Як вибрати кріплення для гідравліки по діаметру труби, типу основи, верхній пластині та розрахунковому зусиллю від тиску в системі змащення, яка вибрана для прикладу.

Компанія ELESA+GANTER пропонує кілька типів кріплень для гідравліки з різною можливою комбінацією основи та замикаючих частин (верхніх пластин).

Розглянемо розрахунок і вибір таких кріплень на конкретному прикладі.

Малюнок.1

Наприклад, ми робимо модернізацію чи монтаж гідравлічної системи примусового змащення підшипникових вузлів виробничої механічної системи (мал.1)

Система подачі мастила складається з масляної ємності, насоса, запобіжного перепускного клапана та розподільчої гребінки.

Необхідно встановити гідравлічне кріплення перед клапаном. Таким чином, ми плануємо закріпити трубу і створити запобіжник від гідравлічних ударів чи вібрацій на різьбове з'єднання клапана та трубки підводу.

Початкові дані:

• тиск тиску насоса 70 бар,
• зовнішній діаметр сталевої труби 20 мм,
• товщина стінки 2мм.

Вибір основи кріплення:

Кріплення на приварну пластину (тип PL).

Приварна пластина добре передає навантаження на раму та є надійною базовою точкою.

Добре підходить де:

• труба повинна пройти заздалегідь заданою чіткою трасою;
• є вібрація;
• потрібне компактне кріплення;
• немає необхідності часто змінювати положення;
• кріплення є частиною єдиної силової схеми усього механізму.

Недоліки:

• після приварювання положення вже не змінити;
• потрібна зварювальна операція;
• ушкоджується покриття рами основи;
• після зварювання потрібний захист від корозії;
• незручно для майбутніх доопрацювань чи модернізацій.

Приварна пластина - це варіант для фінального та жорсткого компонування.

Кріплення на направляючу рейку (тип NTG)

Це монтаж у профільну рейку, куди вставляють спеціальні гайки для затискачів.

Переваги:

• підходить для кріплення на тонкостінні чи неметалеві основи, де зварювання неможливе або ускладнене
• регульованість, можна перемістити вздовж рейки;
• можливість зміни компонування, додавання кріплень;
• можливо змінити крок кріплень;
• дає змозу зібрати кілька ліній акуратно до одного ряду;

Добре підходить для серійного виробництва чи у разі потреби постійного обслуговування.

Недоліки:

• рейка зазвичай менш жорстка, ніж приварна пластина, якщо вона сама закріплена на тонкій основі;
• Є додаткові елементи: рейка; метизи, більше елементів, які потрібно стикувати;
• більше місць, де можлива втрата жорсткості при неправильному монтажу,чи надмірному навантаженні;
• погано працює при високій вібрації чи на силових ділянках.

Вибір верхньої замикаючої пластини, або кріплення через шайбу болтами без використання пластин.

Замикаюча пластина (тип PU)

• Рівномірно розподіляє зусилля від гвинтів. Без верхньої пластини гвинт тисне локально. З пластиною зусилля передається рівномірніше на всю верхню половину затискача.
• Підвищує жорсткість вузла, кріплення не деформується при вібрації, пульсаціях чи поперечних навантаженнях.
• Покращує утримання труби, якщо є: вібрація; тиск із пульсаціями; вертикальна чи похила гідравлічна траса; високий ризик осьового зсуву.
• Захищає полімерний вкладиш від локального навантаження чи випадкового удару від сторонніх предметів, металева пластина приймає частину навантаження від головок гвинтів та зменшує ризик продавлювання пластику.
• Коли потрібне багаторівнева конструкція. У разі потреби можна ставити затискачі один над одним. Тоді верхня чи проміжні пластини стають елементом усієї збірки.

Кріплення без верхньої пластини з гвинтами безпосередньо (тип WA)

Простіше і компактніше.

Переваги:

• дешевше;
• менше деталей;
• швидше монтаж;
• менше висота конструкції;

Недоліки:

• менша жорсткість;
• гірший розподіл навантаження;
• вищий ризик локальної деформації;
• гірше для вібрації чи важких труб;
• не найкращий варіант для відповідальних силових ділянок.

Після вибору типу основи та верхньої пластини безпосередньо визначаємо

Тип кріплення.

Зовнішній діаметр труби – 20 мм, значить d для вкладишів теж 20 мм, ніякі інші розміри не підходять, інакше можна пошкодити саму трубу чи втратити жорсткість.

Осьове зусилля для затискача  (мал. 2):

Малюнок. 2

При використанні кріплень для гідравлічних систем важливо розуміти, що вони працюють не в статичному стані, а під впливом вібрацій, пульсації тиску, температурних перепадів чи монтажних напруг.

Слід зазначити, що температурним розширенням неможливо завадити лише самими гідравлічними кріпленнями. Зусилля від таких розширень можуть сягати десятків тон. Тому, при великих температурних розширеннях (занчні перепади та довгі прямі ділянки) використовують інші методи компенсації: гнучкі шлангами або петля, яка стискається або навпаки, розширюється при  зміні температури.

Оцінка осьової сили від тиску, викликаного роботою масляного насоса:

• F=P⋅A

де:

• F - сила, Н;
• P - тиск, Па;
• A - площа перетину труби, м ².

Для інженерних розрахунків зручно користуватися формулою:

• F≈P(bar) ⋅A(cm2) ⋅10

У нашому випадку, при товщині стінки труби 2 мм, внутрішній діаметр - 16 мм.

Площа:

• A≈2.01 см²
• Тиск 70 бар:
• F≈70⋅2.01⋅10=1407 Н

Тобто близько 1,4 кн.

Це не означає, що затискач повинен тримати 140 кг вздовж осі постійно. Але при спрацьовуванні клапана на закриття порядок реактивних зусиль може бути дуже відчутний і призведе до пошкодження з'єднань на клапані. 

Підходить посилена серія 1-2 групи з максимальним осьовим зусиллям до 1,8/3 кН відповідно

Малюнок 3

Це DCK-H-2-20-SRE-PU-PL-PP-C9, або DCK-H-2-20-SRE-PU-NTG-PP-C9 в залежності від обраного способу кріплення (мал.3).