Добавить в закладки
Текущий рейтинг статьи:
Статьи

Фитинги высокого давления и рукава для гидравлических систем

Тема этой статьи — фитинги для шлангов высокого давления и сами рукава, которые подключаются с их помощью.

Нам интересны область применения, пределы прочности рукавов и их соединений, а также применяемые для изготовления этих изделий материалы. 

Именно так они выглядят.

Именно так они выглядят.

Цели и специфика работы

Шланг (или, что правильнее, рукав) высокого давления — гибкий трубопровод, предназначенный для транспортировки жидкостей. По определению — под высоким давлением. Цель — передача рабочего усилия в гидравлических системах различного назначения.

Наиболее наглядный пример работы гидравлической системы, который каждый из нас наблюдал многократно — подъем кузова самосвала. Простая подача жидкости в гидроцилиндр под высоким давлением позволяет без применения сложной и быстро изнашивающейся механики с многоступенчатыми редукторами развить усилие в десятки тонн.

Гидроцилиндр подвижен, и для обеспечения работоспособности нужен механизм подачи рабочей жидкости, удовлетворяющий двум условиям:

  • Гибкость. Точнее, возможность выдерживать многократные изгибы со сравнительно большим радиусом. Это требование сразу отметает возможность использования любых металлических труб.
  • Возможность выдерживать высочайшие давления — от 40 до 450 атмосфер.

Любопытно: все рукава высокого давления испытываются с двукратным превышением заявленных рабочих параметров. Так, 8-миллиметровый рукав типов 2 ST и 2 SN при рабочем давлении в 350 атмосфер испытывается на 700.

Остальные характеристики режима работы рукавов тоже экстремальны:

  • Минимальный диапазон рабочих температур для них — от -55 до +100С. Понятно, что гидравлика должна нормально работать даже в условиях самой суровой зимы; кроме того, при работе под огромными давлениями и рабочая жидкость, и магистраль для нее сильно разогреваются.
  • В качестве жидкости выступает не относительно химически инертная вода, а минеральные масла, производные перегонки нефти, соединения гликоля или различные виды смазки.

Фитингам, соответственно, предстоит обеспечивать соединение гибкого шланга с неподвижными частями конструкции. От них требуется как собственная механическая прочность и химическая стойкость, так и высокая надежность соединения с рукавом.

Гидроцилиндр под кузовом самосвала развивает усилие в несколько тонн. Его обеспечивает подача масла по рукаву высокого давления.

Гидроцилиндр под кузовом самосвала развивает усилие в несколько тонн. Его обеспечивает подача масла по рукаву высокого давления.

Устройство

Рукава

Многократные перегибы материала диктуют выбор эластичных внутренней и внешней оболочек. Шланги для гидросистем изготавливаются из резины. Разумеется, не вполне обычной: если, к примеру, трубы ПВХ для канализации комплектуются уплотнителями из резины с невысокой химической стойкостью (прежде всего по отношению к углеводородам), то здесь применяется исключительно маслобензостойкая резина.

Однако сама по себе резина не обладает достаточной для наших целей механической прочностью. Для того, чтобы эффективно противостоять огромным давлениям, рукав армируется: между слоями основного материала располагается один или несколько слоев гибкой и прочной оплетки или навивки.

Что еще полезно знать об устройстве рукавов?

  • В качестве оплетки или навивки может применяться текстиль или синтетическая нить; однако наибольшую прочность обеспечивает стальная проволока.
Схема устройства рукава из старого учебника. Разумеется, текстильная оплетка сейчас встречается редко.

Схема устройства рукава из старого учебника. Разумеется, текстильная оплетка сейчас встречается редко.

  • Максимальное количество слоев армирования может достигать шести. Однако в тяжелой технике наиболее часто используются навивочные рукава 4SH с четырьмя слоями навивки проволокой высокой прочности.
  • Каждый слой оплетки расположен по винтовой линии, в то время как навивка строго перпендикулярна оси трубы. Благодаря этой особенности навивочное армирование позволяет выдерживать большие давления, зато оплеточное обеспечивает меньший радиус изгиба.
  • Максимальное рабочее давление обратно пропорционально внутреннему сечению рукава. Причину этого понять несложно: при фиксированном давлении в 400 кгс/см2 суммарное усилие, воздействующее на внутреннюю поверхность шланга, будет тем выше, чем больше площадь этой поверхности. А она линейно зависит от внутреннего диаметра.

Фитинги

Теперь, когда мы знаем, что нам предстоит соединять, нетрудно понять и устройство фитинга. (см. также статью Резьбовые соединения труб: виды и способы герметизации)

В сущности, он представляет собой обыкновенный штуцер. Чаще всего — с наружной или внутренней резьбой на том конце, который предназначен для соединения с металлическими элементами гидравлической системы. Фитинг может быть прямым или изогнутым под углом в 45 или 90 градусов.

Рукав обжимается на штуцере гильзой, которая препятствует его смещению. В общем-то, если вы видели вблизи или на фото латунный фитинг для ПНД трубы — то вы можете составить исчерпывающее представление о конструкции. Для фиксации рукава может применяться и обычный хомут.

Несколько типов фитингов с разным способом крепления к неподвижному элементу гидросистемы.

Несколько типов фитингов с разным способом крепления к неподвижному элементу гидросистемы.

Еще несколько полезных нюансов, связанных с фитингами для гидросистем:

  • По очевидной причине для их изготовления не используются мягкие металлы. Наиболее популярна для изготовления таких фитингов для труб, разумеется, сталь, в том числе с цинковым антикоррозийным покрытием. Применяются и химически стойкие сорта нержавейки.
  • Инструкция по чтению маркировки на произведенных по российским ГОСТ изделиям содержится в тех же стандартах: последовательно указываются внутренний диаметр рукава в миллиметрах, рабочее давление в мегапаскалях, длина фитинга в миллиметрах и присоединительная резьба. Так, 08-25-0450 (М16х1,5) — это фитинг с внутренним диаметром 8 мм, длиной 45 сантиметров, с метрической резьбой 16х1,5 и рассчитанный на 25 МПа.

Внимание: давление указывается именно в мегапаскалях.
Чтобы своими руками пересчитать их в привычные атмосферы, просто умножьте указанный параметр на 10.

  • Цена рукавов и фитингов на российском рынке куда больше зависит от их производителя, чем от рабочих параметров. Так, готовые гидравлические шланги для отечественных тракторов легко найти за 250-300 рублей; в то же время шланг гидроусилителя руля для импортного автомобиля вы, скорее всего, купите в 4-6 раз дороже при таких же рабочих параметрах.
С большой вероятностью разница будет только в резьбе на штуцерах.

С большой вероятностью разница будет только в резьбе на штуцерах.

Заключение

Как обычно, дополнительную информацию по интересующей вас теме вы сможете получить, посмотрев видео в этой статье. Успехов в ремонте!

Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: Виктор Большов
Опубликовано: 25.03.2014

Как выполнить надежный монтаж труб

получите бесплатный пошаговый видео-курс

+ бонусные уроки:

  • Из какого материала выбрать трубу
  • Предназначение разных труб
  • Прочистка труб
  • Как разрезать трубу
  • Как соединить трубы без сварки

... и еще несколько сюрпризов:)


Остались вопросы? Задайте их в нашей группе вконтакте


Оставить комментарий

ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы - так ответ эксперта будет гораздо точней
Ваше имя:
Ваш e-mail:


Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток