ТРУБОПРОВОДЫ И АРМАТУРА ЗЕРНОВЫХ КОМБАЙНОВ

Надежность работы трубопроводов, соединяющих между собой узлы, во многом определяет общую надежность работы гидросистемы. В гидросистемах зерноуборочных комбайнов трубопроводы работают в довольно тяжелых условиях. Они испытывают большие внутренние давления пульсирующей жидкости с пиковыми одиночными забросами давления, возникающими за счет инерции движущихся масс агрегатов комбайнов при переезде через неровности дороги, вибрационные нагрузки при работе машины, а иногда и большие монтажные напряжения.

Источники пульсации давления в трубопроводах гидросистемы комбайнов — насосы и предохранительные клапаны.

Многолетние стендовые испытания и опыт эксплуатации трубопроводов в гидросистемах комбайнов показывают, что наиболее опасны для трубопроводов вибрационные нагрузки вследствие деформации частей при работе двигателя и молотилки.

Поэтому материал труб, соединения и крепления трубопроводов в комбайновых гидросистемах подобраны с учетом обеспечения высокой усталостной прочности трубопроводов при вибрационных нагрузках.

В гидросистемах комбайнов, шасси и валковых жаток применяют бесшовные и свертные паяные двухслойные трубы. Трубы стальные свертные паяные двухслойные промышленность выпускает пяти размеров с наружным диаметром и толщиной стенки 6X0,7; 8X0,7; 10X0,7; 12х Х0,9, и 15X0,9. В гидросистемах комбайнов, шасси и валковых жаток применяют трубы размером 8x0,7 и 12х Х0,9 мм. Свертные трубы изготавливают из специальной калиброваной ленты из стали 0,8 кп. Лента с обеих сторон покрыта припоем. Толщина лепты 0,35 мм для труб с наружным диаметром 6; 8 и 10 мм и 0,45 мм для труб с наружным диаметром 12 и 15 мм.

Ленту свертывают в два слоя и нагревают в электропечах до температуры 1080—1100°С, при этом слои припоя спекаются и свернутые слои плотно соединяются. Внутренняя и внешняя кромки заходят одна за другую на 1,7—2,3 мм. Особенность свертных труб — высокая чистота их внутренней поверхности, отсутствие на ней следов коррозии. Сопротивление потоку жидкости в этих трубах меньше, чем в цельнотянутых.

Впервые в отечественном комбайностроении свертные трубы были применены в 1959 г. Многолетний опыт эксплуатации этих труб в гидросистемах комбайнов показал, что при отсутствии дефектов, возникающих во время их изготовления, они обладают не меньшей усталостной прочностью на изгиб, чем трубы цельнотянутые. При одних и тех же деформациях изгиба напряжение в двухслойных трубах меньше, чем в цельнотянутых.

Распространенный дефект свертных труб — расслоение в зоне нахлестки, которое может быть при их изготовлении и гибке. Расслоение трубы в зоне стыка снижает прочность в два раза. С целью сведения до минимума случаев расслоения стыка в процессе эксплуатации трубопроводов на комбайновых заводах введен усиленный контроль за гибкой груб — не допускаются гофры в местах стыка при изгибе труб.

Свертные трубы имеют вполне удовлетворительную эксплуатационную надежность в комбайновых гидросистемах при рабочих давлениях до 63 кгс/см2.

Работоспособность трубопроводов во многом зависит от способов соединения труб. Наибольшее распространение получили соединения типа сфера — конус, фланцевые и с помощью поворотных муфт.

Соединение типа сфера — конус применяют в гидросистемах тракторов, комбайнов, строительно-дорожных и других машин (рис. 112, а). Для соединения труб со штуцерами узлов гидросистемы на их конец приваривают ниппель 2 с надетой на него накидной гайкой 3, а для соединения трубы со шлангом — штуцер 4 (переходник). В случае соединения двух трубопроводов между собой к концу одного из них приваривают переходник, а к концу другого — ниппель с накидной гайкой.

Герметичность соединения этого типа обеспечивают контактом поверхности шарового ниппеля с конической поверхностью штуцера, переходника, тройника или другой арматурой. Соединение типа сфера — конус отличается надежностью уплотнения при высоких давлениях, допускает многократный монтаж и демонтаж.

Сферический ниппель с трубкой сваривают встык или с заделкой трубы в расточке ниппеля. Ввиду того что в отечественном комбайностроении применяют трубы различных типов (цельнотянутые, свертные, сварные), имеющие сравнительно малую толщину стенки, сварку этих труб встык с арматурой не применяют.
 

Примерами фланцевых соединений труб с узлами гидросистемы комбайнов и шасси могут служить соединения всасывающих и нагнетательных труб к насосам, а также соединение трубопроводов постоянной циркуляции с распределителем комбайнов «Нива» и «Колос» (рис. 112,6).

Для уплотнения фланцев применяют резиновые кольца круглого сечения. В трубопроводах, в которых нет разряжения, уплотнительное кольцо имеет ограничение перемещению только по внешнему диаметру. В нагнетательных и сливных трубопроводах самоходных комбайнов неизвестны случаи выпадения круглых колец из канавок, не имеющих ограничение перемещению кольца по внутреннему диаметру. Во всасывающих магистралях уплотнительные кольца имеют ограничение перемещению по наружному и внутреннему диаметрам.

Поворотные угольники (рис. 112, в) применяют в зерноуборочных комбайнах «Нива» и «Колос» для соединения распределителей с трубами наружным диаметром 8 и 12 мм. На комбайнах СК-4 и «Сибиряк» такие соединения применены для соединения распределителя копнителя с трубами наружного диаметра 12 мм.

В поворотных угольниках муфта 9, имеющая внутри кольцевую проточку, приварена к трубе 13. К корпусу узла муфта прижата полым болтом 10. Внутри болта выполнен канал, который соединен радиальным отверстием с кольцевой проточкой муфты. Для обеспечения герметичности соединения применены резиновые уплотнительные кольца 11 и 12 круглого сечения, одно из которых размещено в торцовой канавке муфты, другое — в конической расточке корпуса. Для ряда потребителей радиальные отверстия в болтах выполняют роль дросселей.

Опыт эксплуатации зерноуборочных комбайнов показывает, что наибольшее число неисправностей гидросистемы связано с трубопроводами. Причины их разрушения —. монтажные перенапряжепия, большая эллипсность в местах изгибов, дефекты пайки арматуры к трубам, металлургические дефекты поставляемых труб (риски, волосовины, микротрещины, закаты, неудовлетворительный пропай слоев в свертных паяных трубах).

Высокую эксплуатационную надежность трубопроводов и всей гидросистемы комбайнов, шасси или валковых жаток можно обеспечить только при строгом выполнении всех требований изготовления, монтажа и испытания трубопроводов. При гибке трубопроводов следует выдерживать рекомендуемые радиусы изгибов. Малые радиусы изгиба приводят к большому утонению стенки трубы вследствие действия растягивающих напряжений у внешних волокон материала, образованию эллипсности поперечного сечения и гофр. Все это ослабляет прочность трубопровода. В случае эллипсности сечения трубы внутреннее давление жидкости стремится придать трубе цилиндрическую форму, причем наибольшие напряжения и деформации возникают в точках большой оси эллипса.

С учетом допускаемых ослаблений радиусы изгиба труб в гидросистемах комбайнов приняты не менее 3,5 наружного диаметра трубы, а в случаях конструктивной необходимости — не менее трех наружных диаметров.

Эллипсность труб с наружным диаметром до 10 мм при гнутье не должна превышать 1 мм, с наружным диаметром от 10 до 18 мм — 1,5 мм, с наружным диаметром от 18 до 30 мм — 2,5 мм.

Вмятины на трубопроводах резко снижают их прочность и при изготовлении труб не допускаются.

Трубопроводы, работающие под большим рабочим давлением, не должны иметь гофр в местах изгиба. Гофры не допускаются для трубопроводов, изготовленных из свертных паяных труб, независимо от давлений, при которых они работают, для всасывающих и сливных цельнотянутых труб с наружным диаметром до 18 мм они не должны быть больше 0,2 мм, а с наружным диаметром от 18 и до 30 мм — 0,5 мм.

Арматуру к трубе припаивают латунным припоем Л63, при этом пайка обеспечивает полный пропай всей контактирующей поверхности трубы с ниппелем или переходником. На комбайновых заводах применяют автоматическую пайку арматуры с трубопроводами токами высокой частоты.

С целью уменьшения монтажных напряжений конфигурацию трубопроводов предварительно проверяют на контрольных приспособлениях (макетах). При установке на машине трубопроводы должны свободно, без боковых и осевых усилий, соединяться со штуцерами гидроузлов и между собой, не изменяя при этом конфигурации и своего первоначального положения.

Трубопроводы закрепляют хомутами, скобами или другими крепежными деталями только после их соединения с узлами. При закреплении трубопроводов крепежными деталями допускается несовпадение их с гнездами крепления на величину не более 0,02 длины до ближайшей заделки или крепления. При необходимости конфигурацию трубопровода изменяют.

Как правило, трубопроводы выполняют по возможности короткими, с минимальным числом изгибов, перекрещиваний, прокладывают параллельно один другому и крепят к элементам конструкции машины, не имеющим больших деформаций или вибраций. Для коротких трубопроводов применяют компенсаторы, снижающие монтажные и тепловые напряжения.

Во избежание повреждения трубопроводов об элементы конструкции машины при вибрации или изгибах выдерживают необходимые зазоры между трубопроводом и деталями машины. Зажимы для крепления трубопроводов располагают как можно ближе к коленам (изгибам).

Правильное крепление трубопроводов обеспечивает их высокую эксплуатационную надежность и долговечность.

Перед монтажом арматуру трубопроводов и штуцера узлов, к которым их подсоединяют, промывают и продувают сжатым воздухом. Резьбу штуцеров, накидных гаек, переходников, тройников смазывают маслом, конусные и сферические уплотняющие поверхности проверяют на отсутствие забоин, рисок, царапин, наплывов, окалины.

Навертывают накидные гайки на штуцера или наконечники свободно от руки. Окончательно накидные гайки затягивают ключом с усилием, обеспечивающим герметичность соединения. При затяжке накидной гайки в соединении двух трубопроводов переходник удерживают гаечным ключом.

Течи или потения в местах соединения трубопроводов устраняют дополнительным подтягиванием соединения.

Трубопроводы, как и другие узлы гидросистемы, монтируют так, чтобы пыль, грязь или другие посторонние частицы не могли попадать в гидросистему.