“Гидравлика — движущая сила современной техники”. Гидравлические системы используются повсеместно. Гидравлическая система является предпочтительным выбором как для небольших инструментов, так и для крупного оборудования. В отличие от электрических или механических систем, гидравлическая система способна обеспечить значительное усилие подъема при компактных габаритах. Гидравлические шланги высокого давления являются важнейшей частью таких систем.
Гидравлические шланги высокого давления также называют силовыми шлангами. Обычно они выпускаются в различных размерах и из разных материалов. Что касается стандартов размеров, то можно выбрать такие, как ISO, SAE и EN. Кроме того, при выборе материала у вас есть три варианта: резина, пластик и ПТФЭ. Но это ещё не всё. При выборе типа резины у вас по-прежнему есть много вариантов. Поэтому выбор подходящего типа имеет решающее значение. Мы надеемся, что, прочитав эту статью, вы узнаете, как правильно выбрать гидравлический шланг высокого давления для ваших задач.
Что такое гидравлическая система
Гидравлическая система использует жидкость для передачи энергии и выполнения различных задач. Когда насос перемещает жидкость, в системе создается давление. Это давление передается через шланги и трубопроводы на гидравлический двигатель или цилиндр.
Двигатель преобразует эту гидравлическую энергию в вращательное движение. На производственных предприятиях эту схему часто применяют во многих станках. С другой стороны, цилиндр преобразует гидравлическую энергию в линейное движение. Такую схему часто можно встретить в машиностроении и в тяжелой технике.
В ходе этого процесса регулирующие клапаны контролируют расход и направление потока жидкости. Таким образом, можно точно управлять работой системы.
Обзор компонентов гидравлической системы
Гидравлическая система привода состоит из нескольких компонентов. Совокупность всех этих компонентов обычно называют “гидравлической системой”. В этой системе каждая деталь играет важную роль.
Первой и самой важной частью являются гидравлические насосы. Их часто называют «сердцем» гидравлических систем. Их основная задача — создавать гидравлическую мощность. Для этого насос перекачивает рабочую жидкость от одного узла к другому. Таким образом, насос преобразует механическую энергию в гидравлическую.
В реальных условиях эксплуатации можно встретить различные типы гидравлических насосов. Среди них — шестеренчатые, поршневые и роторные насосы.
Далее идут гидравлические шланги. Их основная функция — транспортировка рабочей жидкости и соединение других компонентов. Им приходится сгибаться и выдерживать значительные нагрузки. Их называют “силовыми шлангами”. Они изготавливаются из различных материалов. Среди наиболее популярных — резина, пластик и ПТФЭ. Мы рассмотрим их в следующих разделах.
Гидравлическое масло, гидравлические аккумуляторы, клапаны и переключатели — это другие важные детали.
Гидравлические двигатели преобразуют гидравлическую энергию в вращательное движение. Они широко используются на многих производственных предприятиях. Однако небольшие инструменты, такие как автоматические затяжки, зачастую приводятся в действие с помощью пневматики.
Компоненты гидравлических цилиндров обеспечивают линейное перемещение за счет использования гидравлической энергии. Такой подход широко применяется в системах управления машин и тяжелых автомобилей.
Почему предпочтительнее использовать гидравлическую систему?
Гидравлические системы предпочтительны по нескольким причинам. Во-первых, они обеспечивают высокую мощность при компактных размерах. Во-вторых, они обеспечивают точное управление и быструю реакцию. В-третьих, гидравлические системы отличаются надежностью и долговечностью. В-четвертых, по сравнению с пневматическими системами они развивают большее усилие. В-пятых, они более безопасны во взрывоопасных средах.
Например, гидравлические системы применяются в экскаваторах и кранах, а также при производстве прессов и лифтов. В сельском хозяйстве гидравлические системы используются в тракторах и комбайнах. Кроме того, гидравлические системы присутствуют в каждой системе управления самолетом и в автомобильных тормозах.
Что такое гидравлические шланги высокого давления?
Как следует из названия, эти трубы или шланги предназначены для работы под высоким давлением. Их также называют силовым шлангом или напорной линией.
Гидравлические шланги высокого давления без труда выдерживают давление. Их основная задача — передавать гидравлическую энергию от одного узла к другому. Армирование обеспечивает эффективную пропускную способность в гидравлической системе.
Типичный гидравлический шланг высокого давления имеет несколько армирующих слоев. Чем выше давление, тем более прочной будет его конструкция. В качестве армирующих материалов обычно используются металлические проволоки, синтетический каучук или термопласты.
Существует множество типов гидравлических шлангов высокого давления. В следующих нескольких разделах мы рассмотрим все возможные виды. Существуют различные категории, сформированные на основе разных критериев.
Различные типы гидравлических шлангов высокого давления
Гидравлические шланги могут понадобиться вам в самых разных ситуациях. Это могут быть условия с экстремально высокой или низкой температурой. Или же среда с воздействием химических веществ. Кроме того, они могут потребоваться при работе под чрезвычайно высоким давлением. Или же вам может понадобиться установить их в очень ограниченном пространстве. Как видите, существует множество различных ситуаций. Именно это и является единственной причиной разнообразия гидравлических шлангов высокого давления.
В зависимости от материала различают три основных типа гидравлических шлангов высокого давления. Однако в данной области наиболее распространены гидравлические резиновые шланги.
Тип #1 Гидравлические резиновые шланги с металлической армирующей сеткой
Гидравлические резиновые шланги широко используются во многих областях. Как правило, они имеют металлическую арматуру. Основная часть шланга изготовлена из синтетического каучука. Тип каучука варьируется в зависимости от конкретных требований. В целом, можно выделить три основных типа используемого синтетического каучука.
Нитриловый гидравлический резиновый шланг
Эти шланги подходят для гидравлических систем, в которых важна маслостойкость. Эти резиновые шланги имеют армирование из высокопрочной стальной проволоки. Такая конструкция повышает прочность силового шланга.
Гидравлический резиновый шланг из нитрила обладает высокой стойкостью к истиранию. Его можно использовать при температурах от -35 °C до +120 °C (от -30 °F до +250 °F). Он гибкий и, конечно же, долговечный.
Гидравлический резиновый шланг из неопрена
Этот гидравлический резиновый шланг также является широко известным силовым шлангом, применяемым во многих гидравлических системах. Люди отдают предпочтение этому силовому шлангу за его универсальность и сбалансированные характеристики. Как и нитриловый шланг, он также имеет армирование металлическими проволоками.
Преимуществом гидравлического резинового шланга из неопрена является его превосходная атмосферостойкость. Он отлично справляется с воздействием масел и химических веществ умеренной агрессивности. Неопрен обладает хорошей химической стойкостью. Этот гидравлический резиновый шланг можно использовать в диапазоне температур от -40° F до +275° F (от -40° C до +135° C).
Гидравлический резиновый шланг из EPDM
Сокращение от «этилен-пропилен-диен-мономер» — EPDM. Это очень популярный материал, который широко применяется во многих сферах наружного использования. Использование EPDM также является типичным при производстве гидравлических резиновых шлангов.
Главным преимуществом EPDM является его термостойкость. Его можно использовать в условиях, где температура колеблется от -50 °C до +120 °C/+150 °C (от -60 °F до +250 °F/+300 °F). Гидравлические резиновые шланги из EPDM также отличаются гибкостью и превосходной стойкостью к воздействию озона.
Ограничения гидравлических резиновых шлангов
- Гидравлические резиновые шланги, армированные стальной проволокой, имеют относительно большой вес.
- Хотя нитрил и неопрен обладают хорошей химической стойкостью, EPDM не отличается такими свойствами.
- Хотя резина EPDM подходит для использования на открытом воздухе, другие виды резины могут не подойти для таких условий.
Термопластик типа #2 с армирующими текстильными материалами
Термопласт — это разновидность пластика. При нагревании он становится мягким, а при охлаждении — затвердевает. Из него можно придать любую форму; при этом он не теряет своих свойств. Аналогичным образом из термопласта с использованием армирующих текстильных материалов можно изготавливать гидравлические шланги.
Термопластиковые гидравлические шланги широко используются во многих областях применения. Особое внимание следует уделить гидравлическим инструментам, мобильной технике и системам промышленной автоматизации.
Преимущества
- Термопластик невероятно лёгкий по сравнению с другими гидравлическими шлангами.
- Эти резиновые шланги устойчивы к воздействию широкого спектра химических веществ.
- Они гибкие и непроводящие
Ограничения
- Термопластиковые гидравлические шланги могут не подходить для работы под высоким давлением.
- Кроме того, они чувствительны к температуре.
- Эти гидравлические шланги могут стоить дороже.
Гидравлические шланги типа #3 из тефлона с металлическими вставками или из ПТФЭ
Гидравлические трубопроводы из ПТФЭ (тефлона) часто содержат металлические детали. Эти специальные материалы предназначены для эксплуатации в суровых условиях. Их применяют в пищевой промышленности, на химических заводах, в авиастроении и в фармацевтике.
Преимущества
- Гидравлические шланги из ПТФЭ обладают превосходной химической стойкостью.
- Они также способны работать в условиях экстремальных температур. Обычно диапазон температур составляет от -400 до 500 °F (от -240 до 260 °C).
- Гидравлические шланги из ПТФЭ отличаются низким коэффициентом трения.
- Они не вступают в реакцию и обладают гибкостью.
Ограничения
- Гидравлические шланги из ПТФЭ (тефлона) стоят дороже.
- Они тяжелые и имеют ограничения по диапазонам давления.
- Они не так гибкие, как резиновые шланги высокого давления.
Шесть критериев правильного выбора гидравлических шлангов высокого давления
Как вы уже видели, гидравлические шланги бывают разных типов.
В зависимости от материала у вас есть три варианта: гидравлические резиновые шланги, термопластиковые шланги и шланги из ПТФЭ. Кроме того, в зависимости от типа армирования у вас есть два варианта: спиральное и плетеное.
И снова на выбор предлагается три вида резины: нитрил, EPDM и неопрен. Таким образом, очевидно, что при выборе необходимо проявлять осторожность.
Размер гидравлического шланга
Определите размер гидравлического шланга, который обычно требуется для вашего проекта. Поскольку все оборудование соответствует стандартам, вы также можете ознакомиться со стандартными размерами. Что касается шлангов, можно уточнить их диаметры (внутренний, рабочий и наружный), длину и вес.
Давление в гидравлической системе
Оцените давление в гидравлической системе. Проверьте требуемое рабочее и максимальное давление для вашего проекта. Всегда учитывайте коэффициент безопасности (4:1). Это соотношение (4:1) означает, что рабочее давление в вашей системе должно составлять четверть давления разрыва шланга.
Хорошо, что шланги Rentone уже изготавливаются с соблюдением этого соотношения. Например, шланг Rentone SAE 100 R4 имеет минимальное давление разрыва (BP) 8,4 МПа и рабочее давление (WP) 2,1 МПа. Видите разницу? Давление разрыва в четыре раза превышает рабочее давление.
Импульсное давление в гидравлической системе
Проверьте импульсное давление в вашей гидравлической системе. Коэффициент безопасности составляет 4:1. В некоторых случаях во время работы может возникать импульсное давление.
С учётом импульсного давления и коэффициента безопасности вам, возможно, понадобятся шланги большего диаметра. Как известно, чем больше диаметр шланга, тем ниже давление. Поэтому такие шланги могут оказаться неподходящими для ваших задач. Для решения этой проблемы гидравлические системы оснащаются перепускными клапанами.
Термостойкость и химическая совместимость
Узнайте максимальную температуру вашей системы. Выберите гидравлический шланг с более высоким температурным диапазоном.
Затем проверьте, используются ли в вашем проекте химические вещества. В этом случае большой роль играет тип резинового материала. Неопрен и нитрил обладают хорошей химической стойкостью.
Радиус изгиба
Радиус изгиба также играет важную роль при выборе гидравлического шланга для конкретной задачи. В данном случае гидравлические резиновые шланги отличаются большей гибкостью. Они позволяют обеспечить больший радиус изгиба по сравнению с шлангами из других материалов, таких как термопластик или ПТФЭ.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Какой стандарт ISO применяется к гидравлическим шлангам?
Стандарт ISO для гидравлических шлангов — 18752:2022. В нём определены стандартные технические характеристики резиновых трубок и требования к их сборке. Каждый производитель обязан соблюдать этот стандарт. Компания Rentone Hose также следует этому стандарту и соблюдает требования стандартов SAE и EN. На этом заводе также можно изготавливать резиновые шланги в соответствии со стандартами ISO.
Какие бывают марки гидравлических шлангов?
Стандарт ISO 18572 предусматривает четыре широко известных класса: от A до D. Если же говорить о стандарте SAE, то здесь представлены такие варианты, как SAE 100R. При этом стандарт SAE 100R включает классы от R1 до R17. Если же обратить внимание на стандарты EN, то здесь также имеется множество вариантов: 1SC, 2SC, 4SP и 4SH. К сведению: каждый класс имеет различные номинальные давления и размеры.
Какое давление (в psi) выдерживает шланг высокого давления?
PSI означает “фунты на квадратный дюйм”. В таких странах, как Великобритания и США, это имперская система мер.
Характеристики труб высокого давления определяются их марками и стандартами. Например, гидравлические трубки SAE 100 R1 выдерживают давление до 100 МПа, что соответствует 14 500 фунтов на квадратный дюйм. В то же время гидравлические трубопроводы SAE 100 R17 выдерживают давление только до 21 МПа (3045 фунтов на квадратный дюйм). Кроме того, максимальное давление в трубах EN HS 1C 06–25 составляет от 8,8 МПа до 22,5 МПа (от 1280 PSI до 3260 PSI).
Из какого материала изготавливаются резиновые шланги высокого давления?
Гидравлические резиновые шланги высокого давления изготавливаются из синтетического каучука. Это не 100%, но в большинстве случаев речь идет именно о гидравлических резиновых шлангах. Существуют и другие материалы, такие как термопластик и ПТФЭ. Для изготовления гидравлических резиновых шлангов чаще всего используют нитрил, неопрен и ЭПДМ. К сведению: нитриловый и неопреновый каучук обладают хорошей химической стойкостью.
Резюме
Давайте подведем итоги нашего обсуждения!
Гидравлические системы являются одной из важнейших составляющих многих отраслей промышленности. Их основная задача — обеспечить повышенную мощность системы. Они используют силу жидкости для подъема тяжелого оборудования или привода механизмов. Кроме того, они находят применение в тяжелой технике, такой как экскаваторы, буровые установки, грузовики и т. д.
Существует широкий ассортимент гидравлических труб. В зависимости от материала у вас есть три варианта: гидравлические резиновые шланги, термопластиковые шланги и шланги из ПТФЭ. Кроме того, в зависимости от стандартов у вас есть три варианта: SAE, EN и ISO. Более того, с точки зрения армирования у вас снова есть два варианта: спиральное и плетеное.
При выборе гидравлических резиновых шлангов у вас по-прежнему есть множество вариантов: EPDM, нитрил и неопрен.
Как видите, у вас есть большой выбор вариантов. Поэтому необходимо определить, что именно требуется для вашего проекта. При этом можно учитывать несколько факторов. Как уже упоминалось в ходе нашего обсуждения, правильный выбор обеспечивает наиболее эффективное решение.
Если у вас есть вопросы по поводу шлангов высокого давления, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы производим широкий ассортимент шлангов, в том числе множество промышленных шлангов. Наша служба поддержки клиентов готова предложить вам оптимальное решение.