10 экспертных советов для бесшовного проектирования и обслуживания гидравлических шлангов

В части 2 этой трилогии автор обсудит, как трубка и прокладка шланга упрощают обслуживание и снижают отказы. Часть 1 и часть 3 — здесь.

Для правильной прокладки и установки компонентов перекачки жидкости при прототипировании станка следуйте этим 10 общим правилам. Наиболее полезны на этапе прототипирования. Обычные производственные процедуры применяются после устранения всех «багов».

1. Начинайте с крупных линий — Устанавливайте сначала линии с наибольшим внутренним диаметром, так как их сложнее гнуть и монтировать, особенно в тесных пространствах. Самая сложная часть сделана. Меньшие линии дают больше гибкости прокладки и легче укладываются в тесных местах, поэтому проложите каждую линию для максимальной экономии места. Это не только дает аккуратную установку, но и облегчает будущие модификации или добавление аксессуаров — проще, удобнее, дешевле.
2. Правильная длина шланга — Внешний вид и эффективная работа системы часто зависят от правильной длины шлангов. Излишняя длина увеличивает потери давления и стоимость системы. Шланговые сборки обычно производятся заданных длин и с шагами длины для минимизации запасов. При расчете длины помните: шланг может удлиниться до 2% или сократиться до 4%.
3. Изгиб шланга — Шланговая сборка предназначена для изгиба/сгибания, а не кручения. Фактически, если крупногабаритный высоконапорный шланг скручен на 7°, его ресурс может значительно снизиться, в некоторых случаях до 90%. Высоконапорный шланг должен быть проложен так, чтобы изгибаться только в одной плоскости. Если сантехника требует составного изгиба, шланг нужно «разбить» на две или более секции, чтобы каждая изгибалась только в одной плоскости. Пружинный страж предотвратит изгиб за пределы минимального радиуса у фитинга, но не предотвратит кручение шланга.
4. 

   Осевые точки (pivot points) — Когда шланг должен изгибаться, проложите его через осевую точку, вокруг которой движется компонент. Это даст лучший и наиболее эффективный изгиб линии, минимальную длину шланга и удержит шланг в контуре машины. Для этого шланг должен быть позиционирован для изгиба как петля. Иначе шланг может принять S-образную форму, что скорее всего произойдет, если шланг толкают, а не гнут. S-образная установка дает избыточное движение шланга и снижает ресурс. При прокладке гибкой линии через осевую точку учтите относительное положение двух конечных фитингов, чтобы избежать S-изгиба, следуя процедуре: разверните движущийся компонент в самую дальнюю точку, где шланг испытывает максимальный изгиб. Если фитинги размещены в параллельных плоскостях в этой точке, шланг будет изгибаться петлеобразно при возврате компонента в противоположное крайнее положение.

5. Возвратно-поступательное движение — Помимо изгиба, концы шланга могут иметь возвратно-поступательное движение. Несколько конструктивных методов:
   • Бабоны (hose reels) — для высоконапорных шлангов, оснащены высоконапорными свивловыми соединениями и пружинным возвратом для намотки.
   • Фестонирование (festooning) — шланг висит петлями на стальном тросе. При удалении одной точки от другой петли раскрываются, образуя почти прямую линию.
   • Качение (rolling) — шланг укладывается в несимметричную U-образную форму с шарнирными путями. Одна нога неподвижна и длиннее, вторая свободно движется параллельно первой.
6. 

   Вращательное движение — Свивловые или вращательные соединения обычно используются для обеспечения вращения. При непрерывном вращении 360° используйте вращательное соединение. При реверсивном движении — свивловое соединение лучше. При использовании со шлангом свивловое соединение предотвращает кручение или изгиб шланга у фитинга.

7. Контроль разбрызгивания масла — Пожарная защита необходима там, где гидравлические линии проложены возле горячих, потенциально опасных зон. Это предотвращает попадание масла с оборванной линии на источник возгорания. Способы:
   • Перенаправить линию через туннель из стальной трубки, канала или уголка.
   • Установить металлический баффл (экран) между линиями и источником возгорания.
   • Прокладывать линии через большой открытый шланг или рукав, чтобы масло вытекало с концов при разрыве.
   • Использовать пожарные рукава (fire sleeves) на шланге или встроенные в покрытие.
   • Чтобы защититься от хлыстающего шланга, брызгающего маслом на источник возгорания, закрепите шланг к компоненту, к которому он гидравлически подключен.
8. Минимальные радиусы изгиба — Шланг должен быть проложен с учетом минимального радиуса изгиба данного шланга. Минимальные радиусы для различных размеров есть в спецификациях SAE и каталогах производителей. Обычно это минимальный радиус при максимальном рабочем давлении для статической линии. Превышение минимального радиуса может привести к перегибу шланга и/или избыточному напряжению на интерфейсе шланг-фитинг. Это делает покрытие более подверженным трещинам, а внутреннюю проволоку — к быстрому установочному разрушению, оба фактора снижают ресурс.
9. 

   Избегайте абразива — Большинство гидравлических шлангов имеют жесткое внешнее покрытие для защиты арматуры от абразива или влаги. Однако постоянный абразив в одной точке в итоге пробивает покрытие и ослабляет арматуру. Это причина №1 отказов гидравлических шлангов в полевых условиях. Чтобы максимально избежать абразива, правильно проложите и зафиксируйте шланг хомутами или используйте защитное покрытие. Выбирайте из вариантов защитных покрытий:

   • Пружинистые пружины
   • Спиралевой пластик
   • Пружинная стальная лента
   • Нейлоновые рукава
10. Хомутовка (клеммирование) — Трубопроводная установка не завершена, пока она не правильно зафиксирована хомутами. Выбор хомута очень важен и часто критичен. Обычные жестяные хомуты не удержат крупный высоконапорный шланг. Хорошие хомуты могут быть недорогими, но высокоэффективными для линий с напорными скачками. Предвидьте и запланируйте возможное изменение длины от +2% до -4% для высоконапорных линий. Правильно подобранные хомуты должны положительно хватать шланг. Чтобы хомут не стирал шланг, его внутренний диаметр должен быть примерно на 1/32 дюйма меньше внешнего диаметра шланга.

Хорошие техники установки необходимы для эффективной работы и максимального ресурса гидравлической системы. Однако шланги и трубки — это износаемые детали с конечным ресурсом. В итоге они откажут. Обычно базовые методы обслуживания (визуальный осмотр или плановые графики) недостаточны для надежного предотвращения отказов.

Eaton Corp.
eaton.com