400 11,5
Примечания: 1, Нормаль предусматривает размеры колец
до D = 1000 мм.
2- Технические условия на изготовление колец по нормали ТУ
А54-1.
Таблица 109
Количество шевронных манжет [53]
Диаметр плунжера в мм Давление в бар
64 100 200 320 400 500
До 55 3 4 5 6 7 7
55—100 4 5 6 7 8 8
100—280 4 5 6 7 8 8
280—710 4 5 6 7 8 9
710 — 1400 5 6 7 8 9 10
189
Таблица 110
Коэффициенты трения и сила трения [9], [80]
Вид и материал уплотнения Сила трения F в н Коэффициент трения^
Манжеты воротниковые резиновые и кожаные updip 0,01 для резины; 0,006—0,008 для кожи
Кольца шевронные ре- зино-тканевые Spdlp 0.1 — 0.13
Набивки сальниковые мягкие 0,2
Кольца поршневые чу- гунные np,db (ipK + p) 0,07—0,02 (коэффициент трения уве- личивается с уменьшением скорости скольжения)
Манжеты капроновые (нейлоновые) — 0,01—0.02
Манжеты тефлоновые (фторопласт-4) — 0,004—0,005
Примечание. Уплотняемая жидкость — минеральное масло.
Таблица 111
Коэффициент трения торцовых уплотнений
из антифрикционных материалов [9]
Материал уплотнения Коэффициент трения
Графит — медиый сплав 0,10
Графит — твердый сплав 0,08
Пластмасса фенольная — чугун 0,08
Пластмасса фенольная — твердый сплав 0,07
Пластмасса — медный сплав 0,07
Примечание. Данные определены при скорости скольжения
5 м]сек и удельном давлении до 170 н]см?. Уплотняемая жидкость — масло.
190
Таблицы значений сил трения и нормальных усилий для уплотне-
ний различных типов и размеров приведены в соответствующих кни-
гах [33], [34].
При вращательном движении потери на трение в жестких уплотне-
ниях, имеющих контакт по поверхности, могут быть определены по
формулам, применяемым для расчета подшипников скольжения, ра-
ботающих в режиме полусухого трения.
Монтажные перекосы и несоосность увеличивают потери'на трение
в уплотнениях.
При большой относительной скорости скольжения трение при-
водит к повышенному нагреву и износу самих уплотнений и уплотняе-
мых поверхностей (особенно при уплотнении быстровращающихся
валов). Для уменьшения трения уплотняющая кромка должна смазы-
ваться либо за счет пропускания небольшого объема утечек, либо путем
подачи смазки. В набивках, шевронных манжетах и т. п. применяют
антифрикционные пропитки, например, графитовую.
Правильный выбор типа уплотнения и размеров посадочного места
позволяет достичь долговечности мягких уплотнений в пределах до
600—800 рабочих часов. Срок службы жестких уплотнений достигает
2000 и более часов.
ФИЛЬТРАЦИЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ
Фильтрующие устройства предназначаются для очищения рабочей
жидкости от механических примесей. Последние либо содержатся в «све-
жей» рабочей жидкости в момент заливки в систему, либо выделяются
из жидкости при ее окислении; в основном же механические примеси
попадают в систему в виде продуктов износа, коррозии и разложения
материалов, из которых изготовлены элементы гидропровода. При
недостаточной изоляции гидросистемы от внешней среды значительное
влияние на степень загрязнения оказывает попадание пыли и случайных
включений (стружки, шлама, обтирочных материалов и т. п.).
Тонкость фильтрации (очистки) оценивается по наименьшему раз-
меру d (в мм) частиц, задерживаемых фильтром. Требования по тон-
кости очистки определяются наименьшей величиной зазоров в тру-
щихся парах системы, обслуживаемой фильтром.
По тонкости фильтрации обычно различают фильтры следующих
типов:
фильтры грубой очистки (d 0,1);
фильтры нормальной очистки (d > 0,01);
фильтры тонкой очистки (d 0,005);
фильтры особо тонкой очистки (d > 0,001).
В станкостроении тонкость очистки достигает 0,005 льи, а иногда
0,001 мм и тоньше. Данные о тонкости фильтрации для различных
фильтрующих материалов приведены в табл. 112 [18], [32].
Тонкость очистки и степень фильтрации оцениваются также коэф-
фициентом пропускания [9] К = пг : п2 и коэффициентом отфильтро-
«1 — п2
вывания (р =-------, где пА и п2 — количество частиц определенного
ni
размера в пробах жидкости соответственно до и после фильтрации.
Коэффициенты К и <р иногда выражаются в процентах.
Метод определения тонкости фильтрации дан в ГОСТе 7246—54.
Для некоторых материалов коэффициент <р указан в табл. 113.
191
Таблица 112
Тонкость фильтрации d и удельное сопротивление £
[9], [18], [32]
Фильтрующий материал d в мк & Примечание
Сетка фильтровая
гладкая 6/55 420 —
саржевая 10/100 405 —
гладкая 10/80 363 — ВТУЭ 145—41
гладкая 10/100 220 0,122
гладкая 14/100 186 0,182
гладкая 16/130 163 0,242
гладкая 20/160 _124 0,324
саржевая 24/240 72 1,225
Сетка тканая с ячейками
0,315X0,315 315 0,0365 ГОСТ 6613 — 53
0,2X0,2 200 0,0925
0,1 ХОД 0.063X0,063 JOO 0,188 0,269
0,040X0.040 40 0,360
Стеклоткань СТФ (б) 30
Ситец 30 1,74 Артикул 3
Фланель трикотажная 23 — Артикул 20
“-Сатин 21 5,0 Артикул 205
Сукно техническое 21 8,77 —
Фланель 20 13,65 Артикул 509
Сукно 17 — Артикул 1475 ГОСТ 332—41
Ткань фильтровальная «Бель- 16 446,0
ТИНГ Ф»
Замша натуральная 14 75,6
Войлок ФТ прн относительном сжатии в фильтрующем пакете в %:
10 20 30 40 26 19 13 10 49,0 ГОСТ 288—61
Пряжа хлопчатобумажная 10—11 147 ТУ ниипп Текстильпрома
Картон фильтровальный 8 88 ВТУ 646—55
Шлаковая вата 7-8 111
Бумага лабораторная быстро- 6—7 35 ГОСТ 7246—54
фильтрующая
Бумага АФБ-1 6—7 250 ВТУ 374 — 55
Бумага техническая фильтре- 3-4 160 ГОСТ 6722—53
Бальная
192
Продолжение табл. 112
Фильтрующий материал • S d в мк £ Примечание
Керамика 2
Бумага оберточная 1-2 90
Пластмасса пористая 1—2
Примечания: 1. Для объемных фильтров значения £ даны на единицу толщины фильтрующего слоя. 2- Для металлокерамики из шариков диаметром D практически d Л ОДП.
Таблица 113
Коэффициент отфильтровывания <р частиц размером 10 мк (12]
с - — “ - Фильтрующий материал <р
Стальные шарики 0 0,06 мм 1,0
Бронзовые шарики 0 0,2 мм 0,92
Картой фильтровальный 0,83
Бумага АФБ-1 0,82
Сетка плющеная с ячейками в свету 15 мк 0,80
Бумага АФБ-1 к 0,69
Бумага АФБ-2 0,62
Фетр авиационный 0,53
По методу отделения загрязняющих частиц от жидкости разли-
чают: фильтры механического действия и силовые очистители.
Фильтры механического действия
Фильтрация осуществляется путем пропускания потока жидкости
через пористый фильтрующий материал, причем величина пор опре-
деляет тонкость очистки. Вследствие слипания частиц и постепенного
засорения пор крупнопористые фильтры задерживают значительный
процент мелких частиц. Фильтры механического действия делятся на
поверхностные и глубинные или объемные.
К первым, задерживающим частицы в основном на поверхности
фильтрующего элемента, относятся: фильтры грубой очистки (сетчатые,
проволочные) и фильтры тонкой очистки (бумажные и тканевые) при
незначительной толщине фильтрующего материала.
Ко вторым, задерживающим частицы по мере просачивания жид-
кости через капиллярные каналы в объеме материала, относятся пла-
стинчатые фильтры и разнообразные фильтры тонкой очистки: войлоч-
ные, фетровые, многослойные сетчатые и тканевые, пластмассовые,
металлокерамические и т. д.
13 Аврутин 266 193
При выборе типа фильтра следует стремиться к наименьшему
гидравлическому сопротивлению фильтрующего элемента (табл. 112),
т. е. при прочих равных условиях к наименьшим потерям давления
на фильтре.
Вследствие засорения пор потери давления на фильтре в процессе
эксплуатации увеличиваются, а пропускная способность фильтра умень-
шается. Срок службы фильтра определяется отрезком времени, в тече-
ние которого при постоянном заданном расходе потеря давления на
фильтре достигает максимально допустимой величины.
Для систем, где весь расход пропускается через фильтр, срок службы
Т — ——— г
GOQf ’
где Q — расход в л/мин-,
S — активная площадь фильтра (величина поверхности фильтра,
через которую проходит поток жидкости) в см2;
f — удельная площадь фильтрующего материала (площадь, пол-
ностью забиваемая примесями после прохождения 1 л жидко-
сти с определенной концентрацией загрязнителя) в см21л
(табл. 114).
Таблица 114
Коэффициент фильтрации m и удельная площадь f
поверхности фильтрующего материала при определенной степени
загрязнения {18]
Фильтрующий материал 104у в % m f в см*/л
Фетр авиационный 12,7 0,048 0,337
Картон фильтровальный 12,3 4,15 1,72
Бумага АФБ-2 12,3 6,9 1,78
10,5 — 1,45
6,9 — 0,98
Бумага АФБ-1к 12,7 9,9 2,07
10,5 — 1,78
6,9 — 1,53
Бумага АФБ-1 12,3 29,5 —
10,5 —— 3,70
10,4 — 3,32
4,25 — 3,06
Сетка проволочная с разме- 11,7 57,5 —
ром ячеек 15X20 мк 10,5 — 5,76
4,25 — 4,62
Бумага лабораторная быстро- 12,3 527.0 185,0
фильтр ующая 9,0 — 87,0
6,9 — 67,6
Примечание, у — в % по весу. содержание загрязнителя в жидкости
194
Срок службы глубинных фильтров больше чем поверхностных.
Расход, который может быть пропущен через фильтр, определяется
по формуле
Q = qS = 10а — л/мин,
где q — пропускная способность единицы активной площади в
л/мин-СМ?',
кр — перепад давления на фильтре в бар;
р — коэффициент динамической вязкости в н-сек/м2;
а — удельная пропускная способность материала фильтра при
перепаде давления в 1 бар и вязкости жидкости в н-сек/м2,
в л/см2 (табл. 115).
Таблица 115
Удельная пропускная способность а [9]. [18]
Фильтрующий материал а в л/см2. Фильтрующий материал а в л/см*
Сетка проволочная Сетка проволочная плю- 0,216
№ 01 110 щеная с размером ячейки 15 X 20 мм
№ 009 97 Ткаиь фильтросваибой 0,157
№ 0071 68 Бумага АФБ-1 0,147
№ 006 59.4 Ткаиь 7-2 0,127
№ 0045 22,3 Картой фильтровальный 0,118
Сетка проволочная с раз- 11.4 Бумага лабораторная бы- 0,006
мером ячейки 20 мк строфильтрующая
Фильтр проволочный с 1.01 Спеченные стальные ша-
размером щели 0,08 мм рики
Ткань нейлоновая 0,755 0 0,6 мм 0,178
Фетр авиационный 0,363 0 0,4 » 0,169
Бумага АФБ-2 0,353 0 0,3 » 0,135
Бумага АФБ-1К 0,294 0 0,2 » 0,130
0 0,1 » 0.088
0 0,025 мм 0,010
Таблица 116
Основные габаритные и присоединительные размеры
приемных сетчатых фильтров типа С41-1 [24]
13;
195
Для пластинчатых фильтров (табл. 116)
Др0’85^’6
Q = 20,9 —— DeHn л/мин,
где б — величина зазора между пластинами в см;
v — кинематическая вязкость жидкости в см?/сек;
DeH — внутренний диаметр пластин в см;
п — число щелей (на единицу меньшее, чем число пластин).
Фильтры пластинчатые
(нормаль машиностроения МН 4650—63)
Таблица 117
196
Продолжение табл. 117
Типоразмер Пропускная способность Q в л/мин Резьба d ко- ническая по ГОСТубШ—52 в дюймах Размеры в мм Вес в н
<4 bj ‘Л’ Q Q A ± 0,2
0,08 Г41-12 0,08 Г41-22 8 1/2 85 90 60 190 160 130 34 55 64 29,0 16.1
0,12 Г41-12 0,12 Г41-22 12,5
0,20 Г41-12 0,20 Г41-22 16
0,08 Г41-13 0,08 Г41-23 16 ПО 120 80 230 185 170 56 85 84 61,7 31,3
0,12 Г41-13 0,12 Г41-23 25
0,20 Г41-13 0,20 Г41-23 32 Z
0,08 Г41-14 0,08 Г41-24 32 120 265 225 205 71,0 35,7
0,12 Г41-14 0,12 Г41-24 50
0,20 Г41-14 0,20 Г41-24 63
0.08 Г41-15 0.08 Г41-25 63 1*/. 125 140 160 355 320 295 8,33 41,6
0.12-Г41-15 0,12 Г41-25 100
0,20 Г41-15 0,20 Г41-25 125
Примечания: I. Тонкость очистки соответствует ширине щели
между пластинками .(0,08; 0,12 или 0,20 мм).
2. Фильтры типа Г41-1 с резьбовым присоединением; фильтры
типа Г41-2 — встраиваемые.
3. Данные в числителе — для фильтров типа Г4Ы; в знамена-
теле — для фильтров типа Г41-2.
4. Потери давления прн номинальном расходе для всех типо-
размеров равны 1 бар.
5- Изготовитель — Ленинградский завод стаикопрннадлежио-
стей.
Сетчатые фильтры (табл. 117) можно рассчитывать по данным, при-
веденным в гл. III, задавшись допустимой величиной перепада давления
(обычно Др < 0,5—1,0 бар).
197
Для однослойных фильтров ориентировочно [9]
Q = GuF л/мин,
где F — полная площадь (не живое сечение!) сетки в см2;
и — фиктивная скорость потока, проходящего через полную пло-
щадь сетки (и = 0,01—0,02 м/сек).
Обычно F = (40—60) FBX, где Fex — площадь входного отверстия
магистрали, ведущей в фильтр.
Пропускная способность q по мере загрязнения уменьшается. При
обычном, в условиях правильной эксплуатации, незначительном за-
грязнении (не свыше 0,02 см3/л) [18]
q = q^~mV л/мин-см2;
где д0 — пропускная способность незагрязненного фильтровального
материала в л/мин-см2;
е = 2,718;
V — объем профильтрованной жидкости, прошедшей через еди-
ницу площади, в л/см2;
т—-коэффициент фильтрации, зависящий от свойств материала
и концентрации загрязняющих примесей (см. табл. 114).
Силовые очистители
а
По сравнению с фильтрами механического действия силовые очи-
стители (часто также называемые фильтрами) отличаются обычно
малыми (около 0,1 бар) потерями давления при больших расходах.
С их помощью может быть достигнута тонкость очистки 1—2 мк.
Действие силовых очистителей основано на разделении жидкости
и примесей под влиянием силового поля. При применении силовых
очистителей необходимо, чтобы очищаемый объем жидкости находился
в рабочем пространстве очистителя под действием поля ие менее опре-
деленного времени; иначе говоря, при непрерывном протекании жидко-
сти через очиститель скорость потока должна быть ограничена. Силовое
поле не должно вызывать сепарирования рабочей жидкости на фракции
или как-либо иначе отрицательно влиять на ее свойства (в пределах
рабочих режимов очистителя).
В зависимости от рода поля очистители делятся на гравитационные,
центробежные, магнитные, электростатические, вибрационные и т. п.
Гравитационные очистители (отстойники). В гравитационных очи-
стителях используется сила тяжести. При отстое в баках гидросистем
отделяются примеси с плотностью большей (и меньшей), чем у рабочей
жидкости.
Вследствие незначительной напряженности естественного грави-
тационного поля оседание мелких частиц в вязкой жидкости происходит
медленно. Скорость оседания v частиц приближенно сферической формы
с диаметром а будет следующий:
по формуле Стокса при d<Z 0,01 см
gd2 / Qi , \ ,
v — ° I —--------1 ) см сек;
12v \ q2 /
198
по формуле Аллена при 0,01 см
где V — коэффициент кинематической вязкости в сст (1 сст =
= 10-е м2/сек);
21 — плотность вещества частиц в г/см3‘,
q2 — плотность жидкости в г/см?.
Общепринятый двух-, трехминутный запас жидкости в баке не обес-
печивает полного оседания частиц малых размеров. Поэтому в современ-
ных гидросистемах помимо отстойников обязательно применяют более
эффективные средства очистки жидкости.
Магнитные очистители. В качестве источников магнитного поля
почти всегда применяют постоянные магниты из сплавов алнико или
магнико и лишь иногда электромагниты.
Применение магнитных очистителей в сочетании с каким-либо
фильтром механического действия на металлорежущих станках осо-
бенно эффективно, когда масло гидросистемы используется в качестве
смазывающей жидкости и содержит значительное количество ферро-
магнитных продуктов износа. Кроме того, магнитные очистители широко
используются в системах очистки охлаждающей жидкости. Магнитные
очистители улавливают не только ферромагнитные включения, но и зна-
чительную долю сцепленных с ними немагнитных частиц. Степень очи-
стки за, один проход достигает 70%.
В станкостроении и в общем машиностроении используется ряд
нормализованных конструкций магнитных очистителей (например,
типа ФМ или магнитные уловители, табл. 118).
Таблица 118
Магнитные уловители
(нормаль машиностроения МН 4652—63)
Магнит
S'
cJ
Н ,л,
Размеры в мм Вес аппарата в н Радиус при- тяжения в мм (не менее) Вес задержи- ваемых фер- ромагнитных частиц в н
d d, н h S под ключ
MI6X 1.5 М27Х 1,5 М42Х 1,5 10 17 30 30 40 50 10 18 18 17 24 36 0,6 1,0 1,9 55 70 100 0,1 0,3 0,7
Примечание. Рабочие чертежи разработаны ЭНИМСом.
199
Центробежные очистители (центрифуги). Центрифуги, так же как
и отстойники, отделяют примеси, достаточно отличающиеся по плотности
от рабочей жидкости. Роторы центрифуг приводятся во вращение с боль-
шим числом оборотов. Центрифуги с гидрореактивным приводом
(рис. 74) развивают скорость до 6000 об/мин-, центрифуги с активным
(механическим, пневматическим или электрическим) приводом — до
30 000 об/мин, а так называемые ультрацентрифуги обладают еще боль-
шей скоростью.
Для ускорения процесса очистки и увеличения пропускной способ-
ности применяются центрифуги со вставками, делящими полезный
Рис. 74. Центрифуги тонкослойные с реактивным приво-
дом: а—с цилиндрическими слоями; б —с коническими
слоями
объем на концентричные цилиндрические или конические слои. При
этом путь оседания частиц сокращается. Время очистки может быть
определено по закону Стокса, если заменить в формуле ускорение
силы тяжести g центробежным ускорением а = со2/?.
Отношение (критерий Фруда)
со2/? „
----= Fr,
g
где R — радиус ротора центрифуги, называется фактором разделения
и характеризует интенсивность процесса по отношению к от-
стою [18]. ~
Минимальный диаметр частиц d в мк, осаждающихся в центрифуге
при заданном числе оборотов,
- 28’2
dmin- !Q-en
t У*—,—Т— ЛК,
Qlr (R + г) К
200
где п — число оборотов ротора в об/мин',
|х — динамическая вязкость в н-сек/м2-
Q — расход через центрифугу в м3/сек-,
Q — плотность вещества частиц в кг/м3\
I — длина ротора между входным и выходным отверстиями в jh;
г — радиус входа жидкости в ротор (радиус оси ротора) в м;
R — радиус внутренней полости ротора в м;
к — число слоев в многослойной центрифуге.
- При накоплении грязи в роторе расчетная величина радиуса должна
быть уменьшена. Заполнение осадком более 20—25% объема ротора
нежелательно.
Величина допустимого расхода Q определяется критической ско-
ростью потока в роторе, при превышении которой возможен унос
частиц грязи. Критическая скорость потока может быть определена
по формуле В. И. Соколова [74]; практически стремятся к скорости
потока внутри ротора, не превышающей 4 м/сек.
Расчет привода центрифуги приведен в специальной литературе
[9], [12].
Электростатические очистители. Действие таких очистителей,
появившихся сравнительно недавно, основано на том, что электрически
заряженные частицы примесей прн прохождении потока между двумя
электродами притягиваются в зависимоспг от знака заряда к одному
из них. Эффективность процесса увеличивается с уменьшением расстоя-
ния между электродами и увеличением напряжения, поданного на них.
То и-другое ограничивается электрической прочностью рабочей жидко-
сти. Например, для масла АМГ-10 электрическая прочность составляет
25—32 кв/см в зависимости от степени загрязнения [9]. Для специаль-
ных электротехнических масел электрическая прочность достигает
200 кв/см и более.
Применяется напряжение около 500 в при зазоре между электро-
дами 0,3—0,4 мм.
Вибрационные очистители. В последнее время появились вибра-
ционные очистители, действие которых основано на коагуляции взве-
шенных в жидкости примесей под действием колебаний ультразвукового
диапазона. Пока вибрационные очистители распространения не полу-
чили.
В топливных системах иногда применяют силовые очистители
(центробежные и вибрационные) для отделения воды [12], [18].
Схемы фильтрации и место установки фильтра
В станкостроении наиболее часто применяется установка фильтра
на нагнетательном трубопроводе после предохранительного клапана.
Установка фильтра до клапана нежелательна, так как при засорении
фильтра возможна перегрузка насоса.
Более экономичная схема с установкой фильтра на ответвлении
(при пропускании через ответвление не менее чем 0,2—0,3 полного
расхода) не обеспечивает надежной защиты гидроагрегатов. При при-
менении такой схемы рекомендуется ответственные механизмы (следя-
щие устройства, дроссели подачи и т. п.) защищать дополнительными
фильтрами.
Установка фильтра на всасывающей магистрали обеспечивает
наиболее полную защиту системы. Однако при этом должно быть весьма
малое падение давления на фильтре (не более 0,1—0,2 бар). Поэтому
201
на всасывающей магистрали обычно ставят только предохранительный
фильтр из редкой сетки. Возможна также установка различных силовых
очистителей.
Существуют схемы фильтров [9], позволяющие реверсировать
направление проходящего через них потока жидкости без вымывания
грязи обратно в систему. В станкостроении подобный способ установки
фильтра применяется редко.
Ко всем устройствам для очистки жидкости должен быть легкий
доступ для замены или очистки фильтрующих элементов и удаления
шлама. Желательно также иметь возможность контролировать степень
загрязнения фильтра (по изменению перепада давления).
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ АККУМУЛЯТОРЫ
Гидравлические аккумуляторы (гидроаккумуляторы) накапливают
жидкость, находящуюся под давлением, и отдают ее в систему, когда
потребляемый расход возрастает и превосходит производительность
Рис. 75. Гидроаккумуляторы:
а—грузовой; б — грузовой с дифференциальным цилиндром; в — пру-
жинный; г — пневмогидравлический без разделения сред; д — пневмо-
гидравлический поршневой: е — пневмогидравлический мембранный
насосной установки (табл. 119). Такое аккумулирование потенциальной
энергии позволяет применять насосы, соответствующие средней мощ-
ности гидросистемы, даже при наличии значительных кратковременных
увеличений расхода (пиков).
Если система потребляет жидкость в течение кратковременных
отрезков времени с длительными паузами в промежутке, то применение
202
Основные зависимости и краткая характеристика гидроаккумуляторов
203
Продолжение табл. 119
204
гидроаккумуляторов позволяет выключать или разгружать насосы на
период пауз и выстоек под нагрузкой, когда нужно лишь компенсировать
утечки.
Гидроаккумулятор как присоединенная емкость сглаживает гид-
равлические удары.
В зависимости от способа поддержания давления аккумуляторы
делятся на грузовые, пружинные и пневматические. Принципиальные
схемы приведены на рис. 75. Аккумуляторы могут быть выполнены по
дифференциальной схеме (рис. 75, б), что позволяет значительно повы-
сить давление жидкости (до 1000 бар) без чрезмерного увеличения веса
груза, усилия пружины или давления газа.
РЕЗЕРВУАРЫ
В станочных гидроприводах в качестве резервуаров используются
либо полости в станинах и других крупных корпусных деталях, либо
специальные баки.
Использование в качестве резервуаров полостей конструкционных
элементов позволяет более компактно разместить гидрооборудование
совместно со станком и облегчает сбор утечек из рабочих органов. Однако
при этом к корпусам, служащим резервуарами, предъявляются допол-
нительные требования в отношении непротекаемости, защиты жидкости
от загрязнения, удобства монтажа насосной установки, трубопроводов
и аппаратуры, удобства очистки и т. п. Непостоянство температуры жид-
кости может вызвать коробление элементов станка и потерю его гео-
метрической точности.
Резервуары в виде специальных баков иногда встраиваются внутрь
станины, но в большинстве случаев выносятся и устанавливаются
отдельно от станка, образуя вместе с насосом, приводом насоса и ком-
плектом аппаратуры гидронасосну.ю станцию, связанную трубопрово-
дами с рабочими органами и некоторыми органами управления, уста-
навливаемыми на станке. Обычно здесь же монтируется устройство для
стабилизации температуры жидкости. Для станков повышенной точ-
ности вынос бака из станины предпочтителен как для устранения
тепловых деформаций, так и для уменьшения уровня вибраций.
Баки изготовляют сварными из тонколистовой стали. Изредка
встречаются литые баки с ребристой наружной поверхностью для повы-
шения теплоотдачи.
Полезный объем бака обычно принимают равным трехминутной
производительности насоса. Иногда для улучшения охлаждения и от-
стоя объем увеличивают до величины пятиминутного расхода. При
определении полезного объема (см. стр. 210) и верхнего уровня жидко-
сти следует учитывать объем, идущий на первоначальное заполнение
системы.
Для защиты жидкости от загрязнений, попадающих из внешней
среды, бак должен быть плотно прикрыт крышкой. Отверстия для ввода
в бак концов сливных и дренажных труб, не присоединенных к проме-
жуточным колодкам, должны быть уплотнены резиновыми или войлоч-
ными втулками. Полость бака должна соединяться с атмосферой через
сапун, снабженный сетчатым или иным воздушным фильтром. Заливку
жидкости в бак также следует производить через сетчатый фильтр —•
стакан,, который должен иметь возможность легко выниматься для
очистки. Иногда сапун устраивают в крышке заливного фильтра, ис-
пользуя его сетку как воздушный фильтр.
205
Примерная схема бака показана на рис. 76. Перегородками бак
делится на отсеки В одном из них размещается насос или всасывающая
труба 4 насоса. Срез всасывающей трубы принято удалять от дна на
расстояние не меньшее чем два диаметра трубы. В самую дальнюю от
всасывающей трубы часть бака опускаются концы сливных и дренажных
труб. Во избежание вспенивания их следует опустить ниже минималь-
ного уровня жидкости. Иногда сливные трубы заканчивают диффузором
Рис. 76. Схема бака
или стаканом из редкой сетки. Это гасит скорость сливного потока,
уменьшает перемешивание жидкости и облегчает отделение воздуха.
Сливной отсек, в котором происходит отстой жидкости, отделяется
от остальной части бака перегородкой 2 высотой примерно 2/3 мини-
мального уровня. Иногда ставят вторую перегородку 3, задерживаю-
щую пену. Из нижней точки каждого отсека должен быть выведен
сливной патрубок 1, снабженный пробкой или лучше краном. Высота
слива над уровнем пола должна позволять подставить под сливной пат-
рубок какую-либо емкость. Дно бака должно быть выполнено с уклоном
к сливным отверстиям Заливной фильтр 6 размещается над отстойником.
В крышке фильтра 7 имеется отверстие — сапун.
Для периодической чистки бака крышка 5 должна легко сниматься
или следует устраивать специальные люки (лазы). Бак должен быть
снабжен маслоуказателем 8, позволяющим контролировать верхний
и нижний уровни жидкости. Кроме того, должны быть предусмотрены
устройства для транспортировки (ручки, катки, рым-болты).
В отсеках бака полезно ставить магнитные пробки — уловители
(см. табл. 118).
ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ ГИДРОПРИВОДОВ
И СТАБИЛИЗАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОСТИ
В процессе эксплуатации гидросистем масло нагревается. На
поверхности контакта масла с воздухом в условиях интенсивного пере-
мешивания его в баке происходит окисление масла, причем интенсив-
ность окисления растет с повышением температуры: при повышении
206
температуры на 10° С интенсивность окисления удваивается [9].
В результате окисления из масла выпадают сгустки смол и шлама,
которые, попадая в малые зазоры, золотников и других аппара-
тов, нарушают нормальную работу гидросистемы. По этой причине
температура нагревания масла должна быть ограничена. Обычно
принимают максимально допустимую температуру масла в гидробаке
50—55° С.
В некоторых случаях, однако, необходимо более строгое ограни-
чение температуры масла. Нагретое масло, проходя по рабочим цилинд-
рам и другим аппаратам, установленным на станке, вызывает нагрев
узлов станка. Температурные деформации и вызванные ими относи-
тельные смещения узлов могут привести к уменьшению точности станка.
Кроме того, изменение вязкости масла, вызванное повышением темпе-
ратуры, может привести к недопустимому изменению скорости пере-
мещения рабочих органов.
В гидросистемах с насосами регулируемой производительности
температура нагревания масла, как правило, не превышает допустимой
величины. Ограничение температуры нагревания масла в гидросистемах
с нерегулируемыми насосами может быть достигнуто следующим обра-
зом [19]:
1) рациональным построением гидросхем станков, предусматри-
вающим выбор насосов минимально необходимой производительности.
Желательно обеспечить разгрузку насоса без давления на бак при пере-
рывах в работе гидросистем. Нельзя допускать больших скоростей,
резких переходов и других сопротивлений в трубопроводе;
2) выбором достаточных объемов жидкости в гидробаках при пра-
вильном их конструировании, предусматривающем максимально ин-
тенсивную циркуляцию нагретого масла вдоль поверхностей бака [65],
а также максимально возможное отделение всасывающих труб от труб,
сливающих жидкость из предохранительных клапанов;
3) введением принудительного охлаждения жидкости с помощью
теплообменников.
Иногда, рассчитывая гидропривод на нормальную работу при 50—
55° С, в баке устанавливают специальный нагреватель, позволяющий
быстро достичь расчетной температуры.
Источники выделения тепла
В гидроприводах с насосами постоянной производительности ос-
новное количество тепла выделяется при сливе масла в бак через дрос-
сельные щели предохранительных клапанов. Другими источниками
тепла являются внутренние утечки в насосе, характеризуемые его
объемным к. п. д. 01о), и потери на трение в насосе, характеризуемые
его механическим к. п. д. (г)мех). В случае погружения насоса в масло
все потери в насосе, определяемые его общим к. п. д. (г[оби( = ЗДлад).
идут на нагревание масла. При уточненном расчете следует учитывать
выделение тепла в трубопроводе вследствие гидравлического сопротив-
ления [91].
При условии слива всего объема масла, нагнетаемого насосом
через предохранительный клапан, количество тепла, выделяемого
в гидросистеме за 1 ч, определяется приводной мощностью насоса:
Q. = Nnp = -ут—----кет,
р 600i]o6uj
207
где Q — количество тепла, выделяемого в гидросистеме за 1 ч (теп-
ловая мощность), в кет;
Nnp — приводная мощность насоса в кет;
р — давление в гидросистеме в бар;
q — производительность насоса в л/мин (при давлении р);
ч]общ — общий к. п. д. насоса.
Значение зависит от давления. Для некоторых типоразмеров
насосов значения Т]общ в зависимости от давления приведены в книге
[19]. Для практических расчетов можно брать значения iqo6lli, указан-
ные в характеристике насоса для наибольших допустимых значений
давления.
При поступлении всего объема масла, нагнетаемого насосом
в рабочие цилиндры, количество тепла, выделяемое в гидросистеме
за 1 ч, определяется разностью приводной и эффективной мощностей
насоса:
Q = кет.
Если за время цикла работы гидросистемы требуемое количество
масла, определяемое перемещением рабочих цилиндров, равно Уц, то
коэффициент загрузки насоса постоянной производительности q равен
V4
При этом количество тепла, выделяемого в гидросистеме за 1 ч,
определяется с учетом коэффициента загрузки насоса
<2 = л^„р - ^зф =
Тепловой баланс гидросистемы
Тепловая энергия, выделяющаяся в процессе работы гидросистемы,
главным образом расходуется на нагревание гпдробака с маслом,
а также рассеивается в окружающее пространство путем теплопередачи
от нагретых поверхностей бака, трубопроводов, гидроцилиндров.
В станках, у которых время цикла работы гидропривода составляет
незначительную часть машинного времени, теплопередача через гидро-
цилиндры и трубопроводы незначительна и может не учитываться.
При достижении установившейся температуры масла в гидробаке все
выделяемое тепло рассеивается в окружающее пространство.
Уравнение теплового баланса гидросистемы:
Qdt = С fit} dT + (2 Л7’.
где Qdt — количество тепла, выделяющееся в системе за время dt,
в дж;
dT — приращение температуры за время dt в град;
Ci, Gi — удельные темплоемкость и вес масла и принимающих уча-
стие в теплопередаче деталей гидроустройств. Суммиро-
вание ведется по тем элементам, которые нагреваются
до температуры масла. Обычно бывает достаточно учесть
теплоемкость, вес масла и металлической части гидро-
бака;
208
LT — температурный перепад в рассматриваемый момент вре-
мени (LT = Т масла — Т'вмйг/ха);
Ki — коэффициент теплопередачи;
F[ — поверхность теплопередачи; суммирование ведется по тем
элементам, которые эффективно рассеивают тепло.
Обычно бывает достаточно учесть теплопередачу через поверхность
гидробака.
Интегрируя уравнение теплового баланса, находим температурный
перепад при непрерывной работе гидросистемы в течение t часов:
t
LT = —f 1 _ e ^ciGi \ + Д7 e 2CZCZ ,
}
где LTq — температурный перепад в начальный момент времени.
При достаточно длительной работе гидросистемы из этой формулы
при t -> со получаем значение установившегося температурного пере-
пада:
Эта формула может быть использована для теплового расчета
гидросистем станков, так как при двухсменной работе станка практи-
чески достигается установившаяся температура.
Если учитывать теплопередачу только через поверхность гиДробака,
формула принимает вид:
Q = Qp =-- KFLT кет, (8)
где К — коэффициент теплопередачи от поверхности F бака к воздуху
в кет/м2-°C;
Qp — тепловая мощность, рассеиваемая в окружающее простран-
ство, в кет.
Значение К зависит, главным образом, от степени циркуляции
воздуха. Приведенные ниже значения К, взятые из разных источников,
пересчитаны в единицы СИ.
По данным [89], значение К изменяется от К = 0,012 для бака
внутри станка или в плохих условиях циркуляции воздуха до /(=0,06—
0,07 кет/'м2-°C для бака в хороших условиях циркуляции воздуха
(без принудительного охлаждения). По данным [19], для практических
расчетов можно принять значение К = 0,0175 квт/м2-°С.
Существует [91 ] экспериментальная формула (приводится с не-
которым упрощением), отличающаяся от формулы (8)
Qp = 0,02о0-6Г°’8АТ кет,
где v — скорость циркуляции воздуха в м/сек.
Скорость естественной циркуляции воздуха в обычных условиях,
когда теплый воздух медленно поднимается вверх и замещается холод-
ным, принимается равной 0,5 м/сек. Если вблизи поверхностей тепло-
передачи находятся быстро вращающиеся детали — вентиляторы элек-
тромоторов, шкивы и т. п. — скорость циркуляции воздуха возрастает
приблизительно до 2,5 м/сек.
Зная количество тепла Q, выделяемого в гидросистеме в единицу
времени, по формуле (8) можно производить следующие расчеты.
14 Дврутин 266 209
1. При принятых конструкции бака (известно F) условий тепло-
передачи (известно К) — определять достигаемую температуру нагрева
масла, находя АТ.
2. По допускаемой температуре нагрева масла и принятой оценке
условий теплопередачи — определять необходимую поверхность бака
и объем масла в нем. При отношении сторон бака от 1 : 1 : 1 до 1 : 2 : 3,
расчетная площадь бака может быть выражена через объем масла в нем
з _________________—
[19]: F рз 0,065у V2, где V — объем масла в баке в л; F — расчетная
площадь поверхности бака в м2.
При этом принято, что уровень жидкости составляет 0,8 высоты
бака. Расчетная площадь учитывает площадь поверхности бака, сопри-
касающейся с маслом, и половину площади поверхности выше уровня
масла, отражая различные условия теплопередачи с этих частей по-
верхности. При'значении К = 0,0175 квт/м2-°С У=4-10'5^/Гл-
3. По допускаемой температуре нагрева масла и принятой кон-
струкции бака — оценивать необходимые условия теплопередачи.
Если найденный из расчета необходимый коэффициент теплопе-
редачи превосходит значение, соответствующее вероятным условиям
эксплуатации проектируемой гидросистемы, необходимо либо пересмот-
реть конструкцию с целью уменьшения количества выделяемого тепла
и улучшения возможности его естественного рассеивания, либо приме-
нить принудительное охлаждение гидробака с помощью теплообмен-
ников.
ТЕПЛООБМЕННИКИ
Теплообменники предназначены для отвода из гидросистемы той
части тепловой энергии, которая не может быть рассеяна в окружаю-
щее пространство естественным путем. Уравнение теплового баланса
в гидросистеме с теплообменником: Qm = Q —• Qp, где Q — количество
тепла, выделяющееся в гидросистеме в единицу времени; Qp — коли-
чество тепла, рассеивающееся за то же время.
Тепловая энергия Qm, выделяющаяся в единицу времени, отводится
из гидросистемы путем передачи ее холодильному агенту. В качестве
холодильных агентов обычно используются воздух или вода; в про-
мышленных автоматических холодильных машинах типа ФАК холо-
дильным агентом является фреон-12.
Воздушные теплообменники. Они состоят из системы труб, оребрен-
ных с целью увеличения поверхности теплопередачи, и вентилятора.
Возможно применение автомобильных радиаторов. Например, при
использовании радиатора автомобиля ГАЗ-51А в гидросистеме уни-
версальношлифовального станка (насос Г12-12А, объем гидробака
150 л, давление в гидросистеме 10 бар) превышение температуры жид-
кости над температурой окружающего воздуха составило не более 6° С.
Необходимая поверхность теплопередачи воздушного теплообмен-
ника Fm определяется из формулы
Р _ Qm 2
Fm ~ КЬТ М '
где К = (0,07—0,09) квт/м2-°С.
210
Водяные теплообменники. Они обеспечивают более эффективный
отвод тепла из гидросистемы по сравнению с воздушными теплообмен-
никами.
На рис. 77 приведены наиболее распространенные конструкции
водяных теплообменников: змеевик, обычно встраиваемый непосред-
ственно в гидробак (рис. 77, й); кожухотрубный теплообменник, обычно
представляющий отдельный аппарат, соединенный с гидросистемой
станка трубопроводом (рис. 77, б).
Рис. 77. Водяные теплообменники: а — змеевиковый; б — кожухо-
трубный
Необходимая поверхность теплопередачи водяного теплообменника
определяется из формулы
Qm
КЬТср
где (0,1—0,2) квт/м2-оС\
&Тср — средний температурный напор.
Средний температурный напор определяется по формуле
КГ Ср —
Л'Г, — ЛТ2
1 ДГ1
Ж
здесь
14*
ду _ 'рнач ______________________ 'ркон. 'ркон___________ы 'рнач
211
где Тнмач, Т^ач — начальные температуры масла и воды на входе
в теплообменник в °C;
Т™н, ТдОН — конечные температуры масла и воды на выходе из
теплообменника в °C.
Количество воды, которое должно участвовать в теплообмене,
определяется из уравнения теплового баланса теплообменника:
%, = 2-10'в —л!мин,
Рис. 78. Схема теплообменника с холодильной машиной и дифферен-
циальным датчиком:
7—радиатор охлаждения; 2 — рычаг; 3 — пластинчатая пружина;
4 — электроконтактный датчик; 5 — скоба; 6 — скользящая пара;
7 — стержни; 3 — проточная труба; 9—неподвижная опора; 10—бак
Подробный расчет змеевиковых теплообменников приведен в книге
[19], кожухотрубных — в книгах [65], [89].
При необходимости поддержания температуры масла постоянной
и равной температуре окружающего воздуха может оказаться недо-
статочным применение водяных теплообменников. В этом случае для
гидросистем, тепловыделение в которых не превышает 1,75 кет, можно
использовать фреоновые автоматические холодильные машины типа
ФАК- Холодильная машина представляет собой замкнутую систему,
заполненную фреоном-12, и состоит из холодильного агрегата и испа-
рителя с терморегулирующим вентилем.
На рис. 78 приведена схема теплообменника с применением хо-
лодильной машины. Постоянство температуры масла обеспечивается
212
Дифференциальным датчиком температуры, который дает команду на
включение и выключение холодильной машины при тепловом смещении
незакрепленных концов стержней 7 относительно незакрепленного конца
трубки 8, погруженной в масло.
Применение такой установки в гидросистеме универсальношли-
фовального станка типа ЗЛ12 обеспечило постоянство температуры масла
с точностью 0,5° С.
Теплообменники включаются в гидросистему станка на сливе из
того аппарата, в котором выделяется наибольшее количество тепла.
Для предохранения трубок теплообменника от гидравлических ударов
рекомендуется параллельно теплообменнику ставить предохранитель-
ный клапан.
ГЛАВА VIII
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, МОНТАЖ И ЭКСПЛУА ТАЦИЯ
ГИДРОПРИВОДОВ
Ниже приводятся сведения по проектированию, монтажу и экс-
плуатации гидроприводов металлорежущих станков, которыми поль-
зуются соответствующие предприятия, применяя покупную (серийно
выпускаемую) гидроаппаратуру.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Проект гидрооборудования станка обычно содержит следующие
материалы:
1) принципиальную гидросхему, выполненную в виде отдельного
чертежа или совместно с кинематической схемой (гидрокинематическая
схема);
2) чертежи оригинальных гидравлических устройств;
3) чертежи размещения гидравлических органов и монтажа трубо-
проводов (гидроразводка);
4) чертежи гидронасосной станции, если не применена унифици-
рованная установка;
5) расчетно-пояснительную записку.
В станках со сложной схемой и большим количеством гидроаппа-
ратуры, когда конструктивный чертеж размещения гидрооборудования
недостаточен для монтажа по принципиальной схеме, составляют мон-
тажную схему гидропривода.
Принципиальная гидросхема
Принципиальная гидросхема в сочетании с кинематической,
электрической и пневматической схемами определяет взаимосвязь
и последовательность работы отдельных механизмов в соответствии
с заданным циклом и с учетом необходимых блокировок, регулировок
и наладок. В настоящее время гидросхемы составляются без общепри-
нятой методики, что затрудняет сравнительную оценку их экономич-
ности и надежности, особенно для сложных автоматов.
Для некоторых конструкций станков, в основном агрегатных,
и автоматических линий разработаны типовые гидросхемы [24]. Как
правило, в них используются комплексные узлы (гидропанели), обеспе-
чивающие выполнение всех или части переключений по циклу.
В связи с возросшими требованиями к надежности гидросистем
в последние годы стал актуальным вопрос о логическом построении схем
автоматики (в том числе и гпдросхем) из возможно меньшего числа
214
наиболее простых и надежных элементов. Предпринимаются попытки
синтезировать гидросхемы методами математической логики с помощью
быстродействующих счетно-вычислительных машин. Существует метод
структурного построения гидросхем [82], но он не получил широкого
распространения.
Представляется удобным следующий порядок разработки гидро-
схемы средней сложности.
1. Составление циклограммы работы гидравлических (исполни-
тельных) механизмов на основании общей циклограммы работы
станка.
2. Определение необходимых переключений для каждой точки
(для каждого подсоединения к рабочему органу). Например (рис. 79),
точка 1 в момент А соединена со сливной магистралью, в момент Б
закрыта и в момент В соединена с нагнетательной магистралью.
3. Выявление точек, у ко-
торых моменты переключений
совпадают, а характер переклю-
чения одинаковый или противо-
положный.
Например, в момент А в точ-
ке 1 слив, в точках 2 к 3 — дав-
ление; в момент Б все точки
закрыты; в момент В в точках
2 и 3—слив, в точке 1—давление.
4. Определение характера
команд, являющихся сигналами
на переключение (механический,
электрический, гидравлический,
ручной).
5. Выбор типа управляющих аппаратов, соответствующих харак-
теру команды и характеру переключения. Например, в рассмотренном
случае при электрическом сигнале можно использовать реверсивный
золотник типа 4Г73-1.
6. Определение мест расположения регулирующих органов
(дросселей, редукционных клапанов).
7. Обеспечение дополнительных требований (блокировки, на-
ладки, разность скоростей при реверсировании и т. п.).
8. Составление циклограммы потребляемых расходов.
9. Выбор типа и количества насосов и решение вопроса о приме-
нении гидроаккумуляторов и разгрузки насоса.
10. Уточнение типоразмеров, примененных в схеме аппаратов (по
давлению и расходу).
11. Определение мест и выбор типов фильтров, манометров, вибро-
гасителей и других нецикловых аппаратов.
12. Оформление чертежа гидросхемы.
При проектировании схем необходимо учитывать следующее.
1. Схема должна содержать минимально возможное количество
гидроаппаратов и электромагнитов.
2. Гидравлические цепи должны быть возможно более короткими.
3. В сливных магистралях не должны создаваться недопустимые
подпоры.
4. Поршни рабочих органов и золотников с гидравлическим управ-
лением должны удерживаться в крайних положениях давлением, внеш-
ней нагрузкой или фиксирующими устройствами.
215
5. Колебания давления при подключении и отключении исполни-
тельных механизмов с большим расходом не должны сказываться на
работе схемы, а особенно таких элементов, как односторонние цилиндры,
реле давления и т. п.
6. При необходимости одновременной работы параллельно соеди-
ненных цилиндров должны быть предусмотрены синхронизирующие
устройства.
Применение распределительных устройств типа командоаппаратов
позволяет резко упростить гпдросхему, построив ее по принципу авто-
номности (каждому рабочему органу соответствует свой управляющий
элемент командоаппарата). Однако существующие в настоящее время
конструкции командоаппаратов сложны и ненадежны.
Оформление гидросхем
На чертежах гидросхем нормализованная аппаратура и рабочие
органы изображаютси условными символами, магистрали—линиями.
Специальные аппараты изображаются полуконструктивно.
В табл. 120 приведены основные символы, принятые в СССР, США
и ФРГ. Способ изображения магистралей в гидросистемах станков
нестандартизован. Наиболее удобным представляется способ, принятый
многими организациями и примененный на рис. 79:
1) магистрали, соединяющие различные аппараты, — толстыми
(26) сплошными линиями (6—-толщина линии);-
2) магистрали, выполненные внутри аппаратов, — тонкими (6/2)
сплошными линиями;
3) дренажные магистрали — тонкими (6/2) пунктирными линиями.
Условные обозначения аппаратов вычерчиваются контурными
сплошными линиями нормальной толщины (6). Места соединения ма-
гистралей обозначаются чертой и точкой; пересечения без соединений
следует выделять знаком обвода (рис. 79).
Иногда применяются различные изображения для нагнетательных
и сливных магистралей, однако это усложняет чертеж.
Магистрали должны быть обозначены номерами (за исключением
внутренних каналов в аппаратах, которые обозначаются буквами и
только при щадимой сложности чтения схемы). У концов всех развет-
влений одной магистрали должен стоять один номер. Обозначать от-
дельными номерами отрезки магистралей между точками разветвления,
а также сами точки разветвления на принципиальной схеме не реко-
мендуется.
На чертеже гидросхемы, кроме собственно кинематической схемы,
должны быть приведены, следующие данные:
1) спецификация гидравлической аппаратуры;
2) спецификация гидравлических исполнительных механизмов;
3) циклограмма работы гидравлических исполнительных меха-
низмов;
4) циклограмма работы электрических конечных выключателей
и электромагнитов;
5) циклограмма расходов.
Условные обозначения, применяемые при составлении гидросхем,
приведены в табл. 120. По обозначениям, принятым в США и ФРГ, число
позиций аппаратов указывается делением символа аппарата на клетки,
а схема соединений в каждой позиции указывается линиями внутри
каждой клетки.
216
Основные условные обозначения для гидравлических схем
О
сч
Л
S
217
Продолжение табл. 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США ФРГ
Насос шестеренный 1
Насос радиально-порш- иевой нерегулируемый
Насос радиально-порш- невой регулируемый
Насос и гидромотор ак- сиально-поршневые (с на- клонной шайбой) нерегу- лируемые - Sr -—-д
Продолжение табл. 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США ФРГ
Насос н гидромотор ак- I сиально-поршневые регу- лируемые
—•
Гидромотор лопастной (роторно-пластинчатый)
Г идромотор(гидродвнга- тель) нерегулируемый без указания типа ч —
м
Гидромотор(гидродвнга- тель) регулируемый без указания типа —(м^)~
Мр 1 1
Продолжение табл. 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США | ФРГ
Гидроцилиндр плун- Силовые гйдроц ил индры Г"'1 1
1 1
Гидроцилиндр телеско- . 1 Г~* I
пический
j Гидроцилиндр односто-
роннего действия
, Гидроцилиндр двухсто- сБ
' роииего действия ‘l 1
Продолжение табл. 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США ФРГ
Гидроцилиндр с двухсто-
роииим штоком
Гидроцилиндр с диффе- ।
реициальным штоком Y ।
Гидроцилиидр односто-
роннего действия с возвра-
том пружиной
Сервомотор (моментный {мо\
гидроцилиндр) II
Продолжение табл. 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США | ФРГ
Контр Аппарат (основной сим- вол) О с н о Аппарат трехпозицион- ный, в нейтральном поло- жении, подвод и обе поло- сти цилиндра соединяются со сливом (основное испол- нение) ольно-регулирующая и упр являющая аппаратура
в н ы е схемы и вполне ния реверсив н ы х аппара т о в
f у
< 4
То же, в нейтральном положении, слив закрыт, обе полости цилиндра со- единены с давлением (вто- рое исполнение) -11.^
=Г к
1—; г1 —г—
1
Продолжение табл. 120
Продолжение табл, 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США ФРГ
Аппарат трехпозицнон- ный в нейтральном поло- жении, обе полости цилин- дра закрыты, подвод соеди- нен со сливом (шестое исполнение) 1 1
_J
1 1
1
Аппарат двухпозицион- ный пятиходовой (пятика- нальиый) с раздельным сливом (седьмое исполне- ние) 1
.... — / д
L 1J
Аппарат двухпознцнон; ный для управления диф- ференциальным цилиндром .... 1 1
2= -
is
1 J
15 Аврутин 266
Продолжение табл. 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР | США ФРГ
Золотник с управлением от электромагнита (Г73-2, БГ73-5) Различи ы с п о с о б ы управлен И я аппарат а м и
В; - X W ' X W]
1 £
К Ч- U-»
Золотник с управлением от двух электромагнитов (Г73-1) 1 1
, ± А
Золотник с ручным управлением (Г74-1) 1 1 к
д -Л т
-—,—1
Продолжение табл, 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США ФРГ
Золотник с управлением от кулачка (Г74-2) wl--p W ", W Н *
Ч
Золотник с гидравличе- ским управлением (Г72-2) - 1 1 L-M || - --й?г
Золотник с гидравличе- ским управлением с регу- лированием времени пере- ключения (Г72-12) । i -Lsrr®- ‘ у л Li
15* 266 227
Продолжение табл. 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США ФРГ
Золотник с гидравличе- ским управлением с диф- ференциальным плунже- ром 1 1
1 = =
Золотинк с электроги-
дравлнческим управле-
нием (Г73-4)
Продолжение табл. 120
228
Продолжение табл. 120
Двухходозой золотник
с обратным клапаном
(Г74-3)
Клапан предохрани-
тельный с переливным зо-
лотником (Г52-1)
Продолжение табл. 120
Продолжение табл. 120
Наименование
Кран трехходовой(трех-
канальный)
Кран двухходовой (про-
ходной)
Демпфер (нерегулируе-
мое сопротивление)
Обозначения, принятые в
Дроссель (регулируе-
мое сопротивление) (Г77-1,
Г77-3)
Продолжение табл. 120
232 233
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США ФРГ
Дроссель с регулятором (Г55-2, Г55-3) и I' -'
II 1
Дроссель с регулятором
и предохранительным кла-
паном (Г55-1)
Прочие обозначения
Продолжение табл. 120
Продолжение табл 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США | ФРГ
Гндроаккумулятор пнев- матический -о
Манометр
Соединение труб
Нет соединения труб
Продолжение табл. 120
Наименование Обозначения, принятые в
СССР США | ФРГ
Заглушка ¥
Резервуар I 1
Слив 4, С-Ь
Дренаж
Примечание. Обозначения, применяемые в ФРГ, приняты во многих европейских странах. В ГДР приме-
няются те же обозначения с незначительными отличиями [88].
Оригинальные гидравлические устройства
Несмотря иа развитую номенклатуру серийно выпускаемой гидро-
аппаратуры, станкостроителям все же приходится проектировать и
изготовлять незначительное количество оригинальных (специальных)
гидравлических устройств.
Основные данные по проектированию гидравлических исполнитель-
ных механизмов приведены в гл. IV (см. также гл. V—VII).
Вопросы проектирования различных гидравлических устройств
подробно рассмотрены в ряде специальных работ и в работах общего
характера [10], [33], [80].
При проектировании гидроаппаратуры в условиях неспециализи-
рованных предприятий рекомендуется рассмотреть элементы нормали-
зованных или иных отработанных конструкций с соответствующей тех-
нической характеристикой и руководствоваться заложенными в иих
соотношениями. Должны быть приведены в соответствие с расчетным
давлением и пропускной способностью аппарата проходные сечения,
размеры присоединительных отверстий и каналов в корпусах, перекры-
тия золотников, радиальные зазоры, размеры толщины стенок, уплот-
нения. То же относится к техническим условиям на узлы и детали спе-
циальных гидравлических устройств.
Чертежи гидравлических устройств оформляются в соответствии
с требованиями ГОСТов на машиностроительное черчение.
Гидроразводка
Гидроразводкой (разводкой трубопроводов) называется конструк-
тивный чертеж, показывающий размещение гидравлических узлов и
монтаж трубопроводов. Гидроразводка выполняется по правилам ма-
шиностроительного черчения с соблюдением масштабов и проекций.
Узлы машины по отношению к элементам гидроразводки считаются
прозрачными и вычерчиваются условно (тонкими сплошными линиями).
При выполнении чертежей гидроразводки следует особое внимание
обратить на возможность монтажа трубопроводов (радиусы изгиба,
расстояния между близко расположенными присоединениями, возмож-
ность работы гаечными ключами), предусматривать необходимые пере-
ходники, промежуточные колодки, скобы для крепления и т. п.
Гидроразводка —• весьма трудоемкий чертеж. При его выполнении
рекомендуется применять упрощенное изображение присоединений,
а также заменять вычерчивание присоединений и других часто встре-
чающихся элементов наклейкой заранее заготовленных светокопий
нужного элемента. Удобно также использовать набор резиновых
штампов.
На чертеже гидроразводки концы отрезков трубопроводов (отдель-
ных труб, шлангов и т. п.) отмечаются двойными индексами: цифровым
и буквенным (например, 6а, 66, 7а, 12г и т. п.). Все точки, относящиеся
к одной и той же магистрали по гидросхеме, имеют общий цифровой
индекс; буквенный индекс относится только к данной точке. По возмож-
ности буквенные индексы следует ставить в алфавитном порядке по
направлению потока жидкости.
Помимо графического материала на чертеже гидроразводки
должны быть заданы технические требования и приведена специфика-
ция трубопроводов.
236
Пример спецификации показан ниже. Все численные и буквенные
обозначения приняты условно.
202 34 14 X 1 Х800 От дросселя 1Др (Г55-31А), точка 5 к плите 425, точка 5 Слив из дросселя 1Др
201 15 10Х 1 Х500 От • тройника Б-С91-35, точка 12 к цилиндру 4Ц Подвод давления к цилиндру загрузки
Номер чер- тежа трубо- провода Номер тру- бопровода по схеме Размеры трубо- провода Направление потока жидкости Назначение трубопровода
Ориентировочное содержание типовых технических требований:
1. Давление рабочее...........бар, условное. . . .бар.
2. Течь жидкости и подсос воздуха через стыки и присоединения
не допускаются.
3. Радиусы изгиба труб по нормали МТ 15-10.
4. Вмятины и сплющивание труб не допускаются.
5. Окалина в трубах ие допускается.
6. При заделке резиновых шлангов повреждение внутреннего слоя
не допускается.
7. Трубопроводы снабжать бирками в соответствии с гидросхемой.
8. Гидроаппараты маркировать белой маслостойкой краской в соот-
ветствии с гидросхемой.
9. Наружные жесткие трубопроводы красить в цвет станка.
10. Внутренние стальные трубопроводы красить в цвет внутренней
поверхности станка. Медные трубы не красить.
Гидронасосиые станции
Вынесенные гидронасосные установки (гидронасосные станции)
современных- станков имеют в своем составе следующее:
1) бак с устройствами для контроля уровня (табл. 121, 122);
2) иасос (или насосы) с приводом;
3) контрольно-регулирующие и управляющие аппараты и при-
боры, размещаемые на специальных панелях или на трубах;
4) фильтрующие устройства;
5) устройства для стабилизации температуры масла;
6) трубопроводы.
Основные данные по каждому из пунктов приведены в соответ-
i -щих разделах.
Конструкция гидронасосной станции должна обеспечивать:
1) удобство монтажа и демонтажа отдельных аппаратов и трубо-
npv. )дов;
легкий доступ к регулируемым и настраиваемым аппаратам;
отсутствие утечек масла за пределы установки;
4) защиту жидкости от загрязнения;
5) гармоничную архитектурную компоновку совместно со станком.
266 237
Таблица 121
Круглый маслоуказатель
(нормаль С52-1, изд. II1-1959)
Размеры в мм
Наиболее полно этим требованиям как для индивидуальных, так
и для групповых гидроприводов отвечают станции с компоновкой аппа-
Рис. 80. Компоновка гидронасосной станции:
1 — бак; 2 — аппараты на крышке бака; 3—дви*
гатель; 4 — аппараты на панели; 5 — панель;
6 — трубопроводы; 7 — переходная колодка;
8 — насос
ратуры на вертикальных панелях и задним монтажом трубопроводов
(рис. 80). К таким станциям относятся, например, представленные на
238
Таблица 122
Удлиненные маслоуказатели и гнезда для них
(нормаль С52-2, изд. V-1959)
Размеры в мм
рис. 81, 82, 83 станции гидропривода, агрегатных станков и автомати-
ческих линий (нормали машиностроения МН 4667—63, МН 4669—63,
конструкция ЭНИМСа иСКБ-1). На рис. 84 показана насосная установка
этих станций, в табл. 123—126 дана техническая характеристика. Преду-
смотрены исполнения станций с воздушным или водяным охлаждением
(с терморегулятором или без терморегулятора) и без принудительного
охлаждения. В зависимости от количества гидроаппаратуры, устанав-
ливаемой на щите, станции по нормали МН 4667—63 имеют четыре
исполнения по высоте (Н — 1500, 1700, 1900 и 2100 мм).
Для сокращения объема проектирования и повышения степени
унификации некоторые станкостроительные организации разрабаты-
вают ряды унифицированных насосных станций применительно к своему
профилю.
239
16 Аврутин 266
Л-Л
Рис. 81. Станции гидропривода вспомогательных
устройств автоматических станочных линий с воздуш-
ным охлаждением (нормаль МН 4667—63):
1 — бак; 2 — шкаф; 3 — насосная установка по МН
4669—63; 4 — крышка с фильтром для заливки масла,
маслоуказателем и сапуном; 5 — масляные радиа-
торы; 6 — сливиая пробка; 7 — наладочный пульт;
8 — терморегулятор; 9—клеммная коробка; 10—окна
в щите для вывода труб от гидроаппаратов; // — пре-
дохранительный клапан масляных радиаторов;
12 — щнт для установки гидроаппаратов; 13—элек-
тромагнит поворота жалюзи
Рис. 82. Станции гидропривода вспомогательных
устройств автоматических станочных линий с водя-
ным охлаждением (нормаль МН 4667—63):
1 — бак; 2 — шкаф; S — насосная установка по МН
4669—63; 4 —крышка е фильтром для заливки масла,
маслоуказателем и сапуном; 5 — сливная пробка;
6 —наладочный пульт; 7—терморегулятор; 8—клем-
мная коробка; 9 — окна в щите для вывода труб от
гидроаппаратов; 10 — запорный вентиль (электро-
магнитный или ручной): //—водяной теплообменник;
12 — щит для установки гидроаппаратов
Вид Л
Рис. 83. Станции гидропривода силовых узлов агрегатных станков с воздушным охлаждением (нормаль
МН 4663—63):
1 — бак; 2 — предохранительный клапан масляных радиаторов; 3 — клеммная коробка; 4 — электро-
магнит поворота жалюзи; 5—насосная установка с вентилятором по МН 4669—63; 6—гидропанель подачи;
7 — крышка с фильтром для залива масла; 8 — маслоуказатель; 9 — магистрали к станку; /(9—термо-
регулятор; 11 — термопара; /2 —пробка для слива масла; 13 —масляные радиаторы; 14 — поддон
246
Таблица 123
Техническая характеристика станций гидропривода
Параметры
Нормаль
МН 4667—63
МН 4668—63
Мощность электродвигателя
насосной установки в кет
Емкость бака в л
Наибольшее количество те-
пла, отводимого системой охла
ждеиия при температуре охла-
ждающей среды 20° С в кет
Нанбольшая^опустимая тем-
пература масла в баке в °C
Расход воды через теплооб-
менник станции с водяным ох-
лаждением в не более
1,7—10 1,7—45
200 150
2,3
55
200
Примечание. Станции rib нормали МН 4667—63 предна-
значены для привода вспомогательных устройств автоматических
линий; по нормали МН 4668—63 — для привода силовых узлов агре-
гатных станков.
Таблица 124
Присоединение магистралей к станции гидропривода
(рис. 81)
Обозна- чения на чертеже Магистраль (число магистралей к цилиндрам определяется гидросхемой) Размеры труб (ГОСТ 8734—58)
а К гидроцилиидрам 32X3 или 25X2,5
б или в Дренаж от гидроаппаратов, располо- женных вне станции 16X2,5
г Слив в бак через масляные радиаторы от предохранительных клапанов 25X2,5
д Слив в бак от гидроаппаратов станции 32X3
е Дренаж от гидроаппаратов станции 12X2
ж От насоса низкого давления 32X3 или 25X2,5
3 От насоса высокого давления 32X3 или 25X2,5
247
Таблица 125
Присоединение магистралей к станциям гидропривода (рис. 82)
Обозна- • чения на чертеже Магистраль (число магистралей к цилиндрам определяется гидросхемой) Размеры труб (ГОСТ 8734—58)
а К гидроцилиндрам 32X3 или 25X2,5
б или д Дренаж от гидроаппаратов, располо- женных вне станции 16X2,5
в Отвод воды из теплообменника 15 (ГОСТ 3262—62)
г Подвод воды к теплообменнику 10 (ГОСТ 3262—62)
е От насоса низкого давления 32X3 или 25X2,5
ж От насоса высокого давления 32X3 или , 25X2,5
. 3 Дренаж от гидроаппаратов станции 12X2
и Слив в бак через теплообменник от пре- дохранительных клапанов 25X2,5
к Слив в бак от гидроаппаратов станции 32X3
Таблица 126
Присоединение магистралей к станциям гидропривода (рис. 83)
Обозна- чения на чертеже Магистраль Размеры Tpv6 (ГОСТ 8734—58)
а К гидроцилиндру 32X3 или 25X2,5
б К гидроаппаратам вспомогательных устройств 32x3 или 25X2,5
На чертеже гидростанции должны быть даны спецификация трубо-
проводов, технические требования и краткая техническая характери-
стика (типы насосов, мощность привода, наибольшее рабочее давление,
емкость бака, марка рабочей жидкости).
Монтажная схема
Монтажная схема трубопроводов представляет собой условную
развертку гидроразводки на плоскости с заменой конструктивных изо-
бражений максимально упрощенными схематическими (ненормализо-
ванными) изображениями. В отличие от принципиальной гидросхемы
248
на монтажной схеме изображается фактическое деление трубопроводов
на конструктивные отрезки и указываются места разветвлений трубо-
проводов, промежуточных и переходных деталей и присоединений.
Точки присоединений обозначаются так же, как и на гидроразводке.
Указываются номера трубопроводов и даются выноски на присоединения
(часто только на промежуточные).
Иногда по условиям производства монтажная схема полностью
заменяет громоздкую гидроразводку.
Расчетно-пояснительная записка
В общем руководстве к станку в разделе о гидроприводе должны
быть приведены следующие материалы:
1) описание работы гидросхемы, включая работу в цикле, работу
в наладочных режимах, блокировки и т. п.;
2) паспорта (или краткое описание) нормализованной аппаратуры;
3) указания по регулированию и обслуживанию гидропривода
(желательно приводить перечень возможных неисправностей и способы
их устранения);
4) основные расчеты (потребная производительность насоса; мощ-
ность привода; тяговая способность тяжело нагруженных рабочих
органов; скорость движения поршней гидроцилиндров; ориентировочный
расчет потерь давления в системе; ориентировочный расчет установив-
шейся температуры жидкости).
МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГИДРОПРИВОДОВ
Для безотказной продолжительной эксплуатации гидроприводов
следует выполнять приведенные ниже краткие указания. Кроме того,
необходимо тщательно ознакомиться с устройством применяемых
аппаратов и указаниями по их эксплуатации, изложенными в руководя-
щих материалах ЭНИМСа [24], [60],
[70] и др.
' Гидравлические системы станков и
машин с применением нормализован-'
ной аппаратуры работают на чистом
минеральном масле, свободном от кис-
лот, щелочей, воды, а также от меха-
нических примесей. Использование
аппаратов для работы на других жид-
костях должно быть согласовано с за-
водами-изготовителями, так как при-
менение жидкостей со свойствами,
отличающимися от свойств минераль-
ных масел, может вызвать задиры под-
вижных элементов, коррозию металли-
ческих деталей и разрушение неметаллических уплотнений. Иногда
применяют специальные аппараты, спроектированные для инородных
рабочих жидкостей.
Рабочая жидкость заливается в систему в количестве, потребном
для заполнения бака до верхнего уровня. Контроль уровня обычно
осуществляется визуально с помощью маслоуказателей (см. табл. 122,
123), встроенных в бак. При первоначальном пуске, а также при пуске
249
После Длительного перерыва некоторый объем жидкости тратится на
заполнение системы, что должно быть учтено при определении границ
изменения уровня.
При заполнении системы следует обратить особое внимание на
вытеснение всего проникшего в нее воздуха. Элементы системы должны
быть спроектированы, изготовлены и размещены так, чтобы уменьшить
возможность образования замкнутых воздушных объемов, из которых
воздух не может быть вытеснен поднимающейся жидкостью. В тех же
случаях, где это невозможно, должны быть предусмотрены воздухо-
спускные устройства (рис. 85). Иногда (но это нежелательно) воздух
выпускают, расслабляя в соответствующих местах присоединения.
После заполнения системы все присоединения должны быть под-
тянуты, воздухоспускные отводы закрыты. Предохранительный клапан
настраивается на давление не ниже условного, и система проверяется
на плотность. Замеченные течи следует устранить.
Насосы и гидродвигатели
1. Расположение насоса или гидродвигателя должно обеспечивать
возможность замены агрегата без демонтажа соседних конструкций.
2. У самовсасывающих насосов высота всасывания не должна
превышать допустимую (0,5 м для нормализованных станочных насосов).
У насосов с подпиткой должен быть обеспечен требуемый подпор (на-
пример, установкой питательного бака выше уровня насоса).
3. При монтаже полумуфты на валу иасоса или гидродвигателя
следует остерегаться сильных ударов по ее торцу, которые могли бы
повредить опоры ротора.
4. При сборке насоса с приводным электродвигателем или гидро-
двигателя с рабочим механизмом через эластичную муфту (например,
по нормали станкостроения Р91-3) необходимо обеспечить соосность
валов не менее 0,1 мм при угле перекоса не свыше одного градуса.
5. Дренажные отверстия необходимо открыть и присоединить
к ним трубки для отвода утечек (если агрегат не погружен в масло).
6. До запуска необходимо вручную проверить вращение ротора;
в случае тугого вращения и заедания выяснить и устранить причины
дефекта. Для нереверсивных агрегатов необходимо проверить правиль-
ность направления вращения. Все нереверсивные насосы (кроме типов
Г14-1 и Г14-2) в нормальном исполнении выпускаются с направлением
вращения вала по часовой стрелке (если смотреть со стороны привода).
По особому заказу могут быть изготовлены насосы с направлением
вращения вала против часовой стрелки.
7. Перед пробным запуском агрегат должен быть заполнен жид-
костью, так как при пуске всухую может произойти заедание.
8. Для защиты насоса (гидродвигателя) от перегрузок необходимо
устанавливать предохранительный клапан, настройка которого не
должна превышать рабочее давление больше чем на 20%.
9. Насос типа НПМ-713В монтируется в вертикальном положении,
остальные насосы типа НП — в горизонтальном. Насосы прочих типов
могут быть установлены в любом положении.
Долговечность качественных насосов и гидродвигателей исчисляется
(при соблюдении требований по чистоте жидкости) многими тысячами
часов работы. Срок службы зависит от режима эксплуатации, в част-
ности, от давления и числа оборотов. Для сохранения долговечности
250
следует повышение одного из указанных параметров компенсировать
понижением другого. Значительное повышение параметров над паспорт-
ными данными не рекомендуется.
Силовые гидроцилиндры
1. При монтаже силовых гидроцилиндров поступательного дей-
ствия направление действия полезной нагрузки должно возможно
точнее совпадать с осью штока (плунжера). Перекосы и боковые на-
грузки могут вызвать повышенный износ уплотнений и заклинивание
штока. Заклинивание штока тем меньше, чем больше расстояние между
его опорами. Нагрузка гидроцилиндров поворотного действия (момент-
ных гидроцилиндров) должна быть по тем же соображениям приближена
к чистому крутящему моменту.
Цилиндры, перемещающие поступательно движущиеся узлы, уста-
навливаются параллельно направляющим. с точностью около 0,05 :
: 1000 мм. Для их установки в конструкции должны быть предусмотрены
соответствующие базы. Моментные гидроцилиндры должны устанавли-
ваться соосно с валом приводимого устройства, причем степень соос-
ности зависит от конструкции соединительной муфты.
2. Крепление гидроцилиндров к механизмам должно быть доста-
точно прочным и жестким (винты и штифты), чтобы выдержать реакцию
от полезной нагрузки. Следует проверить, не вызывает ли затяг крепеж-
ных винтов затруднений при перемещении штока, что бывает при недо-
статочном прилегании привалочных поверхностей друг к другу.
3. Для компенсации тепловых деформаций одна из опор гидро-
цилиндров большой длины должна быть выполнена плавающей. Необ-
ходимо проверить фактическую возможность перемещения гидроци-
линдра в этой опоре.
4. Затяг регулируемых уплотнений штоков должен обеспечивать
достаточную степень герметизации при допустимых потерях на трение.
Аппаратура
1. Рекомендуемые расходы масла, указанные в характеристиках
аппаратов, даны в соответствии с размерами присоединительных от-
верстий. При необходимости расход масла через аппараты (кроме дрос-
селей с регулятором) может быть увеличен, но не более, чем на 40%
сверх наибольшего значения, указанного в технической характеристике.
2. Все аппараты, используемые в гидросистеме, должны пройти
стендовые испытания.
3. Аппараты должны монтироваться так, чтобы к ним был обеспе-
чен легкий доступ как для регулирования и обслуживания, так и для
замены.
4. Аппараты могут устанавливаться в любом положении (кроме
двухпозиционных золотников с гидравлическим управлением, кото-
рые следует устанавливать горизонтально).
5. Аппараты стыкового исполнения монтируются, исходя из воз-
можностей разводки, либо на общих панелях, либо через промежуточ-
ные плиты.
6. При установке аппаратов стыкового исполнения не следует
слишком сильно затягивать крепежные винты, так как уплотнение
привалочных плоскостей обеспечивается натягом резиновых колец,
251
предусмотренным размерами гнезд для них. При необходимости смены
уплотнений не следует заменять их уплотнениями каких-либо других
типов или из других материалов, а пользоваться только теми, которые
рекомендованы для данного аппарата.
7. Некоторые аппараты для удобства монтажа имеют по два от-
верстия одного назначения. Неиспользуемые отверстия должны быть
заглушены пробками С98-3 (см. табл. 103).
8. Предусмотренные конструкцией дренажные отверстия должны
быть открыты.
9. В регулируемых аппаратах поворот рукоятки по часовой
стрелке вызывает увеличение регулируемого параметра (расхода, давле-
ния и т. п.); поворот против часовой стрелки — уменьшение.
10. Для присоединения манометра в некоторых аппаратах имеются
специальные отверстия, нормально закрытые пробками К 1/8" С98-3.
Присоединяемый манометр должен быть снабжен демпфером.
11. При перемонтаже напорных золотников из основного исполне-
ния в исполнение I, II или III следует отвернуть винты, крепящие
крышки, развернуть крышки соответственно требуемому исполнению
и снова установить их, обеспечив герметичность стыков с помощью про-
кладки из ватмана. Необходимо проверить, не перекрывает ли бумаж-
ная прокладка отверстий на стыке крышки и корпуса.
12. Для устойчивой работы не рекомендуется использовать дрос-
сели (кроме дросселя с вертушкой типа Г55-51В) на расходах, меньших
чем 1,5—2 минимальных расхода по технической характеристике.
13. При прекращении протекания масла через дроссель необхо-
димо несколько раз повернуть рукоятку в ту и другую сторону, чтобы
прочистить щель дросселя. При повторном засорении следует разобрать
дроссель, промыть детали и профильтровать масло в системе. Если же
поток чистого масла через исправный дроссель все же неустойчив и по-
степенно прекращается, следует при возможности увеличить расход
масла через аппарат или применить дроссель с меньшим минимально
допустимым расходом (например, с вертушкой).
14. Полностью закрытый дроссель не должен пропускать масло.
Если протекание все же существует, следует проверить правильность
сборки и исправность уплотнений.
Трубопроводы
1. Металлические трубопроводы, полученные в неотожженном
состоянии, должны быть подвергнуты отжигу с целью повышения
пластичности. Для медных труб температура отжига 700—750° С.
При отжиге отверстия труб должны быть закрыты для уменьшения
образования окалины на внутренней поверхности. Концы медных труб
иногда просто сплющивают и отрезают после отжига.
2. Трубы небольших диаметров могут быть изогнуты при монтаже
по месту, однако этого следует избегать, заменяя гибку труб по месту
гибкой по проволочным шаблонам, повторяющим конфигурацию
изогнутой оси трубы. Гнуть трубы диаметром до 30 мм можно без на-
полнителя. При диаметре свыше 30 мм лучше применять наполнители,
препятствующие сплющиванию трубы в месте изгиба и позволяющие
получить меньший радиус изгиба. В качестве наполнителя часто приме-
няется песок, что нежелательно в связи с опасностью попадания его
в гидросистему. Следует применять заливку канифолью, легкоплав-
кими металлами или использовать жидкие наполнители, нагнетаемые
252
под большим давлением в изгибаемую трубку. Иногда применяют
специальные эластичные, например шарнирные, оправки. Гибку труб
удобно производить на специальных трубогибочных станках или при-
способлениях [27], [56].
3. Внутренняя поверхность труб должна быть тщательно очищена
от песка, ржавчины, окалины и т. п. Для очистки часто применяется
чугунная дробь диаметром 2—3 мм. В ответственных случаях трубы
подвергаются травлению.
4. После очистки труба должна быть тщательно промыта и про-
сушена; затем отверстия закрываются деревянными пробками. В от-
ветственных случаях качество очистки контролируется протягиванием
через трубу куска белой чистой материи.
5. На подготовленных к монтажу трубах не должно быть забоин
и вмятин, суживающих сечение. Для исправления вмятин иногда
применяют калибровку шариком.
6- Монтаж труб следует вести так, чтобы обеспечить минимальную
длину магистралей и наименьшее количество изгибов. Следует избегать
сифонообразных изгибов, в которых может скапливаться воздух или
застаиваться жидкость при сливе. Должна быть учтена возможность
температурных деформаций труб и обеспечена податливость, необходи-
мая при затяге присоединений.
7. Гибкие шланги при монтаже и эксплуатации не должны зна-
чительно скручиваться. Для контроля на них наносят краской про-
дольные полосы. У. мест присоединений гибкие шланги должны сво-
бодно висеть, не изгибаясь, под действием собственной тяжести. При вы-
боре длины резиновых шлангов должна быть учтена усадка, достигаю-
щая иногда 5%. Группу гибких рукавов, идущую к одному органу,
рекомендуется связывать в один жгут.
8. Следует стремиться к тому, чтобы любой отрезок трубопровода
и любое присоединение могли быть смонтированы и демонтированы
без разборки соседних конструкций.
9. Должна быть обеспечена полная герметичность всех присоеди-
нений. Особое внимание следует обратить на герметичность присоеди-
нений магистралей управления и всасывающих трубопроводов насосов.
Сливные трубы также должны монтироваться весьма тщательно и
концы их должны быть утоплены ниже уровня жидкости в баке, так
как и через них возможно попадание воздуха в систему.
10. Длинные трубопроводы должны иметь промежуточные креп-
ления, чтобы уменьшить возможность возникновения колебаний.
Для крепления применяются нормализованные скобы или специаль-
ные зажимы. Иногда трубу зажимают через виброгасительные про-
кладки (например, из микропористой резины). Рекомендуемые расстоя-
ния между креплениями труб даны в табл. 127.
11. Транспортирование жидкости между узлами, имеющими не-
большое относительное перемещение, может быть выполнено с помощью
жестких трубопроводов в пределах их упругости. Для увеличения
возможных перемещений трубу свивают в спираль (рис. 86). Рабочий
участок ограничивается зажимами 1 и 2, воспринимающими усилие
деформации. Труба при этом рассчитывается как пружина, причем
должны быть учтены напряжения от давления жидкости.
Для некоторых размеров труб из нержавеющей стали и алюминие-
вых сплавов допустимые деформации витка приведены в книге [9].
12. Смонтированный трубопровод должен быть промыт рабочей
жидкостью, нагнетаемой специальной промывочной установкой.
253
СИ
4^
п> д
Я
м
S
г
Л>
(Т>
Таблица 127
Неполадки в работе гидропривода, их причины
и способы устранения
Таблица 12&
Неполадка Возможные причины неполадки Способы выявления н устранения неполадки
I. 1. Насос не подает жид- кость в систему 2. Насос ие создает давле- ния в нагнетательной маги- страли Неисправности насоса и об а) Неправильное направление враще- ния вала иасоса б) Чрезмерно низкий уровень жид- кости в баке в) Засорение всасывающей трубы или фильтра г) Подсос воздуха во всасывающей магистрали х д) Поломка насоса е) Чрезмерно велика вязкость жид- кости а) Насос не подает жидкость в си- стему б) Чрезмерный износ иасоса (большие внутренние утечки) в) Большие внешние утечки по валу, через корпус насоса, через трубопро- воды или уплотнения гидроагрегатов г) Большие внутренние утечки в ги- дроагрегатах щие неполадки Немедленно выключить привод во избежание задира иасоса из-за отсутствия смазки. Прове- рить соответствие направления вращения вала насоса требуемому. Реверсировать привод Долить жидкость до отметки маслоуказателя Прочистить засорившиеся элементы Проверить нет ли механических повреждений (трещин, пробоин). Проверить герметичность присоединений, расположенных выше уровня жидкости в баке Заменить насос Заменить жидкость иа рекомендуемую для дан- ного, типа насоса То же Проверить производительность насоса на хо- лостом ходу и под нагрузкой. При резком сни- жении объемного к. п. д. против паспортных дан- ных заменить насос Проверить нет ли раковин и повреждений в корпусе насоса. При обнаружении — отремон- тировать корпус или заменить насос. Проверить исправность уплотнений. Заменить неисправные. Подтянуть соединения трубопроводов При обнаружении обильного слива масла из заторможенных гидроагрегатов устранить негер- метичность поршневых пар (заменить уплотне- ния, притереть поршни и т. п.)
Продолжение табл. 128
Неполадка Возможные причины неполадки Способы выявления и устранения неполадки
3. Шум и вибрации в гидро- приводе д) Открыт слив через предохранитель- ный клапан а) Большое сопротивление во всасы- вающей магистрали б) Подсос воздуха во всасывающей магистрали в) Пузырьки воздуха в засасываемой жидкости г) Засорение воздушного сапуна гидробака д) Неисправности насоса (заедание лопаток, выход из строя подшипников и т. п.) е) Некачественный монтаж насосной установки ж) Вибрация предохранительного клапана з) Турбулентное движение жидкости в трубопроводах и) Нежесткое крепление трубопрово- дов к) Дисбаланс вентилятора и других вращающихся частей Проверить, подтянут ли предохранительный клапан, нет ли утечек в цепи управления раз- грузкой. Снять клапан, разобрать, проверить состояние демпферного отверстия, пружины, ша- рика и его седла. Устранить замеченные неис- правности, промыть, собрать и установить кла- пан Прочистить всасывающую трубу и приемный фильтр См. п. I. 1, г Устранить попадание воздуха в жидкость, при- нять меры против пенообразования (см. разд. II) и засасывания пены Прочистить сапун Отремонтировать или заменить насос Проверить центрирование валов иасоса и при- водного электродвигателя, исправность соедини- тельной муфты, крепление иасоса и двигателя. Устранить замеченные дефекты. Снять клапан, разобрать и проверить со- стояние его деталей Заменить трубопроводы, увеличив условный проход Поставить промежуточные опоры Отбалансировать быстровращающиеся части 1
17 Аврутин 266
Продолжение табл. 128
Неполадка Возможные причины неполадки Способы выявления и устранения неполадки
4. Неравномерное движе- ние гидравлических рабочих органов 5. Резкое уменьшение ско- рости движения при росте нагрузки 6. Постепенное уменьшение скорости движения при неиз- менной нагрузке а) Наличие воздуха в гидросистеме б) Неравномерная подача масла на- сосом (вследствие заедания или поломки одной нли нескольких лопаток) в) Давление настройки предохрани- тельного клапана близко к давлению, необходимому для движения рабочих органов г) Перекосы оси цилиндра по отно- шению к направляющим перемещаемого узла д) Пережимы замкнутых направляю- щих, недостаток смазки, задиры е) Недостаточно противодавление в сливной полости цилиндра а) Большие внешние или виутренине утечки в насосе, гидросети или ци- линдре б) Регулятор скорости заедает в от- крытом положении а) Загрязненность рабочей жидкости б) Засорение фильтров, дросселей и других аппаратов в цепи питания рас- сматриваемого цилиндра Пользуясь воздухоспускными устройствами, выпустить воздух из системы, проделав несколько двойных ходов иа максимальной скорости. См. также п. I. 3, в Отремонтировать ийи заменить насос Подтянуть предохранительный клапан, на- строив его иа давление на 5—10 бар больше, чем давление, необходимое для движения рабочих органов Установить цилиндр параллельно направляю- щим. Точность установки зависит от конструк- ции сочленения цилиндра и перемещаемого узла и соотношения длины н диаметра цилиндра Отрегулировать затяжку направляющих, про- верить подачу смазки и качество сопряженных поверхностей Повысить сопротивление сливной магистрали (регулировкой подпорного клапана или дросселя на сливе) См. п. I. 2, б, в, г Снять и разобрать регулятор скорости; прове- рить исправность пружины и плавность переме- щения золотника регулятора; устранить дефекты; промыть и собрать регулятор Заменить жидкость и промыть гидропривод керосином или чистой рабочей жидкостью Промыть аппаратуру
Продолжение табл. 128
Неполадка Возможные причины неполадки Способы выявления и устранения неполадки
7. Повышенное давление в нагнетательной магистрали при холостом ходе 8. Повышенный нагрев мас- ла в гидросистеме 1. Лопастной (пластинча- тый) мотор при работе тре- щит 2. Через уплотнение и дренажное отверстие идут большие утечки в) Облитерация (заращнваиие) дрос- сельных щелей г) Повышение утечек вследствие по- нижения вязкости масла при нагревании а) Повышенные потери давления в гидроприводе вследствие неправильного выбора типоразмеров проточных аппа- ратов и условного прохода трубопрово- дов, а также вследствие некачественного монтажа б) Повышенные механические сопро- тивления перемещению а) Повышенные потери давления в си- стеме б) Неисправность системы охлажде- ния в) Насос ие разгружается в периоды пауз II. Неполадки в отдельных Поломались или сели пружины, под- жимающие лопатки к статору Износ уплотнения. Задний диск не поджимается к статору По возможности увеличить минимальное от- крытие дросселя; применить дроссели с меньшим минимальным расходом (например, типа Г55-51В) Заменить жидкость иа другую, с большим ин- дексом, вязкости; устранить причину повышен- ного нагрева (см. п. 8) Проверить соответствие типоразмеров аппара- тов и условного прохода трубопроводов потреб- ляемому расходу; при несоответствии — заме- нить аппараты и трубопроводы. Проверить ка- чество монтажа, заменить сплющенные трубы, устранить излишние изгибы и повороты, сокра- тить число промежуточных соединений См. п. I. 4, г, д См. п. 1. 7, а Проверить подачу охлаждающей жидкости, отрегулировать терморегулятор Проверить работу разгрузочного устройства, устранить неисправности аппаратах Заменить вышедшие из строя пружины (мате- риал-проволока класса В по ГОСТу 5047—49) Заменить уплотнения. Проверить состояние пружин, поджимающих задний диск, и легкость перемещения последнего
t>S§
Продолжение табл. 128
Неполадка Возможные причины неполадки Способы выявления и устранения неполадки
3. Аксиально-поршиевой гидромотор стучит при вра- щении в одном направлении 4. Аксиально-поршневой гидромотор не вращается при подводе к нему жидкости 5. Обратный клапан не удерживает поток жидкости 6. Предохранительный кла- пан не удерживает давление 7. Давление в системе при применении напорных золот- ников колеблется 8. Давление в системе за редукционным клапаном от- сутствует или колеблется 9. Давление в системе за редукционным клапаном пе- риодически повышается вплоть до давления, развиваемого на- сосом Недостаточный подпор в сливной ма- гистрали а) Ротор отжимается вследствие из- • носа или задиров распределительных поверхностей, заедания поршней, тугой посадки ротора или подшипника в кор- пусе б) Недостаточное давление в системе а) Неприлегание клапана к седлу б) Поломка пружины а) Засорился демпфер или седло кла- пана б) Вышли из строя пружины в) Износился шарик Засорился демпфер а) Засорился демпфер в золотнике или седло клапана б) Вышли из строя пружины в) Износился шарик Засорился демпфер в корпусе Отрегулировать подпорный клапан Разобрать гидромотор, пришабрить н прите- реть изношенные поверхности; пригнать поршни до свободного опускания их под действием соб- ственного веса; ослабить посадку ротора илн под- шипника в корпусе до скользящей См. п. II. 1, 2 Разобрать клапан, проверить состояние конуса клапана, седла и пружины Устранить дефекты, промыть н собрать клапан Отвернуть пробку, прочистить демпфер 0 1 мм. Ослабить регулировочный винт (про- мыть клапан потоком жидкости) Заменить пружину Заменить шарик Прочистить демпфер иглой 0 1 мм См. п. II. 6, а См. п. II. 6, б См. п. II. 6, в Снять крышку и прочистить демпфер в корпусе
Продолжение табл. 128
260
ТЕХНИКА безопасности
При изготовлении, испытании и эксплуатации гидроприводов сле-
дует руководствоваться всеми правилами и нормами техники безопас-
ности, принятыми для общемашиностроительных и станкостроительных
производств. Необходимо также подчеркнуть ряд специфических тре-
бований.
1. Электродвигатели насосных, охлаждающих и фильтрующих
установок должны иметь заземление.
2. Все клеммы электропроводки должны быть прикрыты кожу-
хами.
3. Предохранители двигателя насосной установки должны со-
ответствовать мощности, потребляемой насосом при испытательном
(условном) давлении с превышением не более чем на 30%.
4. Все быстродвижущиеся элементы должны иметь ограждение.
5. При гибке труб с помощью лебедки канат должен быть исправ-
ным и иметь пятикратный запас прочности. Находиться на линии дей-
ствия каната во время гибки труб запрещается.
6. Присоединения и места регулировки, требующие работы гаеч-
ными ключами, должны быть расположены так, чтобы не повредить
рук при срыве инструмента.
7. Все присоединения должны быть тщательно затянуты, во
фланцы поставлены все болты.
8. Должны быть проверены все предусмотренные конструкцией
блокировки и замки. В особенности это относится к вертикально рас-
положенным гидроцилиндрам, так как возможно самопроизвольное
опускание перемещаемых ими механизмов.
9. При испытании системы не следует находиться вблизи трубо-
проводов с высоким давлением.
10. Контрольный манометр должен быть расположен удобно для
обозрения.
11. Шум, создаваемый гидроустановкой, во всем диапазоне частот
не должен превышать норм, установленных для данного класса машин.
12. Особое внимание должно быть обращено на возможность
поражения обслуживающего персонала рабочей жидкостью. При соблю-
дении необходимых мер предосторожности работа с нефтяными маслами
и другими жидкостями для гидроприводов безвредна.
Попадание жидкости иа кожу опасно, если оио продолжается
длительно или носит частый периодический характер в течение дли-
тельного времени. При таких условиях могут возникать масляные угри,
экзема, воспаления кожных покровов. Имеются случаи возникновения
злокачественных опухолей под действием масел нефтяного происхожде-
ния. Возможны механические и термические повреждения жидкостью
при больших давлениях и высоких температурах.
Опасность представляет (помимо случайного попадания жидкости
внутрь организма) длительное вдыхание паров или распыленных жид-
костей. Предельно допустимой концентрацией паров в воздухе рабочих
помещений для бензина, керосина, минеральных масел и других нефте-
продуктов (не содержащих в качестве присадок или компонентов ка-
ких-либо ядовитых веществ) считается 0,3 мг/л.
ПРИЛОЖЕНИЕ
МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ СИ
Система СИ ( SI) по ГОСТу 9867—61 введена как предпочтительная
для употребления во всех областях науки, техники н народного хозяй-
ства. Как временная мера допускается применение систем СГС (в основ-
ном для физических расчетов); МКС и МКГСС (техническая система),
а также некоторых внесистемных единиц (ГОСТ 7664—61 для механи-
ческих единиц, ГОСТ 8550—61 — для тепловых единиц). Основными
единицами системы СИ являются: единица длины — метр (ж); единица
массы — килограмм (кг); единица времени — секунда (сек); единица
силы электрического тока — ампер (а); единица термодинамической
температуры — градус Кельвина (°К); единица силы света — света (св).
Механические единицы в системах СИ и МКС совпадают.
В данной книге величины преимущественно указаны в системе СИ.
В связи с тем, что в практической деятельности система СИ еще недо-
статочно распространена, иногда даны также ранее применявшиеся
единицы измерения.
Ниже приведены соотношения между единицами различных систем
(для некоторых единиц, применяющихся при гидравлических расчетах).
Масса-. 1 килограмм (кг) = 1000 г — 0,102 и (инерта).
Сила: 1 ньютон (н) = 0,102 кгс — 10s дин. „
Вес удельный (объемный): 1 ньютон на кубический метр(Фи£ц2) =
0,102 кгс/м3 = 1,02-10-4 кгс!л = 0,1 дин!см3.
Плотность: 1 килограмм на кубический метр (кг/м3) = 0,001 г/сж3=
= 0,102 и/м3.
Работа, энергия, количество теплоты: 1 ньютон-метр, джоуль
(нм, дж) = 0,102 кгс-м = 107 эрг = 2,78‘ 10~7 квт-ч = 2,39-10-4 ккал =
= 1,02• 10-2 л-ат.
Мощность: 1 ньютон-метр в секунду, ватт (н-м/сек, вт) =
= 0,102 кгс-м/сек = 107 эрг/сек = 1,36-10'3 л. с. = 0,861 ккал/ч~
= 0,612 л-ат/мин.
Давление: 1 ньютон на квадратный метр (н/м2) = 1,02 X
X 10-s кгс/см2 (ат) = 10-3 пз (пьеза) = 7,5-10 3 мм рт., ст. =
= 1,02-10~4 м вод. ст. = 1,45-Ю-4 фунт/кв. Дюйм = 10-6 бар (бар —
внесистемная единица, допускаемая согласно ГОСТу 7664—61).
Вязкость абсолютная (динамическая): 1 ньютои-секунда на квадрат-
ный метр (н-сек/м2) = 0,102 кгс-сек/м2 = 10 пз (пуаз).
Вязкость кинематическая: 1 квадратный метр в секунду (м2/сек) —
— 104 стокс (ст) = 106 сантистокс (сст).
ЛИТЕРАТУРА
1. Автоматизация металлорежущих станков. Сборник статей.
Под ред. И. М. Кучера. М.—Л., Машгиз, 1961, 203 стр.
2. Агроскин Н. И., Дмитриев Г. Т. и Пика-
лов Ф. И. Гидравлика. Изд. 3-е, переработанное. М.—Л., Гос-
энергоиздат, 1954, 484 стр.
3. А д а м о в и ч А. В. Характеристики фильтров тонкой очи-
стки масла. Труды НАМИ, вып. 62, Машгиз, 1962, 40 стр.
4. А и у р ь е в В. И. Справочник конструктора-машинострои-
теля. М., Машгиз, 1962, 690 стр.
5. А р ц ы к о в А. П. н Воронов В. Ф. Судовые вспомо-
гательные механизмы. Л., Судпромгиз, 1963, 432 стр.
6. А ч е р к а н Н. С. Справочник машиностроителя. Т. 4, М.,
Машгиз, 1956, 850 стр.
7. Ачеркан Н. С. Расчет и конструирование металлорежу-
щих станков. Изд. 2-е. М., Машгнз, 1952, 746 стр.
8. Барун В. А. и Будинскнй А. А. Системы авто-
матизации станков. Л., Машгиз, 1963, 436 стр,
9. Б а ш т а Т. М. Машиностроительная гидравлика. Справоч-
ное пособие. М., Машгнз, 1963, 636 стр.
10. Б а ш т а Т. М. Расчет и конструирование самолетных ги-
дравлических устройств. М., Оборонгиз, 1961, 475 стр.
11. Б а ш т а Т. М. Самолетные гидравлические приводы и агре-
гаты. М., Оборонгиз, 1951, 640 стр.
12. Белянин Н. П. н Черненко Ж. С. Авиационные
фильтры и очистители гидравлических систем. М., «Машиностроение»,
1964, 290 стр.
13. Блекборн Д., Рейтхоф Г. И., Шерер Д. Ги-
дравлические и пневматические силовые системы управления. Пер.
с англ. Под ред. В. А. Хохлова. М., ИЛ, 1962, 615 стр.
14. Б о г д а и о в и ч Л. Б. Гидравлические приводы в маши-
нах. Киев, Машгиз, 1962, 226 стр.
15. Б о г д а и о в и ч Л. Б. Гидравлические механизмы посту-
пательного движения. Киев, Машгнз, 1958, 183 стр.
16. Б о г у с л а в с к и й М. Г. н др. Таблицы перевода еди-
ниц измерении. Под ред. К. П. Широкова. М., Стандартгнз, 1963,
135 стр.
17. Б р а в и ч е в В. А. Гидравлические н пневматические авто-
матизирующие устройства металлорежущих станков. М., «Машино-
строение», 1964, 263 стр.
263
18. Б р а й И. В., Кудинов Ю. А., Белявский И. ТО.
Фильтры тонкой очистки дизельного топлива. М., Машгиз, 1963,
128 стр.
19. Брон Л. С. и Тартаковский Ж. Э. Гидравличе-
ский привод агрегатных станков и автоматических линий. М., Маш-
гиз, 1962, 295 стр.
20. Брои Л. С. и Тартаковский Ж- Э. Станочное ги-
дрооборудование за рубежом. (Обзор). М., 1963, 73 стр. (ЦИНТИАМ).
21. Б р у с я н ц е в Н. В. Новые автоматические фильтры тон-
кой очистки масла и их применение. М., Гостоптехиздат, 1960, 28 стр.
22. Бурцев К- Н. Металлические сильфоны. Л., Машгиз,
1963, 160 стр.
23. В о щ и н и н А. И. и Савин Н. Ф. Гидравлические
и пневматические устройства на строительных и дорожных машинах.
М., Машгиз, 1954, 332 стр.
24. Гидравлическое оборудование для металлообрабатывающих
станков и автоматических линий. Каталог-справочник в трех частях.
Составители: Зайченко И. 3., Брон Л. С., Тартаковский Ж. Э. и др.
Под ред. А. П. Владзиевского. М., 1963 (ЦИНТИАМ).
25. Глыбин А. И. Автотранспортные фильтры. Изд. 2-е,
переработанное и дополненное. М.—Л., Машгиз, 1960, 191 стр.
26. Гродзиевскин В. И. Реактивные центрифуги для
очистки масел в двигателях внутреннего сгорания. Киев, Машгиз,
1963, 88 стр.
27. Г у р б а н В. Ю., Т к а ч В. Д., Урусов К- В. Под-
вижные соединения трубопроводов. Киев, Машгиз, 1960, 70 стр.
28. Гурьев В. П. и Погорелов В. И. Гидравлические
объемные передачи. М.-=—Л., Машгиз, 1964 г., 344 стр.
29. Гущин В. Ф. Автоматизация токарных станков с помощью
гидросуппортов. Л., Леииздат, 1960, 84 стр.
30. Дементьев В. И., Огринчук А. Н., Тере-
хов Г. А. и др. Средства автоматизации механической обработки.
Справочное пособие. М., Машгиз, 1962, 520 стр.
31. Динцес А. И. иДружинина А. В. Синтетические
смазочные масла. М., Гостоптехиздат, 1958, 350 стр.
32. Е м е л ь я н о в Л. А. Фильтрация дизельного топлива.
Л-, Машгиз, 1962, ПО стр.
33. Е р м а к о в В. В. Гидравлический привод металлорежущих
станков. М., Машгиз, 1963, 324 стр.
34. Е р м а к о в В. В. Табличные расчеты основных параметров
и отдельных элементов гидрофицированных машин. М-, ЦБТИ Трак-
торосельхозмаш, 1959, 46 стр.
35. Е р м а к о в В. В. Основы расчета гидропривода. М., Маш-
гиз, 1951, 248 стр.
36. Есьман И. Г., Есьман Б. И. и Есьмаи В. И.
Гидравлика и гидравлические машины. Азнефтеиздат, 1955, 480 стр.
37. Ж м у д ь А. Е. Винтовые насосы с циклоидальным зацеп-
лением. Изд. 2-е, переработанное и дополненное. М., Машгиз, 1963,
156 стр.
264
38. Зайченко И. 3. Автоколебания в гидропередачах метал-
лорежущих станков. М., Машгиз, 1958, 220 стр. .
39. И д е л ь ч и к И. Е. Справочник по гидравлическим сопро-
тивлениям. М.—Л., Тосэнергоиздат, 1960, 464 стр.
40. Индивидуальные масляные приводы прессов. Составители
Фролов П. Н., Матвеев И. Б., Давыдов Р. Г. и др. Воронеж, ОНТИ,
1960, 156 стр. (ЭНИКМАШ).
41. Киселев П. Г. Справочник по гидравлическим расче-
там. М.—Л., Тосэнергоиздат, 1957, 352 стр.
42. К о к и ч е в В. Н. Уплотняющие устройства в машинострое-
нии. М.—Л., Судпромгиз, 1962, 208 стр.
43. К о м и с а р и к С. Ф. и Ивановский Н. А. Гидрав-
лические объемные трансмиссии. М., Машгиз, 1963, 155 стр.
44. Кожевников С. Н. Аппараты и механизмы гидро-,
пн.евмо- и электроавтоматики металлургических машин. Киев, Маш-
гиз, 1961, 550 стр.
45. Кондратьев К-П. и Оглоблин Л. А. Эксплуа-
тация гидравлических систем портовых перегрузочных машин. Л.,
Морской транспорт, 1960, 132 стр.
46. Краткий физико-технический справочник. Т. 1-. Под ред.
К- П. Яковлева. М., Физматгиз, 1960, 448 стр.
47. К у ч е р И. М. и Ш а в л ю г а Н. И. Автоматизация
металлорежущих станков. Л., Машгиз, 1956, 171 стр.
48. К У ч е р И. М. Металлорежущие станки. М. — Л., «Маши-
ностроение», 1964, 671 стр.
49. Л а в р о в Г. Г. Влияние предварительного натяга на гер-
метичность уплотнений. Труды НАТИ, вып. 29. М., Общетехн, отд.,
1959, 33 стр.
50. Л а п и н П. Н. Гидропривод деревообрабатывающих стан-
ков и его эксплуатация. М.—Л., Гослесбумиздат, 1960, 68 стр.
51. Леонов А. Е. Насосы гидравлических систем станков
и машин. Киев, Машгиз, 1960, 225 стр.
52. М а м е т О. П. Справочник конструктора-станкостроителя.
М., Машгиз, 1961, 360 стр.
53. М и х е е в В. А., Ям В. М. и Поляков Б. И. Модер-
низация гидропрессового оборудования. Л., Машгиз, 1961, 250 стр.
54. М и х е е в В. А. Гидронасосы высоких давлений и насосно-
аккумуляторные станции. Л., Машгиз, 1954, 140 стр.
55. М и х е е в В. А. Гидропрессовые установки сверхвысоких
давлений. Л., Машгиз, 1958, 125 стр.
56. М и х е е в И. И. Монтаж централизованных систем смазки,
гидравлики и пневматики. М., Госстройиздат, 1961, 243 стр.
57. М о с т к о в М. А. Гидравлический справочник. М., Гос-
стройиздат, 1954, 532 стр.
58. Некоторые вопросы расчета и конструирования авиационных
гидравлических систем. Сборник статей. Под ред. С. Н. Рождествен-
ского. М., Оборонгиз, 1962, 232 стр.
59. Новое в гидроприводах прессов. Вып. 4. М., Машгиз, 1961,
64 стр.
265
60. Общие справочные данные по гидрооборудованию, используе-
мому при модернизации металлорежущих станков. М., Машгиз, 1956,
152 стр. (ЭНИМС).
61. П а в л о в с к и й Н. Н. Гидравлический справочник. Л.,
ОНТИ, 1937, 890 стр.
62. П а п о к К- К- Смазочные масла. Изд. 2-е, переработанное
и дополненное. М., Воениздат, 1962.
63. П а п о к К. К. и Рагозин Н. А. Технический сло-
варь-справочник по топливу и маслам. Изд. 3-е, дополненное и перера-
ботанное. М., Гостоптехиздат, 1963, 765 стр.
64. Пискорский Г. В. и Сивченко Н. А. Гидра-
влические и пневматические устройства машин. Киев, 1962, 214 стр.
65. Померанцев А. М. и Воскресенский В. В.
Разгрузка и тепловой расчет гидропередач агрегатных станков и авто-
матических линий. «Передовой научно-технический и производствен-
ный опыт», 1962, вып. 12.
66. П ономарев А. Ф. и Геды к П. К- Смазка обору-
дования. Изд. 2-е, дополненное и переработанное, Москва—Сверд-
ловск, Машгиз, 1962, 316 стр.
67. Развитие конструкций гидравлического и пневматического
оборудования, смазочных и фильтрующих устройств за рубежом (обзор).
Зайченко И. 3., Мышлевский Л. М., Зайцева К- В. и др. (Сост.) М.,
ЦИНТИмаш, 1961, 103 стр.
68. Решети хин Н. В. Ремонт гидравлического оборудова-
ния металлорежущих станков. Л., Машгиз, 1948, 111 стр.
69. Р о з а н о в Б. В. Гидравлические прессы. М., Машгиз,
1959, 428 стр.
70. Руководящие материалы по гидрооборудованию станков (на-
сосы, гидродвигатели, контрольно-регулирующая и управляющая
аппаратура, гидроцилиндры). М., ЭНИМС, 1958.
71. Савин И. Ф. Объемные гидроприводы (обзор). М.,
ЦИНТИмаш, 1961, 86 стр.
72. С и л ь ч е н к о С. С. Гидравлическое оборудование метал-
лорежущих станков. М., Машгиз, 1958, 170 стр.
73. Смазка металлорежущих, станков. Справочное пособие. Под
ред. В. И. Дикушина. М., Машгиз, 1956, 208 стр.
74. С о к о л о в В. И. Современные промышленные центрифуги.
М., Машгиз, 1961, 450 стр.
75. Техническая энциклопедия. Справочник физических, химиче-
ских и технологических величин в 10 томах. Гл. ред. Л. К. Мар-
тенс. М., ОГИЗ РСФСР, 1930—1936.
76. У г и н ч у с А. А. Гидравлика и гидравлические машины.
Изд. 2-е, дополненное и переработанное. Харьков, изд-во Харьков-
ского университета, 1960, 358 стр.
77. Ф е д ю ш и н Н. Д. Таблицы для определения прочности
круглых труб, полых резервуаров и цилиндров, подверженных радиаль-
ному давлению. М., Машгиз, 1962, 96 стр.
78. Ф е з а н д ь е Ж- Гидравлические механизмы. Пер. с франц.
Под ред. С. Н. Рождественского. М., Оборонгиз, 1960, 191 стр.
266
79. Френкель Н. 3. Гидравлика. М.—Л., ГосэнергоиздаТ,
1956, 450 стр.
80. X а й м о в и ч Е. М. Гидроприводы и гидроавтоматика стан-
ков. Машгиз, 1959, 550 стр.
81. Ч е р и е и к о Ж- С. Рабочие жидкости гидросистем. Киев.
1961, 43 стр. (КДНТП).
82. Шашкин А. С. Гидросистемы современных машин. М.,
Трудрезервиздат, 1959, 112 стр.
83. Элементы гидравлических передач. М., Углетехиздат, 1956,
48 стр.
84. Элементы гидросистем. М., ВПТИ, Стройдормаш, 1962, 141 стр.
85. Э р н с т В. Гидропривод и его промышленное применение.
Пер. с англ. В. В. Иванова. М., Машгиз, 1963, 490 стр.
86. Ю д и н Е. М. Шестеренные насосы. Изд 2-е, переработанное
и дополненное. М., «Машиностроение», 1964, 236 стр.
87. ASTM standards on petroleum product. New York, 1961—1962.
88. В e r g G. F. Hydraulische Steurungen. Berlin, Veb Verlag
Technik, 1961, s. 95.
89. D о d g e L. Oil-system cooling. «Product Engineering», 1962,
vol. 39, N 13, p. 92—96.
90. Hydraulic Institute Standards. New York, 1955.
91. Morris A. Temperature control in hydraulic systems. «App-
lied Hydraulics», 1957, august, vol. 10, p. 69—84.