Выбор фильтра и места его установки

Применение гидрооборудования высокого класса точности предъявляет повышенные требования к очистке гидросистем машин и чистоте рабочих жидкостей. Фильтр может эффективно защищать только тот элемент гидропривода, который установлен непосредственно после него, остальные элементы получают лишь частичную защиту. Поэтому в гидроприводах применяют различные сочетания фильтров, установленных на разных линиях гидросистемы.

Существует три способа установки фильтров в гидросистемах: во всасывающей, напорной или сливной магистралях. Для каждого способа установки промышленностью выпускаются специально предназначенные конструкции фильтров.

Приемные (всасывающие) фильтры, работающие, как правило, в режиме полнопоточной фильтрации, предотвращают попадание в насос сравнительно крупных частиц. Поскольку приемные фильтры ухудшают условия всасывания насосов, перепад давления на фильтроэлементе не должен превышать 0,018 - 0,02 МПа. Предпочтительно использование приемных фильтров типа ФВСМ с указателем загрязненности (тонкость фильтрации 80 мкм), а также фильтры С41-2 - 80.

Сливные фильтры позволяют обеспечить тонкую фильтрацию рабочей жидкости; они компактны, могут встраиваться в баки, однако в ряде случаев создают нежелательное повышение давления подпора в сливной линии. Установка фильтра в сливную линию применяется наиболее часто, так как в этом случае он не испытывает высокого давления, не создает дополнительного сопротивления на входе в насос. Это очень важно с точки зрения предупреждения возникновения в насосе кавитации. Установленный таким образом фильтр задерживает все механические примеси в рабочей жидкости, возвращающейся в бак. В сливных магистралях устанавливают фильтры типа ФС и С42-5.

Напорные фильтры обеспечивают полнопоточную фильтрацию. Их применение целесообразно для защиты высокочувствительных к засорению элементов гидросистемы. Такие фильтры металлоемки, а также сравнительно дороги. В напорных гидролиниях устанавливают фильтры типа ФГМ32, Ф10, фильтры напорные по ГОСТ 16026-80 и ГОСТ 21329-75.

Выбор фильтров необходимо производить по давлению, номинальному расходу рабочей жидкости и тонкости фильтрации

 

.6. Определение действительных перепадов давлений

При определении перепадов давлений исходят из расходов, на которые рассчитана гидроаппаратура. Действительные расходы отличаются от справочных. Поэтому необходимо уточнить значения перепадов давлений.

Перепады давлений на золотнике можно найти из выражений

и

где - перепад давлений на золотнике при расходе ;

- расход жидкости в полость нагнетания цилиндра;
- расход жидкости из полости слива.

Аналогично могут быть уточнены значения Р и для другой гидроаппаратуры. Однако при подсчете перепада давления на фильтре ведется перерасчет величины по следующей формуле

и .

Для вычисления расхода жидкости, вытекающей из штоковой полости, необходимо найти по формуле диаметр штока d, округлить его значение до ближайшего стандартного в большую сторону по ГОСТ12447-80 (см. выше) и найти расход

.

Далее вычисляем средние скорости течения масла в трубах l₁ и l₂ (смотри рисунок 7) . Средняя скорость течения жидкости была уже определена. Если диаметры труб одинаковые, то

.

Найдем перепады давлений в трубах. Для этого вычислим числа Рейнольдса:

Режим течения турбулентный

.

При ламинарном режиме Т.М. Башта для определения коэффициента гидравлического трения λ рекомендует при Re <2300 применять формулу, а при турбулентном режиме течения жидкости в диапазоне Re = 2300…100 000 коэффициент λ определяется по полуэмпирической формуле Блазиуса

.

Если

,

где Δ_Э - эквивалентная шероховатость труб (для новых бесшовных стальных труб Δ_Э = 0,05 мм, для латунных - Δ_Э = 0,02 мм), то коэффициент гидравлического трения определяется по формуле А.Д. Альтшуля

.

 

Определив коэффициенты гидравлического трения λ, находим перепады давлений в трубах:

,

,

где ρ - плотность рабочей жидкости, кг/м³;

и - коэффициент гидравлического трения для напорной и сливной гидролинии соответственно.

Перепады давлений на дросселе оставляем такими же, как и ранее (перепады давлений на дросселе зависят от степени его открытия). Зная перепады давлений, находим давления в полостях силового цилиндра:

.

Затем находим

и уточняем давление, развиваемое насосом:

.

6. Определение основных параметров гидроприводов вращательного движения

По таблице 8 выбираем рекомендуемую среднюю скорость течения жидкости. И затем вместо Q_Ц1 подставляем Q_ДВ и находим диаметры труб.

.

Выбирая диаметр d_Т в соответствии с ГОСТ16516-80, уточняем среднюю скорость движения жидкости

.

Перепады давлений в трубах Р₁ и Р₂найдем также как в расчете гидропривода поступательного движения. Подбираем гидроаппаратуру. Перепады давлений на гидроаппаратуре при расходах, отличных от номинальных Q* смотри в таблице 6. Уточняем давления

,

,

.