Гидропривод и гидроавтоматика

Размещено на http://allbest.ru

Устройства подачи СОЖ в металлорежущих станках

1. Оборудования для подачи СОЖ

Общие сведения.

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) оказывает непосредственное влияние на производительность процесса резания и на качество обработки.

Эффективность применения СОЖ определяется выбором COЖ и режимов их подачи в зависимости от вида обработки, обрабатываемого материала и режимов резания.

Существенное влияние на качество обработки оказывает степень и тонкость очистки СОЖ от загрязнений.

Для подачи COЖ в зону резания в требуемом количестве и под необходимым давлением, а также для очистки СОЖ от загрязнений, поступающих в них в процессе резания, металлообрабатывающее оборудование комплектуется системами СОЖ.

Системы СОЖ разделяются ив централизованные, предназначенные для групп станков, участков или цехов, и индивидуальные, являющиеся составной частью станка.

Оборудование для индивидуальных систем СОЖ, рассматриваемое в настоящей инструкции, предусмотрено Типажом оборудования и комплектных установок для подачи и очистки, СОЖ на I98I-I985 гг.

Оборудование для подачи к очистки СОЖ пригодно для работы в закрытых помещениях при температуре окружающей среды 0-40°С и температуре СОЖ 10-50°С.

Данные о характеристиках и физико-химических свойствах СОЖ и рекомендации по их применению приведены в справочнике "Смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием" (М., НИИМАШ, I979).

Электронасосные агрегаты

Центробежные вертикальные погружные низконапорные электронасосные агрегаты ПА-22, Х14-22М, ПА-45, П-90 и П-180 предназначены для подачи COЖ с вязкостью до 6 мм2/с к режущему инструменту металлорежущих станков ПЗС-10 - для подачи к инструменту анодно-заточных станков электролита с удельным весом 1,4 г/см3 при температуре от 0 до 35°С.

Электронасосные агрегаты устанавливаются в вертикальном положении непосредственно на резервуары с СОЖ.

Габаритные и присоединительные размеры электронасосных агрегатов и их технические данные приведены на рис.1 и в табл.1 и 2.

Электронасосные агрегаты типа ПА и П (см.рис.1) состоят из центробежного вертикального насоса и асинхронного трехфазного электродвигателя с удлиненным валом. Основные детали насоса: стойка 5, к которой крепятся винтами электродвигатель и крышка 7, рабочее колесо 6, фланец 3. Внутренние полости стойки 1 и крышки 3 образуют спиральную камеру, в которой расположено рабочее колесо со спиральными лопатками. Спиральная камера представляет собой криволинейный канал, площадь поперечного сечения которого увеличивается по направлению к нагнетательному отверстию Б стойки 5. Рабочее колесо 6 насоса насажено на вал 2 электродвигателя. Всасывающее отверстие в крышке 7 закрыто сеткой 1 для предотвращения попадания в насос крупных загрязняющих частиц.

Насосная часть электронасосного агрегата погружается в жидкость. Глубина погружения регулируется фланцем 3, перемещаемым по цилиндрической части стойки 5. Фланец на стойке фиксируется хомутом 4. У агрегата ПЗС-10 регулировка глубины погружения не предусмотрена.

При вращении вала 2 жидкость, заполнившая насос, увлекается рабочим колесом 6 и под действием центробежной силы движется от центра колеса к его периферии по каналам, образованным его лопатками, и через спиральную камеру в крышке 7 поступает к нагнетательному отверстию Б патрубка. На входе в насос создается разрежение, благодаря которому жидкость через отверстие в крышке 7 засасывается в насос.

Рис.1. Габаритные и присоединительные размеры электронасосных агрегатов.

Таблица 1

Тип электронасосного агрегата	dx)	Размеры, мм
		D	D1	D2	H	h	C	C1	C2	Масса, кг
ПА-22, Х14-22М	1/2"	180	128	160	400	80-200	85	22	96	8.8
ПА-45	3/4"
П-90	1”	255	150	230	585	100-300	120	28	120	20
П-180	11/4”
ПЗС-10	11/2”	180	128	160	345	118	35	0	120	10,3

х) Резьба трубная по ГОСТ 6375-73.

Таблица

Тип электронасосного агрегата	Производительность насоса, л/мин	Давление насоса, кгс/см	Мощность электродвигателя, кВт	Частота вращения электродвигателя, об/мин
ПА-22	22	0,2	0,12	2800
ПА-45	45	0,2	0,15	2800
П-90	90	0,4	0,60	2800
П-180	180	0,4	0,60	2800
ПЗС-10	10	0,2	0,4	2800

В канале спиральной камеры рабочего колеса увеличивается скорость движения жидкости и рабочее давление. Скорость выхода жидкости в несколько раз больше скорости ее движения в трубопроводе.

Зависимость давления на выходе от подачи электронасосных агрегатов при вязкости СОЖ 1,2 мм2/с приведены на рис.2.

Рис 2. Зависимость давления электронасосных агрегатов от подачи

Вертикальные электронасосные агрегаты с погружной насосной частью. В настоящее время разработаны и осваиваются электронасосные агрегаты (в соответствии с ОСТ2 X14-5-80), у которых электродвигатель унифицирован с электродвигателем серии 4А, а корпус насоса выполнен литым из алюминия. Они обладают более высоким КПД меньшей металлоёмкостью в сравнении с агрегатами типа ПА и П.

Электронасосные агрегаты предназначены для подачи СОЖ, имеющих концентрацию загрязнений не более 5 г/л и кинематическую вязкость не более 150 мм2/с.

Габаритные и присоединительные размеры электронасосных агрегатов даны на рис.3 и втабл.3

1-П-180; 2-П-90; 3-ПА-45; 4-ПА-22; 5-ПЗС-10;

Рис. 3. Габаритные и присоединительные размеры электронасосных агрегатов с погружной насосной частью (звёздочкой обозначен уровень жидкости в бачке).

Таблица 3
Типоразмер электронасосного агрегата	Размеры, мм	Масса, кг, не более
	А	А1	D пред. откл. h8	D1	D2 пред. откл. 0,2	D3	d*) труб	H	H1	h	h1
25-1	150	92	120	160	140	115	1/2"	280	100	8	22	5,9
25-2								380	200			6,2
50-1			140	180	160	135	3/4"	302	100			8,5
50-2								402	200	10	35	8,9
100-2	205	103	165	205	185	160	1”	445				10,6
100-3 200-3	218		190	230	210	185	11/4”	545 575	300			11,0
											40	16,2

х) Резьба трубная по ГОСТ 6357-73.

Рабочее колесо насоса выполнено таким образом, что обеспечивает оптимальные характеристики всасывания и нагнетания. Электронасосные агрегаты имеют постоянную глубину погружения, что позволяет герметизировать резервуары для СОЖ в месте установки агрегата.

При работе электронасосных агрегатов на жидкости с кинематической вязкостью 120-150 мм2/с значения их подачи составляют не менее 40% от величин, указанных в табл.4.

Основные параметры электродвигателей электронасосных агрегатов приведены в табл.5. Номинальное напряжение электродвигателей электронасосных агрегатов - 380 В, частота тока в сети - 50 Гц. По требованию потребителя электродвигатели могут изготовляться на напряжение 220/380 В с шестью выводными концами.

Таблица 4

Номинальная подача, л/мин, не менее	Номинальное давление,МПа	КПД,%, не менее
25 50 100 200	0,040 0,040 0,063 0,080	14 18 19 35

Основные параметры электронасосных агрегатов при работе на жидкости с кинематической вязкостью 1,2-1,3 мм2 приведены в табл.4.

Подача, л/мин

Рис.4. Характеристики электронасосных агрегатов, выполненных в соответствии с ОСТ2 Х14-5-80

На рис.4 приведены экспериментальные характеристики зависимости давления и потребляемой мощности электронасосных агрегатов от подачи.

Таблица 5

Номинальная подача насоса л/мин, не менее	Номинальная мощность электродвигателя, кВт	Номинальная частота вращения электродвигателя, об/мин	КПД, % не менее	Коэффициент мощности электродвигателя не менее
25 50 100 200	0,1 0,18 0,55 0,75	2800	63 66 73 77	0,7 0,76 0,86 0,87
		2850

Центробежные вертикальные агрегаты типа НЦВ с повышенным напором предназначены для подачи загрязненных СОЖ на шлифовальных и других станках, в том числе для подачи к гидроциклонам с целью очистки СОЖ. Номинальное давление насосов - 0,4 МПа, частота вращения электродвигателя - 2800 об/мин.

Габаритные и присоединительные размеры электронасосных агрегатов типа НЦВ приведены на рис.5 и в табл. 6, основные технические данные - в табл.7.

Таблица 6

Обозначение агрегата	Размеры, мм	Масса, кг
	d1	d2	d3	d4	d5	b	L	l
НЦВ-50	40	30	90	110	75	80	960	360	155
НЦВ-100	50	40	100	120	85	90	1005	360	155
НЦВ-200	60	50	110	130	95	100	1060	375	182
НЦВ-400	70	60	126	140	105	105	1132	380	236
НЦВ-800	80	70	130	150	115	115	1240	395	290



Рис.5. Конструкция электронасосных агрегатов типа НЦВ.

Таблица 7

Тип электронасосного агрегата	Номинальная подача, л/мин	Мощность электродвигателя,кВт	КПД,%
НЦВ-50	50	3,0	20
НЦВ-100	100	3,0	25
НЦВ-200	200	5,5	35
НЦВ-400	400	10,0	35
НЦВ-800	800	17,0	35

Допускаемая загрязненность СОЖ по весу - до 1,5%, по размеру частиц - до 0,15 мм, кинематическая вязкость СОЖ - до 140 мм2/с, удельный вес СОЖ - до 1,050 г/см3.

Рабочее колесо 3, насаженное на вал 8 на шпонке и закрепленное гайкой, вращается в корпусе 2. На внешней стороне основного и покрывающего дисков рабочего колеса расположены радиальные лопатки. Рабочее колесо выставлено

относительно дисков 5 и 6 так, чтобы торцовые зазоры находились в пределах 1,0-0,5 мм. Для измерения зазоров в дисках выполнены отверстия, которые при работе насоса закрывают пробками.

Вал 8 соединен упругой муфтой с валом электродвигателя 12 и вращается на двух радиально-упорных подшипниках. Вращающийся стакан 9, уплотненный резиновыми кольцами, и войлочное кольцо защищают подшипники от попадания СОЖ. Опорой для крепления насоса служит крышка 10.

Утечки СОЖ отводятся через патрубок наружной трубы 1в бак с СОЖ. Утечка СОЖ через верхние отверстия наружной трубы не допускается.

Экспериментальные характеристики электронасосных агрегатов типа НЦВ приведены на рис.6.

Рис.6. Зависимость давления, потребляемой мощности и КПД электронасосных агрегатов от подачи:

1- НЦВ-50; 2 - НЦВ-100; 3 - НЦВ-200; 4 - НЦВ-400; 5 - НЦВ-800.

Электронасосные агрегаты типа НЦВ обладают весьма высокой металлоемкостью и повышенным уровнем шума, поэтому в настоящее время освоена гамма электронасосных агрегатов типа БХ14-4, которые должны их заменить.

Электронасосные агрегаты типа БХ14-4 предназначены для подачи СОЖ к шлифовальным и другим металлорежущим станкам, а также к гидроциклонам. Габаритные и присоединительные размеры электронасосных агрегатов типа БХ14-4 приведены на рис.7 и в табл.8, основные технические данные - в табл.9. Электронасосные агрегаты работают на СОЖ с водной и масляной основой, степень загрязненности которой по весу не более 1,5% и диаметр загрязняющих частиц не более 0,3 мм. Номинальное давление насоса - 0,25 МПа, частота вращения электродвигателя - 3000 об/мин.

К фланцу стойки 4 кропятся корпус 3 насоса и электродвигатель 5 (см. рис.7). Во внутренней полости корпуса 3 расположено рабочее колесо 2 закрытого типа, связанное с валом электродвигателя 5 винтом 6 и шпонкой 7. Проточная часть корпуса выполнена в виде улитки-диффузора, заканчивающейся патрубком. Для входа нагнетаемой жидкости в нижней части корпуса имеется всасывающее отверстие.

Рис. 7. Конструкция электронасосных агрегатов типа БХ14-4

Уплотнение проточной полости корпуса со стороны вала обеспечивается кольцевым выступом на торцах рабочего колеса, входящего с зазором 0,2-0,3 мм в отверстие втулки 8, которая запрессована в корпус 3. Со стороны всасывающего отверстия уплотнение проточной полости корпуса агрегатов БХ14-43 и БХ14-44 осуществляется ступицей рабочего колеса, входящей во втулку 9, а в насосах больших размеров - кольцевым выступом на торце рабочего колеса.

Соосно всасывающему патрубку и кольцевому выступу на торцах рабочего колеса выполнены кольцевые выступы с узкими прорезями. Благодаря этим выступам отделяются частицы, загрязняющие жидкость, которая поступает к щелевому уплотнению.

Таблица 8

Тип электронасосного агрегата	Размеры, мм
	Д	Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6	Д7	H	H1	h1	h2	h3	l
БХ14-43	260	190	70	41	30	235	75	90	557 577	80	89	3	3	145
БХ14-44
БХ14-45	300	230	90	61	50	275	95	110	615 630	100	93	3	3
БХ14-46
БХ14-47	370	290	110	81	70	340	115	130	695	115	114	3	3	165

Таблица 9

Электронасосный агрегат	Тип электродвигателя	Масса, кг, не более	Мощность электродвигателя, кВт	Номин. подача, л/мин	КПД, %
БХ14-43	4А80А2 НПУЗ	50	1,5	50	20
БХ14-44	4А80В2 НПУЗ	53	2,2	100	32
БХ14-45	4А90L2 НПУЗ	68	3,0	200	40
БХ14-46	4А1002 НПУЗ	75	4,0	400	46
БХ14-47	4А112М2 НПУЗ	96	7,5	800	50

Рабочее колесо уравновешено в осевом направлений симметрично расположенными уплотняющими кольцевыми выступами. В радиальном направлении рабочее колесо уравновешено дополнительной кольцевой полостью проточной части корпуса 3.



Рис.8. Характеристики электронасосных агрегатов БХ14-44 и БХ14-46.

Экспериментальные зависимости давления на выходе, потребляемой мощности и КПД насосов БХ14-44 и БХ14-46 от подачи приведены на рис.8.

Шестеренные насосы типа Г11-2 и насосные агрегаты типа БГ11-2 предназначены для нагнетания под давлением до 2,5 МПа минерального масла с кинематической вязкостью от 17 до 400 мм2/c при температуре масла от 10 до 55°С и могут использоваться в системах СОЖ.

Для обеспечения ресурса электронасосных агрегатов необходимо, чтобы тонкость фильтрации в системе была не грубее 40 мкм. В табл. 10 приведены технические данные шестеренных насосов, выполненных в соответствии с ГОСТ 15107-79.

Номинальное давление на входе составляет 0,08 МПа, максимальное - 0,12 МПа. Номинальное давление на выходе составляет 2,5 МПа, максимальное - 3,0 МПа. Минимальная частота вращения вала насоса - 600, номинальная - 1450, максимальная - 1800 об/мши.

Габаритные и присоединительные размеры шестеренных насосов приведены на pиc.9а и в табл.11, насосных агрегатов (насосов с электродвигателями серии 4А на плите) - на рис.10 и в таблице 12.

Насос (см. рис.9а) состоит из корпуса 2, шестерён 3 и 4, приводного вала 5, вала 8, втулок 9, крышек 10 и 1, манжетного уплотнения 7.

При вращении вала 5 приводятся во вращение шестерни 3 и 4 насоса. При этом полость всасывания насоса, расположенная со стороны выхода зубьев из зацепления, увеличивается в объеме и заполняется маслом, которое переносится в полость нагнетания и при входе зубьев в зацепление выдавливается из впадин.

Рис. 9а. Конструкция шестерённых насосов типа Г11-2

Для предотвращения повышения давления в камерах у торцов валов 5 и 8 в крышке профрезерована канавка К, соединенная в полостью всасывания. Утечки масла со стороны крышки I отводятся по канавкам на валах 5 и 8 в полость всасывания, наружная утечка масла предотвращается манжетой 7.

Для устранения запирания масла в межзубовых впадинах на торцовых поверхностях втулок 9 предусмотрены разгрузочные канавки М, соединяющие межзубовые камеры с полостью нагнетания. Положение валов 5 и 8 фиксируется пружинными кольцами.

Рис. 9б. Шестеренный насос с внутренним зацеплением

Более высокие энергетические и массовые показатели имеют шестеренные насосы с внутренним зацеплением (рис. 9б. и рис. 9в.).

Ведущей большей частью является внутренняя шестерня 2 с наружными зубьями. Подводящее 4 и отводящее 1 окна и размещаются в боковых крышках корпуса. Охватывающая шестерня 3 с внутренними зубьями вращается в расточке корпуса, образуя с ним развитый подшипник скольжения, способный работать под большими нагрузками. В развитых подшипниках скольжения 6 и 7 (см. рис. 9в) обычно располагается и вал 8 ведущей шестерни. Между шестернями размещается серпообразный уплотняющий элемент 5 (см. рис. 9б. и 9в.).

В насосе с внутренним зацеплением шестерни ориентированы подшипниками и всюду, кроме места зацепления, могут быть гарантированы зазоры, определяемые точностью изготовления. Если эта точность позволяет получать малые зазоры, то такие насосы способны работать с малыми утечками при давлениях, превосходящих пределы, доступные для пластинчатых гидромашин (14-16 МПа). При высоких давлениях фактором, ограничивающим давление насоса с внутренним зацеплением, становится работоспособность подшипников.

Рис. 9в. Шестеренный насос с внутренним зацеплением и гидростатическим уравновешиванием радиальных сил.

На рис. 9в. показана схема насоса с внутренним зацеплением, способного длительно работать при давлениях свыше 20 МПа. В нём охватывающая шестерня 3 опирается на секторный гидростатический подшипник 9, питаемый через отверстия 10 в шестерне 3. Подшипник расположен в зоне равнодействующей сил давления, нагружающих шестерню 3. Серпообразный уплотняющий элемент 5 выполнен самоустанавливающимся. Шестерня 2 имеет меньший периметр и поэтому нагружена меньшей силой, которая воспринимается подшипниками 6 и 7 скольжения.

Рис.10. Общий вид насосных агрегатов (с электродвигателями серии 4А на плите).

Таблица 11
Тип насоса	Размер, мм
	Диаметр резьбы x)	d2 пред. откл. Js6	d3	d4	В	В1	b2 пред. откл.h8	b1	Н	h	h1 пред. откл. ±1,0	h2	h3	L	l	l1	l2	A	A1
	d	d1				не более		Не более	Номин	пред. откл.				Не более		Пред. откл. ±0,2
Г11-22А	Кѕ”	K1Ѕ”	16	9	16	130	96	5	58	115	80	-0.5	60.5	16	18	125	35	80	23	38	110
Г11-22
Г11-23А			18			140	110	6	82	130	90		67		20.5	155		96	30	60	114
Г11-23
Г11-24А	К1ј”	K1ѕ”	22	13	22	180	135		100	150	100		74	16	24.5	180		108		63	146
Г11-24
Г11-25A	K1Ѕ”	K1ј”	28			200	155	8	110	175	118	-0.6	85.5	17	31	205	46	123	40	75	166
Г11-25

Установка УРС-75 для подачи распыленных СОЖ.

Установка УРС-75Х) предназначена для подачи водных и масляных СОЖ в распыленном состоянии и может применяться для охлаждения любых режущих инструментов на металлорежущих станках.

Габаритные и присоединительные размеры установки приведены на рис.11, технические данные - в табл.13.

Установка УРС-75 представляет собой резервуар 1 с крышкой-смесителем 7, декоративной крышкой 4 и горловиной 14. Уровень СОЖ в резервуаре контролируется по маслоуказателю 9.

Воздухожидкостная смесь образуется следующим образом: сжатый воздух по штуцеру 6 поступает в горизонтальный канал крышки-смесителя. Дойдя до первичного сопла 10, часть воздуха проходит по вертикальному каналу вниз. Если клапан 5 закрыт полностью, то вниз проходит весь поток воздуха. При прохождении воздуха в торцовом сечении первичного сопла, как в наиболее узком, поток увеличивает свою скорость. Давление воздуха снижается, оно становится несколько ниже давления над уровнем жидкости в резервуаре. Благодаря этому перепаду давления жидкость из резервуара поднимается по трубке 11 и, вытекая через отверстие в сопле 10, смешивается с потоком воздуха.



Рис.11. Габаритные и присоединительные размеры установки УРС-75.

Образовавшаяся воздухожидкостная смесь проходит обеднитель 8, где несколько раз меняет направление движения, при этом крупные капли жидкости выпадают на стенки обеднителя и стекают в резервуар установки. После выхода из обеднителя воздух, насыщенный мельчайшими частицами жидкости, поступает в насадку 2 и далее в выходной штуцер 3.

Поворотом ручки 12 клапана 5 регулируется расход воздуха через торцовое сечение сопла 10 и тем самым расход жидкости, поступающей через сопло 10 в поток воздуха, а следовательно расход жидкости, идущей из установки в потоке воздуха к инструменту. При полностью открытом клапане 5 поток воздуха проходит, минуя торцовое сечение сопла 10, и не создает перепада давления для подачи жидкости. Из установки идет только воздух. Положение ручки 12 контролируется по шкале 13.

При распылении водных СОЖ обеднитель 8 устанавливают в положение, указанное на рис.11, I, при распылении масляной СОЖ - в положение, указанное на рис.11, I I.

Для правильной эксплуатации установки УРС-75 воздух к ней должен быть подведен от узла подготовки, где производится его очистка от влаги и твердых примесей и регулировка входного давления.

Для этого сжатый воздух поступает последовательно к фильтру-влагоотделителю и регулятору давления. Подача воздуха к установке включается и выключается воздухораспределителем с электромагнитным управлением.

2. Узел подготовки воздуха комплекта установки УРС-75

При монтаже, пуске и эксплуатации установки УРС-75 необходимо соблюдать следующие правила:

- к установке должен быть обеспечен свободный подход для обслуживания;

- сопротивление выходного трубопровода должно быть минимальным, длина шланга от выходного штуцера до сопла не должна превышать 3 м;

- при изменении вида СОЖ обеднитель следует перестанавливать.

При эксплуатации установки запрещается:

- повышать давление в системе сверх 0,3 МПа;

- подавать в зону резания масло в количестве, большем 3 г/ч, а 1,5%-ную эмульсию - 500 г/ч;

- использовать эмульсию концентрацией более 1,5%;

- заливать СОЖ при включенной подаче воздуха;

- изменять вид СОЖ без перестановки обеднителя;

- перекрывать выход из установки во время ее работы;

- допускать скопления неиспарившейся эмульсии на станке, следить за тем, чтобы масло не дымило.

Установки для гидроочистки шлифовального круга.

Установка УГ-50 служит для гидроочистки шлифовального круга при силовом и скоростном шлифовании. В некоторых случаях при обработке вязких материалов, таких, как титан, медь, алюминий и т.п., абразивные круги быстро теряют свои режущие свойства из-за налипания, заволакивания на них обрабатываемого материала. Работоспособность абразивного круга восстанавливается гидроочисткой, для чего служат описываемые ниже установки. Габаритные и присоединительные размеры установки приведены на рис.12, технические данные - в табл.14, схема установки и ее включения в систему СОЖ станка дана на рис.13.

Рис.13. Схема установки УГ-50 и её включения в систему

Основной узел установки - мультипликатор 4. Цилиндр большого диаметра мультипликатора (первая ступень) получает питание от пневматической сети. В комплект установки входит узел подготовки воздуха, включающий филътр-влагоотделителъ 10, регулятор давления 11, маслораспылитель 12. Ско-рость движения поршня мультипликатора регулируется дросселем 2 на входе в пневмоцилиндр первой ступени (рис. 13).

Для реверсирования движения пневмоцилиндра служит воздухораспределитель 3. Команда на реверсирование поступает от трехходовых клапанов 7 с путевым управлением. Электромагнитным воздухораспределителем 9 включается первая ступень мультипликатора.

Вторая ступень мультипликатора представляет собой два гидроцилиндра, в которые входят поршни-ныряла. Полости гидроцилиндров через обратные клапаны 5,6 соединяются с линией нагнетания насоса 8 системы СОЖ. При ходе поршня первой ступени мультипликатора влево СОЖ от насоса системы через обратный клапан 5 поступает в правый гидроцилиндр второй ступени. СОЖ из левого гидроцилиндра под давлением 2,5 МПа подается через обратный клапан 6 в зону гидроочистки. При реверсировании поршня первой ступени плунжеры гидроцилиндров действуют в обратном порядке.

Рис.12. Габаритные и присоединительные размеры установки УГ-50

Таблица 14

Параметры	Значение параметров
Номинальное давление СОЖ, МПа Подача, Q, л/мин: номинальная минимальная Давление настройки редукционного пневмоклапана в системе привода, МПа Расход воздуха (приведенный к нормальному давлению) в системе привода при p=0.4 МПа, м3/мин: Q=25 л/мин Q=50 л/мин Масса, кг	2,5 50 1,0 0,35 0,8 1,6 235

Установка ВК-78х) предназначена для гидроочистки шлифовальных кругов струей жидкости, подаваемой под давлением 40 МПа, при шлифовании деталей из труднообрабатываемых материалов, обладающих высокой пластичностью. Рекомендуется использовать установку на оборудовании, работающем в крупносерийном и массовом производстве.

Установка представляет собой гидроцилиндр-мулътипликатор 3, установленный в опорах 6 на раме 9 (рис.14).

Поршень гидроцилиндра приводится в движение потоком масла, поступающего от гидропривода. Штоки 4 мультипликатора входят в камеры 5, заполненные СОЖ, создают в них давление до 40 МПа и обеспечивают попеременную подачу СОЖ в трубопровод 8. Непрерывное поступление СОЖ на очистку шлифовального круга поддерживается с помощью обратных клапанов 7. Камеры для СОЖ через обратные клапаны 1 заполняются под давлением 0,15-0,ЗМПа, которое необходимо для преодоления сопротивления клапанов 1.B камерах для СОЖ предусмотрены дроссели 2 для выхода воздуха при пуске мультипликатора и отверстия для установки манометров. Трубопровод 8 соединен с колодкой 11, где СОЖ разделяется на два потока и по шлангам 10 высокого давления подводится к исполнительным устройствам - соплам. Гидравлическая схема привода мультипликатора приведена на рис.15. Чтобы исключить засорение сопел, необходимо следить за тем, чтобы тонкость очистки СОЖ, поступающей в мультипликатор, была не грубее 100 мкм. В табл.15 приведены величины подачи и давления COЖ в установке ВК-78 при различных диаметрах dc сопел, давлениях Рн и расходах QH гидропривода, а также приводная мощность Nпр и время Т одного двойного хода поршня мультипликатора при истечении СОЖ через одно сопло.

При струйно-напорном внезонном способе подачи СОЖ шлифовальный круг обмывается струей жидкости под давлением 8,0-40,0 МПа, а в зону резания СОЖ подается поливом. Сопло рекомендуется устанавливать на расстоянии 2-3 мм от рабочей поверхности шлифовального круга. Для поддержания этого расстояния используется регулировочное устройство. Удовлетворительные результаты очистки круга получены при давлении СОЖ, равном 8,0 МПа.

При очистке круга струей СОЖ, подающейся под высоким давлением, образуется большое количество аэрозолей, которые необходимо удалять (см. раздел "Агрегаты для отсоса аэрозолей СОЖ ")



Рис.15. Гидравлическая схема привода мультипликатора установки ВК-78.

Таблица 15

dc. мм	Pн, МПа	P, МПа	Qн, л/мин	Q, л/мин	Nпр, кВт	Т, с
0,4	1,49 2,98 5,96	10,0 20,0 40,0	12,6 17,8 25,2	1,45 2,04 2,89	0,47 1,34 3,78	4,5 3,2 2,2
0,5	1,49 2,98 5,96	10,0 20,0 40,0	19,7 27,9 39,5	2,26 3,19 4,52	0,74 2,09 5,91	2,9 2,0 1,4
0,6	1,49 2,98 5,96	10,0 20,0 40,0	28,4 40,2 56,8	3,25 4,60 6,51	1,07 3,00 8,50	2,0 1,4 1,0
0,8	1,49 2,98 5,96	10,0 20,0 40,0	38,7 54,7 77,3	4,43 6,26 8,86	1,45 4,10 11,5	1,5 1,0 0,7

3.Оборудование для очистки СОЖ

Общие сведения

Выбор оборудования для очистки СОЖ определяется требованиями, которые предъявляются в процессе резания и обмыва к степени и тонкости очистки СОЖ. Степень очистки СОЖ определяется отношением д

д=,

где КВХ и КВЫХ - загрязненность СОЖ на входе и выходе очистительного устройства.

Под загрязненностью СОЖ понимается отношение веса механических примесей, заключенных в данном объеме СОЖ ,к весу данного объема. Вес механических примесей в СОЖ определяется в соответствии с методикой, данной в ГОСТ 10577-78.

Тонкость очистки - наибольший размер частиц загрязнений СОЖ, 98% которых задерживается очистительным устройством.

При лезвийной обработке деталей, как правило, для очистки СОЖ используются грубые сетки, отстойники, однако при абразивной обработке деталей, особенно для прецизионных и суперфинишных станков требуется тонкая очистка СОЖ.

К оборудованию для очистки СОЖ относятся магнитные и центробежные очистители и фильтрующие устройства.

Магнитные очистители

Магнитные сепараторы типа CM (CM-2MA, СМ-ЗМА, CМ-4MA, СМ-5МА) предназначены для очистки COЖ с вязкостью 1-74 мм2/с при температуре от 1 до 50°С от частиц диаметром до 3 мм из сталей (кроме немагнитных), чугунов (кроме немагнитных) и других магнитных металлов, а также от частиц из смеси магнитных и немагнитных загрязнений при соотношении их масс

Габаритные и присоединительные размеры магнитных сепараторов типа СМ представлены на рис.16 и в табл.16.

Основные технические данные магнитных сепараторов типа СМ при работе на эмульсии с кинематической вязкостью 1-1,2 мм2/с, с максимальной загрязненностью, равной 0,25л, приведены в табл.17.

Рис.16. Габаритные к присоединительные размеры магнитных сепараторов СМ-2МА, СМ-ЗМ, СМ-4М, СМ-5М.

Таблица 16

Обозначение сепаратора	Размеры, мм
	А	Б	В	Г	Дх)	Е	Ж	З	И	К	Л	М
СМ-3М	472	462	545	465	2” труб.	113	164	от 680 до 454	106	220	128	367
СМ-4М	480	476	550	465	2 1/2” труб.	113	152		161	230	248	488
СМ-5М	485	490	564	465	3” труб.	113	142		281	236	488	728
СМ-2МА	272	-	330	340	11/4” труб/	60	47	560	105	125	120	340



Рис.18. Габаритные и присоединительные и Х43-45 размеры магнитных сепараторов Х43-43, Х43-44

Таблица 17

Параметр	Значение параметра для сепаратора
	СМ-2МА	СМ-3МА	СМ-4МА	СМ-5МА
Номинальная производительность, л/мин	25	50	100	200
Степень очистки, %	90	90	90	90
Мощность электродвигателя, кВт	0,08	0,12	0,12	0,12
Вес, кг	20	42	58	62

Таблица 18

Сепаратор	Размеры, мм	Масса, кг
	L1	L2	l1	l2
Х43-43	167	365	130	130	15
Х43-44	294	490	260	260	30
Х43-45	546	740	515	515	60

При монтаже и эксплуатации магнитных сепараторов необходимо соблюдать следующие правила.

Сепараторы устанавливают у станка в вертикальном положении. У сепараторов СМ предусмотрено два варианта их крепления: с помощью резьбовых отверстий М20 и стоек, которые вводятся в гладкие отверстия, являющиеся продолжением резьбовых отверстий М20, и фиксируются стопорными винтами. Сепараторы типа Х43-4 устанавливаются на крышку резервуара с СОЖ и крепятся четырьмя винтами М10.

Рис.19. Конструкция патронных магнитных сепараторов

Сепаратор состоит из алюминиевого корпуса 3, крышки 1,магнитов 5, промежуточных колец 4, надетых на стержень и стянутых гайкой 6, уплотнительного кольца 2. Для того, чтобы очистить сепаратор от загрязнений, следует вынуть из корпуса 3 крышку 1 с магнитами и обтереть корпус. В резервуарах СОЖ сепараторы рекомендуется устанавливать после первой секции отстойника в местах, удобных для наблюдения и обслуживания. Скорость потока СОЖ в зоне установки патронного сепаратора не делана превышать 1 м/мин. При больших скоростях поток СОЖ может отрывать от сепаратотора прилипшие к нему частицы загрязнений. Магниты сепараторов не должны соприкасаться со стальными и чугунными деталями.

Таблица 20

Типоразмер сепаратора	Размеры, мм	Масса сепаратора, кг, не более	Масса задерживаемых частиц, кг, не менее
	D	d	L	l
1	28	15	80	70	0.07	0.030
2			125	112	0.10	0.050
3	38	20	135	120	0.20	0.075
4			175	160	0.30	0.100
5	58	30	175	158	0.40	0.150
6			230	212	0.60	0.200
7	78	40	220	205	1.00	0.250

Магнитные фильтры типа ФМ могут применяться для .удаления из СОЖ магнитных частиц в тех случаях, когда насос в системе СОЖ развивает давление более 0,1 МПа. Габаритные и присоединительные размеры фильтров типа ФМ приведены на рис.20 и в табл.21. Значения пропускной способности фильтров даны для работы на жидкости вязкостью 20 мм2/с при перепаде давления в фильтре, равном 0,025 МПа. Номинальное давление составляет 0,63 МПа, максимальное -0,7 МПа.

Таблица 21

Фильтр	Номинальная пропускная способность, л/мин	Размеры, мм
		А	Д	Н	L	M	K	d	S
ФМ-1	8	52	55	190	92	85	127	М201,5-6Н	30
ФМ-2	12,5	60	60	200	98	95	133	М241,5-6Н	36
ФМ-3	25	75	80	242	119	120	160	М332-6Н	46
ФМ-4	50	95	100	225	130	160	173	М442-6Н	55
ФМ-5	63	105	112	265	140	175	210	М482-6Н	60
ФМ-6	100	115	130	290	155	192	220	М602-6Н	75

Наибольшая допускаемая загрязненность СОЖ на входе в фильтры типа ФМ-0,025%. При соотношении веса магнитных и немагнитных частиц, загрязняющих СОЖ, не менее 20:1 и однократном пропускании СОЖ через фильтр ФМ достигается степенью очистки, равная 70%, при многократном пропускании - 85%. Наибольший размер отделяемых частиц составляет 1000 мкм, наименьший - 2 мкм.



Рис.20. Габаритные и присоединительные размеры фильтров типа ФМ.

Фильтры ФМ-1, ФМ-2, ФМ-3 состоят из алюминиевого корпуса 13, крышки 3 и фильтрующего пакета, плотно поджатого пружиной 7 к дну корпуса фильтра. Фильтрующий пакет вставляется в корпус с небольшим зазором и при загрязнении или неисправности пакета свободно вынимается за кольцо 5 и 3 корпуса фильтра для очистки или замены.

Фильтрующий пакет состоит из трубчатого магнитах) 11, латунной трубки 9, к торцам которой с помощью стального винта 10 и двух гаек 6 и 14 плотно притянуты зубчатые шайбы 8. Трубка 9 является экраном, концентрирующим магнитное поле. На трубку 9 надевается решетка 12, состоящая из двух половинок, плотно прилегающих друг к другу. Каждая половинка решетки представляет собой многорядный сектор, состоящий из набора магнитомягких полосок 16, прикрепленных к планке 15 на определенном расстоянии друг от друга. Крышка герметично крепится к корпусу фильтра с помощью скобы 2 и винта 1, уплотнением служит прокладка 4 из маслостойкой резины.

Магнитный фильтр работает следующим образом. Загрязненное масло или охлаждающая жидкость поступает через входное отверстие в верхнюю часть корпуса фильтра, проходит между зубцами шайбы 8 и попадает в отверстия решетки. Решетка, находящаяся в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом 11, задерживает ферромагнитные частицы и другие примеси, находящиеся в фильтруемой жидкости. По мере загрязнения отверстий решетки увеличивается число антимагнитных частиц, задерживаемых фильтрующим пакетом, поскольку образуется как бы дополнительный фильтрующий элемент из ферромагнитных частиц, осевших в отверстиях решетки. Отфильтрованная жидкость выходит через отверстие в дне корпуса.

Магнитные фильтры ФМ-4, ФМ-5, ФМ-6, ФМ-7 и ФМ-8 аналогичны описанным выше и отличаются от них конструкцией корпуса, а также наличием у фильтров ФМ-7 двух, а у ФМ-8 -четырех фильтрующих элементов.

4.Центробежные очистители (гидроциклоны)

Гидроциклоны - центробежные очистители, в которых разделение СОЖ и загрязняющей ее фазы происходит под действием центробежных сил инерции, возникающих при определенном движении потоков СОЖ.

Габаритные и присоединительные размеры гидроциклонов типа Х45-3 указаны на рис.21 и в табл.22, технические данные приведены ниже:

Номинальная пропускная способность, л/мин,

не менее ........ ………………..………… 25(Х45-32)

50(Х45-33)

100(Х45-32)

Давление на входе в гидроциклон, МПа:

номинальное .....………………………………………………. 0,25

максимальное ..........…………………………………………… 0,35

минимальное ..........…………………………………………… 0,20

Давление на выходе из гидроциклона, МПа,

не более ...............……………… …………………... 0,1

Перепад давления при номинальной пропускной

способности, МПа;

максимальный ………………………………………………….. 0,25

минимальный ..……………………………………………….... 0,16

Степень очистки пои номинальной пропускной

способности и удельном весе частиц не менее

2 г/смЗ, %, не менее ..........……………… ……………….… 98

Номинальная тонкость очистки, мкм ………………………... 5

Масса, кг ...............………………………………………………... 0,36

Гидроциклон представляет собой трубку, состоящую из цилиндрической и конической части. По оси гидроциклона в крышке цилиндрической части находится сливной патрубок для отвода очищенной СОЖ. Коническая часть гидроциклона заканчивается насадкой, через которую отводится шлам с небольшим количеством СОЖ.

Таблица 22

Гидроциклон	Размеры, мм
	H	H	B	b	C	Д	d”
(Х45-32)	280	245	90	54	14.5	72	ѕ
(Х45-33)	280	245	90	54	14.5	72	ѕ
(Х45-34)	432	391	150	90	31	120	1”

Рис.21. Конструкция гидроциклона типа Х45-3

Загрязнённая СОЖ подается в гидроциклон под давлением 0,2-0,3 МПа. Вращательное движение СОЖ возникает и поддерживается в результате ее тангенциального ввода в аппарат.

Под действием центробежных сил частицы, загрязняющие СОЖ, направляются к стенкам гидроциклона, а затем движутся вниз к выходному отверстию насадки вместе с некоторой частью жидкости; 85-90% жидкости сосредоточивается в центре вихря, поднимается и отводится через верхнее отверстие. Самые мелкие загрязняющие частицы отделяются в этом вторичном потоке, благодаря чему повышается тонкость очистки СОЖ в гидроциклоне.

Степень очистки СОЖ зависит от степени ее загрязненности на входе в гидроциклон, от давления на входе и выходе, от удельного веса материала загрязняющих частиц.

При очистке СОЖ от частиц стали с удельным весом 7,8 г/см3, загрязнённости на входе порядка 2 г/л при однородной, близкой к сферической форме загрязняющих частиц, давлении на выходе из гидроциклона, равном 0,04МПа, можно достичь тонкости очистки около 5 мкм и степени очистки 98 %. 0тклонение давления на выходе из гидроциклона от указанного приводит к снижению степени очистки. Практически идеальные условия встречаются редко, и тонкость очистки СОЖ гидроциклонами составляет около 10 мкм, а степень очистки 90-95%.

При применении гидроциклонов следует иметь в виду ряд особенностей их работы.

Ресурс гидроциклона определяется количеством шлама, отводимого через его шламовое отверстие. При высокой загрязнённости СОЖ на входе происходит интенсивный износ гидроциклонной трубки, поэтому при больших съемах металла на станках требуется двухступенчатая...