Фільтри

Гідравлічні фільтри – гідроапарати призначені для вилучення з робочої рідини сторонніх включень, частинок, які попали з зовнішнього середовища, продуктів зношення поверхонь рухомих елементів та ущільнень тощо.

Дотримання вимог до чистоти рідини дає змогу значно підвищити надійність гідроприводу та в середньому зменшити експлуатаційні витрати у 2 рази.

3.17. Способі встановлення фільтрів

Підвищення якості фільтрації робочої рідини з 25 до 5 мкм дають змогу збільшити ресурс роботи гідронасосів та гідроапаратів у 5- 10 разів.

Фільтри вибираються в залежності від розміру частинок забруднень, які вони повинної вилучати з рідини. Тому відрізняють:

-

Рис.3.30.Встановлення зворотного клапану паралельно фільтру

- абсолютну тонкість фільтрації - це розмір частинок, яка повністю затримується фільтром;

- номінальну тонкість фільтрації - це розмір частинок, який затримується на 90 %.

Вибір найкращого варіанту розміщення фільтра залежить від чутливості гідроапарата до забруднень.

Необґрунтоване підвищення тонкості фільтрації може призвести до значних втрат тиску у гідролініях. Для запобігання недопустимих втрат тиску на забрудненому фільтрі паралельно йому встановлюється навантажений зворотний клапан (рис.3.30)

3.18.Рекомендації з вибору місця встановлення фільтра

3.7. Гідроциліндри

Гідроциліндри призначені для перетворення енергії стиснутої рідини у прямолінійний зворотно-поступальний рух, гідроциліндри - лінійні двигуни.

Гідроциліндри основний двигун гідроприводу, який найбільш ефективно, без додаткових перетворюючих пристроїв, дозволяє одержати прямолінійний рух з заданою швидкістю та зусиллям.

3.30.Типи гідроциліндрів

Назва	Конструктивна схема	Умовне позначення	Призначення
Двосторонній одно штоковий гідроциліндр.			Рух подачі для інструмента та оброблюваної деталі, затискні пристрої.
Двосторонній двоштоковий гідроциліндр.			Рух стола у шліфувальних верстатах.
Двосторонній одно штоковий гідроциліндр з гальмуванням в кінці ходу .			Рух значних мас, для запобігання ударів в кінці ходу.
Телескопічний гідроциліндр (односторонній)			Забезпечення ходів значно більших від довжини цилін-дра, для підні-мання та перемі-щення вантажів.
Плунжерний гідроциліндр (односторонній)			Робочий хід здійснюється лише під час пря-мому ході, зворотний хід під дією вантажу, переважно верти-кальний монтаж.

В залежності від функціонального призначення (табл..3.30) використовуються циліндри двосторонні, у яких прямий та зворотний ходи здійснюються робочою рідиною під тиском (перші три схеми ) та односторонні, у яких зворотний рух здійснюється за допомогою дії вантажу або пружини.

Рис.3.31. Одноштоковий двохсторонній гідроциліндр

Вихідними даними для розрахунку та вибору гідроциліндра є (рис.3.31): корисне зусилля (F_k), швидкість переміщення штока ( ) та довжина ходу поршня (L), яка не потребує розрахунку. В результаті здійснення розрахунку необхідно визначити: діаметр поршня циліндра (D), тиск робочої рідини на вході в циліндр (р_ц) та витрати робочої рідини (Q_ц). Тиск робочої рідини вибирається згідно з функціональним призначенням гідроприводу та передбачуванoгo навантаження.

Рівняння рівноваги поршня циліндра має вигляд

, (3.74.)

де F_ц – розрахункове зусилля гідро циліндра, Н;

F_k – корисне зусилля ( зусилля різання, затиску, переміщення тощо), Н;

F_Т – сила тертя ущільнення поршня та штока, Н;

F_пр –зусилля протитиску з боку неробочої порожнини циліндра, Н.

Виразивши через тиск зусилля, які входять у рівняння (1) одержимо

, (3.75)

де р_ц, р_{з -}тиск робочої рідини , який діє на поршень та у зливній порожнині циліндра, МПа; S₁ , S₂ – площа поршня циліндра з боку напірної та відповідно зливної гідроліній, дм².

В залежності від типу циліндра визначають діаметр поршня.

Для двостороннього одноштокового гідроциліндра під час прямого ходу зусилля (F_пр) (Н) на штоці та швидкість (υ_пр) (м/с) визначаються за виразами:

; . (3.76)

При зворотному ході поршня циліндра зусилля на штоці (F_зв) та швидкість (υ_зв) визначаються за виразом

; . (3.77)

Отже, при прямому ході зусилля на штоці перевищує зусилля зворотного ходу, а швидкість переміщення поршня при зворотному ході перевищує швидкість при прямому ході.

Для двостороннього двоштокового гідроциліндра зусилля та швидкість при прямому та зворотному ходах рівні між собою і визначаються за виразами

; . (3.78)

У плунжерному гідроциліндрі зусилля на плунжері визначаються за виразом

. (3.79)

Телескопічний гідроциліндр може мати від двох до шести ступіней, довжина ходу кожного ступеня може сягати 1,5 м. Зусилля на штоці визначається активною площею останньої ступені циліндра.

Діаметр поршня циліндра визначається за виразом

, 10³, мм², (3.80)

де К_з – коефіцієнт запасу, величина якого залежить від неврахованих у розрахунку факторів та коливань навантаження на гідроциліндр, переважно

К_з =1,15...1,25, у деяких випадках при значній нестабільності експлуатаційних умов роботи К_з = 2...3;

η_г – коефіцієнт корисної дії, вказується у технічній характеристиці гідроциліндра, переважно в межах 0,85...0,97, і який враховує сумарні втрати зусилля у гідроциліндрі.

Витрати робочої рідини (л/хв.), які необхідно подати до гідроциліндра для забезпечення заданої швидкості переміщення поршня циліндра визначаються

. (3.81)