4. - Сурет. Пластинкалы сораптың берілуін реттеу сұлбасы: а – тік, б – нөлдік, в – кері

Сондай-ақ айдағыш камерада (6), (7) қысым кәдімгідей басымдау. Сорғыш камерада вакуум пайда болғанда, роторға айдағыш камера жағынан бір ретті әсерлі қысым әсер етеді. Бұл қысым сораптың тепе-теңдік салмағына кедергі келтіреді.

а б

4. – Сурет. Бір ретті (б) және екі ретті (а) пластинкалы сораптар:

1, 3 – жұмыс камералары, 2 – түйісу нүктесі, 4 – ротор, 5 – пластина,

4. – Статор (тұрқы), 7 – паз, 8 – серіппе, 9 – сору аймағы, 10 – сықау аймағы

Сораптың көлемді ПӘЕ-не көптеген жағдайларда сораптағы сапасыз өңделген бөлшектер, майдың қоймалжың тартуы, температурасы қатысты. Неғұрлым температура жоғары болса, соғұрлым саңылау арқылы май көбірек ағады және сораптың ПӘЕ-сі төмен болады.

Станоктарда төрт пластинкалы У-802 типті сораптарды қолданады. Олар жүйеге 3 МПа қысыммен май беруді қамтамасыз етеді. Осы сораптар кіші көлемді және тікелей электр әсерлі.

6 (а) – суретте сораптың құрылымдық бейнесі көрсетілген. Статор (6) сорап тұлғасына (2) қойылады да, бұранда арқылы қатаяды. Ішкі жону сыртқы шеңберге қатысты. Сорап роторы айналған кезде, пластиналар (5) камера арқылы май сора отырып өз ойықтарынан шығады. Айналымның екінші бөлігінде май камераға құйыла отырып, ойық, ішіне қысыла кіреді.

6(б)-суретінде көрсетілген сорап сұлбасы бұрынғыларға қарама-қарсы. Сондықтан сорап өнімділігін (1) теңдеу бойынша есептеп шығаруға болады.

АА бойынша

6 а - сурет. Екі камералы екі ретті әсерлі сорап

Сорап күрекшелері арасындағы камераны (7) сұйықтықпен толық толтыру үшін сору кезінде статордағы сорғыш тесіктерді (4) кішкене ұлғайту қажет. Осыған орай статордың қуғыш тесіктері де кеңейтіледі. Кәдімгі берік подшипниктерді 3-5 МПа сораптарда қолданады. Ротор айналған кезде осы сораппен біржақты әсерлі, екіжақты әсерлі май беріледі. Сондықтан бұл сораптарды реверсивті деп атайды.

1.2 Екі ретті әсерлі пластинкалы сораптардың тұрақты өнімділіктері

Әртүрлі металл кесетін станоктарда және машиналарда екі ретті әсерлі пластинкалы сораптарды кеңінен қолданады.

Сораптар "Елец Гидрожетек" зауытында шығарылады. 6 (а) –суретте 4 сораптың сыртқы тұлғасы, 13 ротор, 8 стартор сақинасы, 22 пластинкалар, 7 доңғалақтар көрсетілген. Ротор пластинкалар мен сыртқы шеңбер ішінде айналады.

13 бұрыштық радиуспен пластинкалар роторға орнатылған. Статордың ішкі беті (2.0), симметриялы екі кішкене екі үлкен радиустан тұрады. Олардың қақтығысуы Архимед спиралі бойынша жасалған. Статор сақинасының осындай түрінің арқасында пластинкалар ротордың бір айналымы ішінде екі рет оның ойығына жылжиды да камера құрайды.

Камераға резервуарлардан май сорылғанда екі есе май астыңғы сол жақ (2), квадраттарына бірыңғай сорылады. Жетекші беріліс шлицтік бөлімімен роторға кіреді де шариктер подшипниктің ішінде айналады. Ұзын сырғанақ подшипниктер (14) жоғарғы қысымға төтеп бере алады. Алдыңғы қақпақ жағындағы білік сальникті сақина (2) арқылы қатаяды, қысатын қақпақ пен (1) подшипник те сақина арқылы қатайтылады. Қатаңдатылған артқы қақпақпен тұлға арасына сақина қойылған. Майды сору және айдау үшін әрбір бүйірлі дөңгелекке 4 терезе беріледі 23, 24, 25, 26. Май (18) тесік арқылы сорап камерасына түседі.

Қуғыш камералардың бір-біріне диаметрі қарама-қарсы болғандықтан айдалатын май қысымы ротордың айналуын өзара теңестіреді. Радиалды қысымның ротормен теңесуінен подшипникте және білікте қысым азаяды. Бұл жағдай сораптарда неғұрлым үлкен қысымда май айдау мүмкіндігін туғызады.

Ротор (19) айналғандағы сорап жұмысы 6 (б) - суретте көрсетілген. Статор бойымен пластиналар (22) қозғалады да қапсарласқан түрде орталықтағы күш қысымы мен сұйықтың қысымы арқылы бүйірлі дөңгелекте орындалған күрекше астына қойылған іші қуыс сақиналар арқылы жылжиды.

ББ – бойынша

6 б - сурет. Екі камералы екі ретті әсерлі сорап

Сұйықтық ойық арқылы келеді. Статор (8), дөңгелектер (7), сорап тұлғасына қатысты қондырылған. Күрекшелер иілімді ротордың айналым жағына бағытталған. Сондықтан да сорап роторының қарама-қарсы жағына айналуын қадағалайды. Статордың бүйір аралық және дөңгелек аралық статорға тамған майлар науа (2) бойымен сорғыш камераға түседі немесе штуцер арқылы бакқа құйылады.

6 (б) – суреттің төменгі жобасында сораптың жұмысшы бөлігі көрсетілген. Қатаңдатылған сақина (16) тұлға мен қақпақ арасындағы саңылау арқылы майдың шығуына кедергі болады.

Сораптың өнімділігі төменгі теңдеу бойынша анықталынады.

Q=2Bn/10х [πх(R²-r²)-(R-r)х S х Z/cos ](л/мин) (3)

мұндағы: – B - ротордың ені (20мм);

• n - сорап білігінің айналу саны (960 айн/мин);

• R - статордың үлкен радиусы (35мм);

• r - статордың кіші радиусы (33мм);

• S - күрекшелердің қалыңдығы (2мм); – Z - ротор күрекшелерінің саны (12).

13⁰ =0,9744 (4)

Күрекшелерге түсетін ең үлкен қысым мына теңдеумен анықталады:

P=B х(R-r) х P(кгс) (5)

Екі ретті әсерлі пластинкалы сораптардың қажалатын беттерінің саны көп, сондықтан жұмыс барысында жақсы майлануы қажет.

(20-60) 200-600 МПа қысым кезінде сорап жақсы жұмыс істейді.

Екі ретті әсерлі пластинкалы сораптарға индустриалық – 20, "Турбинді" майлар қолданылады.

Кейбір су жүйелерінде, станоктарда екі сорапты бірдей қолдануға тура келеді. Бірінші сорапты үлкен қысым кезінде, ал екінші сорапты агрегатты станоктарда қолданады. Осы мақсатпен "Гидрожетек" зауыты екікүрекшелі сораптарды шығарды.

2. Жұмыстың орындалу тәртібі

   1. Теориялық бөліммен танысу.

   2. Қысқаша мазмұнын көшіру және сораптарың сұлбасын салу.

   3. Пластинкалы сораптардың құрылысымен танысу.

   4. Мына берілгендер бойынша: B, n, R, r, S, Z жоғарыдағы теңдеулерді қолдана отырып, сораптың өнімділігін анықтау.

2. Зертханалық жұмыс бойынша есеп беру.

Бақылау сұрақтары

1. Пластинкалық сораптардың сипаттамасы мен қолданылуы.

2. Пластинкалы сораптардың П.Ә.Е-не әсер етуі.

3. Бір ретті әсерлі сораптардың негізгі принциптері.

4. Екі ретті әсерлі сораптардың негізгі принциптері.

5. Тісті дөңгелекті сораптармен салыстырғандағы жетістіктері мен кемшіліктері.

№ 4 - ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС

ГИДРАВЛИКАЛЫҚ БАСПАҚТАР

Жұмыстың мақсаты: гидравликалық баспақтарды оқып-үйрену, жұмыс принципімен, түрлерімен және құрылымымен танысу.

1.1 Теориялық бөлім

Негізгі түсініктер. Жұмыс істеу ұстанымы мен классификациясы. Гидравликалық баспақ негізінен статикалық әсерлі машина болып табылады. Гидравликалық баспақтың жұмыс принципі Паскаль заңына негізделген. Жалпы алғанда баспақ поршеньдермен (плунжерами) жабдықталған және құбыржолмен жалғанған екі камерадан тұрады (7 – сурет). Егер 1 поршеньге Р₁ күшін түсірсек онда қысым пайда болады р = Р₁/f₁. Паскаль заңы бойынша р қысымы сұйықтық көлемінің барлық нүктелеріне беріледі және үлкен поршеннің 2 табанына нормал бағытталып дайындамаға 3 қысым түсіретін Р₂ = pf₂ күшін тудырады.

Паскаль заңы негізінде:

P₂  P₁ ^f2 (8.1)

f₁

яғни, f₂ ауданы f₁ ауданынан қанша үлкен болса Р₂ күші Р₁ күшінен сонша

есе үлкен.

Гидравликалық баспақтың құрылымдық сұлбасы 7 – суретте келтірілген. Жұмыстық тығынжыл 5 қозғалатын жұмыстық цилиндр 4, қозғалмайтын жоғарғы маңдайшаға бекітілген 6. Соңғысы бағаналар 7 арқылы фундаментке отырғызылған қозғалмайтын маңдайшамен 9 байланысқан. Төменгі 9 және жоғарғы 6 маңдайшалар бағаналармен бірге баспақтың тұғырын құрайды. Жұмыстық тығынжыл 5 бағаналар бойымен бағытталатын жылжымалы маңдайшамен S жалғанған, және де бір бағытта (төмен) ғана қозғалтады. Жылжымалы маңдайшаны жоғары көтеру үшін тығынжылдары 11 бар кері қайтару цилиндрлері 10 орнатылған.

Қысым әсер ететін сұйықтық ағып кетпеуі үшін цилиндрлер тығыздағышпен 12 қамтылған.

Гидравликалық баспақтың басты параметрі болып баспақтың номиналды күші табылады, Р_н – жұмыстық тығынжылдардың белсенді ауданына баспақ цилиндріндегі сұйықтықтың номиналды қысым тудыруы.

Баспақтар технологиялық қолданылуына байланысты бір-бірінен негізгі түзілімдердің құрылымына қарай, олардың орналасуы мен санына және де негізгі параметрлер шамасына қарай Р_н, Z, Н, А х В (Z – қалыптау аралығының ашық биіктігі; Н – жылжымалы маңдайшаның толық жүрісі, А х В – стол өлшемдері) ерекшеленеді.

7 – сурет. Гидравликалық баспақ:

а – жұмыс істеу принципі; б – құрылымдық сұлбасы;

в – жылжымалы тұғыры бар баспақтың сұлбасы

Гидравликалық баспақтар технологиялық қолданылуына қарай металдарға және металл емес материалдарға арналған болып бөлінеді. Металдарға арналған баспақтар бес топқа бөлінеді: соғу және қалыптау; сығымдау; қаңылтыр қалыптау; түзету мен жинау жұмыстарына арналған және металл қалдықтарды өңдейтін. Баспақ типтерінің түрлері өте көп, осылардың ішінде ең көп таралған түрлерінің номиналды күштерінің Р_н мәндерін келтірейік.

Бірінші топтағы баспақтарға: соқпалы – төсемді қалыптарда, қалыптау мен еркін соғу, Р_н = 5÷120 МН; қалыптау – магний және алюминий қорытпалы тетіктерді ыссы көлемді қалыптау, Р_н = l0÷700 МН; қобылдағыш – жабық ұя қалыпта болат дайындамаларды ыссы терең қобылау, Р_н = 1,5÷30 МН; ұзартқыш – сақиналар арқылы болат соғылмаларды ұзарту, Р_н = 0,75÷15 МН.

Екінші топтағы баспақтардың ішінде құбыршыбықты (трубопрутковые) және шыбық-пішінді (прутково-профильные) баспақтарды атауға болады. Түсті қорытпалар мен болаттарды баспалау, Р_н = 0,4 ÷120 МН.

Үшінші топтағы баспақтар: қарапайым әрекетті қаңылтыр қалыптау Р_н =0,5÷10 МН; кермелеу – цилиндрлі тетіктерді терең кермелеу, Р_н = 0,3÷4 МН; резеңкемен қалыптау үшін Р_н=20÷200 МН; қалың қаңылтырлы материалды жиектеу, ию, және қалыпту үшін, Р_н = 3÷45 МН; ию – ыссы күйінде қалың қаңылтырлы материалды ию, Р_н = 3÷60 МН.

Бесінші топ: дестелейтін және брикеттейтін баспақтар металл жоңқа мен қаңылтыр металдың қиындыларын баспалауға арналған, Р_н = 1÷3 МН. Металл емес материалдарға арналған гидравликалық баспақтарға ұнтақты, пластмассаны, ағаш-жоңқалы беттер мен тақталарды баспалауға арналған баспақтар жатады.

8 – сурет. Гидробаспақ цилиндрлерінің типтері: а – плунжер типті; б – дифференциал тығынжыл типті; в – поршень типті

Гидравликалық баспақтың технологиялық қолданылуы тұғырдың классификациясын (бағаналы, екі тіректі, бір тіректі, арнайы), типін, орындалуы мен цилиндрлер санын (тығынжылды, дифференциалды-тығынжыл, поршеньді т.с.с.) анықтайды.

Жылжымалы бөлігі тік жазықтықта қозғалатын төрт бағаналы қозғалмайтын тұғырлар көп тараған. Кейде баспақтың тұғыр-қаңқасын жылжымалы етіп жасайды.

8–суретте цилиндрлердің негізгі типтері көрсетілген. Тығынжыл және дифференциалды-тығынжыл типті цилиндрлер қарапайым әсерлі цилиндрлер болып табылады. Жұмыстық цилиндр. Дифференциалды-тығынжыл типті жұмыстық цилиндр, жұмыстық тығынжыл арқылы мысалға, ине өтетін болса қолданылады (құбыршыбықты баспақтар). Поршень типті цилиндрлер жұмыстық сұйықтық ретінде майды пайдаланған кезде жиі қолданылады. Поршень сақиналары тығыздағыш элементтің қызметін атқарады. Поршень типті цилиндрлер екі әрекетті цилиндр болып табылады.

Жұмыстық цилиндрі төмен орналасқан және тұғыры қозғалмайтын баспақтарда кері жүріс цилиндрлері болмауы мүмкін, мұндағы жағдайда жылжымалы бөліктердің орнына қайтып келуі өз салмағының әсерінен болады.

Сонымен қатар жұмыстық цилиндр жинақтау багымен жалғанады.

Жұмыстық цилиндрлер санына байланысты баспақтар бір-, екі-, үш-, және көп цилиндрлі болып бөлінеді.

Гидробаспақ қондырғылардың жетегі мен жабдықтары. Гидробаспақ қондырғы құрамына баспақтың өзі; жұмыстық сұйықтық; баспақ қоректенетін жоғары қысымды сұйықтық көзі – жетек; сұйықтық қабылдағыш – бактар; басқару мәрімдері – таратқыштар, қысымтығындар; барлық элементтерді бір жүйеге біріктіретін құбыр жүйесі аппаратурасымен; электр жүйесі жатады.

Жетектің типі жұмыстық жүріс кезінде баспақты қоректендіретін жоғары қысымды сұйықтық көзімен анықталады. Ол гидробаспақ қондырғылардың жұмысы мен сұлбасына айтарлықтай әсер етеді. Сорапты аккумуляторсыз жетектерде, баспақты жоғарғы қысымды сұйықтықпен қоректендіру сораппен жүргізіледі.

Баспақтарды сорапты–аккумуляторлы жетегі, жұмыстық жүріс кезінде бір уақытта аккумулятор мен сораптан баспақты жұмыстық сұйықтықпен қамтамасыз етеді.

Жетектің типтері баспақ қондырғының құрылымын сипаттайды.

Гидробаспақ қондырғыны сипаттау үшін оның жетек типін ғана емес, баспақ қондырғының құрылымдық ерекшеліктерін анықтайтын жұмыстың сұйықтық түрін де көрсету, мысалға, май сорапты аккумуляторсыз жетек.

Сорапты-аккумуляторлы жетекте жұмыстық жүрісті орындау үшін акумулятор баспақтың толық жұмыстық циклінде энергия жинайды. Нәтижесінде сорап пен электрқозғалтқыш біркелкі жүктеледі. Сорапты аккумуляторлы жетектің кемшілігі соғылма кедергісіне тәуелсіз энергия шығындалады.

Сорапты аккумуляторсыз жетектер үшін сораптар мен электр козғалтқыштың қабылданатын қуат баспақпен үдетілетін максимальды қуатпен анықталады. Жетек баспақтың пайдалы жұмыс атқаруына сәйкес энергия шығындайды.

Бу және бу-ауалы ұлғая берілісті жетек соғылма кедергісіне байланыссыз энергия шығындайды. Ол көптеген қайталанатын қысқа жүрістер орындай алады. Механикалық ұлғая берілісті жетек орындалатын жұмысқа байланысты энергия шығындайды.

Жұмыстық сұйықтықтармен қолданылатын қысым. Гидравликалық баспақтарда жұмыстық сұйықтық ретінде су және минералды майларды қолданады. Цилиндр, тығынжыл, құбыр жүйе мен басқару тетіктерінің жемірілуін азайту үшін суға 2-3 эмульсол қосады.

Эмульсол құрамы: 83-87% минерал майлар, 12-14% олейн қышқыл және 2,5% натрий 40%-ды концентратпен минералды майлар ретінде индустриалды, машина, турбина т.с.с. қолданады.

Жұмыстық сұйықтықтардың негізгі қасиеттері тұтқырлығы мен сығылғыштығы болып табылады. Көлемді сығу коэффициенті су үшін (эмульсия) = 5·10⁶см²/Н, ол минералды май үшін 6·10⁶см²/Н. Бұл мәліметтер гидравликалық баспақтар жұмыс істейтін қысым интервалына жатады. Үлкен қысым кезінде сығу коэффициенті төмендейді.

Гидравликалық баспақтардың жетегінде қолданылатын минералды майлардың тұтқырлығы әдетте атмосфералық қысым 50 ⁰С температура кезінде (1,5-6⁰ ВУ) құрайды.

Егер қысым судың тұтқырлығына аз ғана әсер ететін болса, онда май қысымының артуымен өзгереді; қысым 30 МПа болса минералды майлардың қысымы 2-есе өседі.

Минералды майлардың бу шығару температурасы 160-210⁰С аралығында болады, оны қыздырылған дайындамалармен жұмыс жасағанда ескеру қажет.

Гидро-жүйеде қолданылатын жұмыстық сұйықтық жетектің құрылымдық ерекшеліктерін анықтайды. Гидробаспақ қондырғыларындағы жұмыстық сұйықтықтың номиналды қысымы МЕСТ 356-90 регламенттеледі. 20, 32 және 40 МПа қысымдары көп таралған.

Жұмыстық цикл. Гидравликалық баспақ циклінің уақыты жалпы түрде былай жазылады:

Tц  tу  tх  tц  tр  tв  tс  tо  tпер ,

мұндағы t_у – маңдайшаны жоғарғы жағдайда ұстап тұру уақыты, осы уақыт ішінде дайындамалармен және құралдармен қажетті манипуляциялар жасайды; t_х – бос жүріс уақыты, осы уақыт ішінде жылжымалы маңдайша құрал мен дайындама түйіскенге дейін орын ауыстырады; t_ц – жұмыстық цилиндрлердегі қысымның жоғарылау уақыты; t_р – жұмыстық жүріс уақыты; t_в – бұйымды қысымда ұстау уақыты; t_с – жұмыстық цилиндрлердегі қысымның төмендеу уақыты; t_в – маңдайшаның кері қайту жүрісінің уақыты; t_пер – басқару жүйесін қайта қосу уақыты.

Әртүрлі операцияларға арналған баспақтар үшін толық циклдің уақыты жекелеген құраушыларға және олардың шамасына қарай ерекшеленуі мүмкін. Мысалы, соғылманы соғу баспақтарында жою кезінде цикл уақытының t_у және t_в құраушылары түсіп қалады. Жекелеген кезеңдерді жетек типі анықтайды. Мысалға, T_ц – айтарлықтай t_р көп болса, сорап-аккумуляторлы жетекті қолданған дұрыс т.с.с.

tx Sx x ; tp  Sp p ; to So o ,

мұндағы S_х, S_р, S_о – сәйкесінше бос жүріс, жұмыстық және бос жүрістер;

υ_х, υ_р, υ_о – сәйкесінше бос, жұмыстық және бос жүрістердің жылдамдығы.

Маңдайшаны жоғарғы жағдайда ұстап тұру жұмыстық цилиндрлердің кері қайтару цилиндрлерінің құбыр жүйелері жабық болған кезде бакпен жалғану арқылы, кері қайтару цилиндрлерінің жоғарғы қысымдық сұйықтық көзімен жалғануы және жұмыстық цилиндрлерден сұйықтық шығуын жабу арқылы; жұмыстық цилиндр төмен орналасқан жағдайда оған сұйықтық беретін магистральды жабу арқылы жүргізіледі.

Бос жүрісті орындау тәсілдері: жұмыстық және кері қайтару цилиндрлерін жеке-жеке бакпен жалғайды; жұмыстық және кері қайтару цилиндрлерін өзара және бакпен жалғайды; жұмыстық цилиндр төмен орналасқан жағдайда жоғарғы қысымда сұйықтық береді.

Жұмыстық жүрісті орындау тәсілдері: жұмыстық цилиндрлерді жоғары қысымды сұйықтық көзімен, ал кері қайтару цилиндрін бакпен жалғайды; жұмыстық және кері қайтару цилиндрін өзара және жоғары қысымды сұйықтық көзімен, ал кері қайтару цилиндрлерін аккумулятормен жалғайды.

Кері қайтару жүрісін орындау тәсілдері: жұмыстық цилиндрлерді бакпен, кері қайтару цилиндрін жоғары қысымды сұйықтық көзімен жалғайды; жұмыстық цилиндр төмен орналасқан жағдайда бакпен жалғайды, ал жылжымалы бөліктерін төмен түсуі меншікті салмақ әсерінен болады. Бұл жағдайда баспаққа кері қайтару цилиндрін орнатып жоғарғы қысымды сұйықтық әсерімен төмен түсіру жүрісін орындаған дұрыс.

2. Жұмыстың орындалу тәртібі 2.1 Теориялық бөліммен танысу.

   2. Қысқаша мазмұнын көшіру және гидравликалық баспақтың сұлбасын салу.

   3. Гидравликалық баспақтың құрылысымен танысу.

   4. Баспақ түріне қарай жұмыс циклін есептеу.

3. Зертханалық жұмыс бойынша есеп беру.

Бақылау сұрақтары

1. Гидравликалық баспақтардың жұмыс істеу принципі.

2. Гидравликалық баспақтардың басты параметрлері.

3. Металдарға арналған гидравликалық баспақтар қалай жіктеледі?

4. Цилиндрлердің негізгі типтерін атаңыз.

5. Гидравликалық баспақтардың жұмыстық сұйықтықтары және олардың құрылымы.

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. Усов А. А., Светников В. К. Станочные гидроприводы. – М.: Машиностроение, 1982.

2. Никитин О. Ф., Холкин К. М. Объемные гидравлические и пневматические приводы. – М.: Машиностроение, 1984.

3. Брон Л. С., Тартаковский Ж. Э. Гидравлический привод агрегатных станков и автоматических линий. – М.: Машиностроение, 1984.

Құрама жоспар, 2014 ж.

Құрманғазы Кәмешұлы Сарсанбеков Назгүл Құсенқызы Смағұлова