Устройство и принцип работы шарового крана

О достоинствах и недостатках трехходовых механизмов

О преимуществах и недостатках уже было сказано, поэтому кратко обобщим и перечислим.

Достоинства:

разделение на 2 равноценных потока с возможностью отключения одного или обоих;
выбор варианта соединения трубопроводов между собой;
выбор только необходимых или допустимых вариантов соединения трубопроводов;
быстрое включение и выключение контрольно-измерительных приборов, с защитой их от гидроудара;
возможность отключения всех, 3-х трубопроводов.

Недостатки:

невозможность регулирования объема потока;
требуется периодическое обслуживание;
залипание шара или пробки в результате минеральных отложений;
возможно только ручное управление (существуют модели с электроприводом, но из-за высокой стоимости, применяются только в производственных технологических циклах);
возможна ошибка при переключениях.

Следует отметить, что трехходовые модели имеют высокую стоимость. В некоторых случаях дешевле поставить два обычных шаровых, которые обеспечат выбор нужного варианта переключения не хуже 3-х ходового.

В то же время встречаются ситуации, когда необходимо применение только трехходового. Например, в системе отопления при установке на подающем трубопроводе после котла, когда подача должна обязательно соединяться хотя бы с одним трубопроводом. Такой кран должен исключать возможность полного перекрытия подачи, во избежание перегрева теплоносителя и выхода котла из строя.

Какие краны/вентели-смесители бывают?

В зависимости от назначения существуют 4 основных видов водопроводных кранов: вентильные, однорычажные, с термостатом и сенсорные.

Вентильные

Эти смесители считаются самыми распространёнными приборами.

Они бывают двух типов:

с одним вентилем. Такие смесители могут подавать воду только одного вида — холодную или горячую. Используется преимущественно для установки на кухне или умывальнике. Корпус одновентильного крана выполняется из сплава меди или латуни. Запорный механизм — в виде керамической или червячной кран — буксы приводится в движение вентилем;
с двумя вентилями. В их устройство входит латунный корпус с хромированным покрытием, два вентиля, которые управляют картриджами(кран — букса).

За счёт работы катриджей осуществляется регулировка напора и температуры воды. Излив в зависимости от модификации смесителя может составлять одно целое с корпусом (не поворотный) или свободно поворачиваться в разные стороны. Предназначены двухвентильные смесители для смешивания горячей и холодной воды;

Однорычажные

В однорычажном смесителе имеется всего одна ручка (рычаг), с помощью которой регулируется интенсивность подачи холодной и горячей воды. Напор можно усилить при поднятии ручки вверх.

С термостатом

Это инновационный тип устройства. Регулировка температуры и интенсивности поступления воды происходит при установке определённого показателя на специальной шкале термостата.

Бесконтактные

В устройство таких смесителей входят специальные датчики, принцип работы которых основан на реакции инфракрасных лучей на тепло и движение.

Поэтому как только к этому смесителю близко подносят руки, он сразу срабатывает. Чаще всего их можно увидеть в местах общего пользования: санузлах аэропортов, вокзалов, развлекательных центров, учреждений здравоохранения и т.п.

Что это такое

Принципиальная схема и используемые материалы

Так именуется закрывающее либо регулирующее приспособление, главный элемент которого — пробка — имеет форму полного либо усеченного конуса со сквозным каналом и соприкасается с корпусом всеми боковыми поверхностями. Непроницаемость для воды, воздуха, газа либо другой транспортируемой трубопроводом среды обеспечивается отсутствием зазора между стенками корпуса и пробкой.

Устройство пробкового крана подразумевает большую площадь трения и, как следствие, большое упрочнение, требующееся для поворота. Разумеется, что при громадном диаметре трубопровода оно станет неприемлемо громадным; кроме того: прикипание поверхностей дополнительно увеличит сопротивление.

Как раз исходя из этого для изготовления пробковых кранов традиционно используются коррозионностойкие материалы с низким коэффициентом трения — латунь и чугун.

Нет правил без исключений: при жажде в продаже возможно найти пробковый проходной кран диаметром до 200 миллиметров в металлическом корпусе.

Но к тем вентилям, каковые возможно встретить в подвалах, он имеет мало отношения:

Для облегчения вращения пробки употребляется редуктор с штурвалом.
Пробка выполняется все-таки из чугуна: в случае если прикипят друг к другу два металлических элемента, сорвать их не окажет помощь кроме того редуктор.

Герметизация корпуса

Как кран перекрывает перемещение воды либо газа в трубопроводе — осознать несложно. А как именно обеспечивается отсутствие утечек во окружающую среду?

Натяжение

Пробка проходит через корпус вентиля полностью. Ее хвостовик с нарезанной резьбой при затягивании навернутой на него гайки прижимает пробку к корпусу со большим упрочнением. Отсутствие зазора гарантирует отсутствие протечек как через вентиль по трубопроводу, так и во окружающую среду.

Пружина

Газовый пробковый конусный кран, который возможно видеть на подводке к газовой плите в большинстве русских квартир, устроен пара в противном случае: пробка прижимается к корпусу не гайкой, а пружиной. Маленькое упрочнение прижима вкупе со смазкой снабжает умеренное упрочнение поворота пробки; но большое рабочее давление конструкции более чем мало.

Сальник

Наконец, на водоснабжении и отоплении массово использовался пробко-сальниковый кран: сальниковая набивка около штока снабжала отсутствие утечек. В большинстве случаев, употреблялся плетеный графитовый сальник.

То, как зажималась набивка, в большинстве случаев зависело от материала вентиля:

Латунные изделия применяли обжим накидной гайкой.
Пробковый чугунный кран чаще применял для обжимки сальника несколько болтов, притягивавших сальницу к ушкам корпуса.

Методы соединения корпуса с трубопроводом

Их, фактически, всего два:

Фланцевое. Смежные фланцы притягиваются друг к другу четырьмя — восемью болтами; герметичность обеспечивается паронитовой либо резиновой прокладкой.
Резьбовое, либо муфтовое. Для герметизации употребляется сантехнический лен и неестественные герметизирующие материалы.

В зависимости от номинального диаметра присоединяемого трубопровода указывается ДУ (условный проход) вентиля. Отечественная документация применяет метрическую систему; ДУ приблизительно соответствует внутреннему диаметру трубопроводу в миллиметрах. Импортные товары чаще маркируются в дюймах:

ДУ	Размер в дюймах
15	1/2
20	3/4
25	1
32	1 1/4
40	1 1/2
50	2

Примечания

ГОСТ 27555-87 (ИСО 4306-1-85) Краны грузоподъёмные. Термины и определения: Государственного комитета СССР по стандартам от 24.12.87 N 4926 // Внесён Министерством строительного, дорожного и коммунального машиностроения СССР: 1989-01-01; Переиздан: Декабрь 1993
↑ М. П. Александров, Л. Н. Колобов, Н. А. Лобов, Т. А. Никольская, В. С. Полковников — Грузоподъёмные машины: уч-к для вузов — М: Машиностроение, , 400с., ил.
↑ П. Н. Ушаков, М. Г. Бродский — Спр-к: Краны и лифты Промышленных предприятий — М: Металлургия, , 352 с., илл.
↑ Л. В. Зайцев, М. Д. Полосин — Автомобильные краны: Уч-к для СПТУ, М: Высшая школа, , 4е изд. — 208с., ил.
↑ В. П. Станевский, В. Г. Моисеенко, Н. П. Колесник, В. В. Кожушко. — Строительные краны. / Под общ. ред. канд. техн. наук В. П. Станевского. — К.: Будівельник, . — 240 с.
↑ Б. М. Вейнблат, И. И. Елинсон, В. П. Каменцев — Краны для строительства мостов — М: Транспорт, , 240с, ISBN 5-277-00091-7
Паргаманик И. М. Грузоподъёмные краны стрелового типа: Справ. пособие- М.: Энергоатомиздат, — Библиотека тепломонтажника — 141с.
↑ В. П. Балашов — Грузоподъёмные и транспортирующие машины на заводах строительных материалов: Уч-к для техникумов — М.: Машиностроение, , 387с., ил.
↑

Общее в устройстве строительных кранов

Многообразие архитектурных форм и конструктивных решений строительных объектов привело к появлению грузоподъемных машин, имеющих разную модификацию. Но технологическая схема любого грузоподъемного крана сохраняет в себе ряд основных механизмов:

Несущая конструкция, состоящая из сварных металлических элементов (ферм) и стальных канатов. Выполняется из угловой стали и имеет решетчатую конструкцию прямоугольного сечения. Шарнирные соединения опор позволяют изменять высоту подъема крана. Конструкция опирается на платформу в передней части шарнирами, а со стороны балласта — болтами. Такое закрепление дает возможность крану поворачиваться. Несущая конструкция имеет ряд механических, гидравлических и электрических агрегатов.
Грузоподъемный инструмент — лебедка или таль. Приводится в действие с помощью электродвигателя и встроенной планетарной передачи. Имеет несколько скоростных характеристик подъема и опускания и крепится на грузозахватное приспособление.
Грузозахватное устройство. Техника может быть оборудована крюком, ковшом, стропами и другими приборами, в соответствии с технологической картой работ.
Органы управления исполнительными механизмами и системами. Находятся в кабине у водителя, предназначены для регулирования и контроля за работой машины. Датчики дистанционного управления устанавливаются тележке и барабанах лебедки и определяют точку передвижения крана.

Основные рабочие органы грузоподъемной машины исполняют роль несущего остова. Он воспринимает нагрузку от навесных элементов и систем. Поэтому конструкция подъемного крана отвечает требованиям надежности и безопасности в соответствии с основным назначением техники.

Стреловые самоходные краны

Стреловым краном грузят танк КВ

Стреловые краны подразделяют на несколько групп, самая распространённая из которых — группа самоходных (передвижных) кранов, в зависимости от условий эксплуатации оборудуемых различными ходовыми устройствами.

Для независимого перемещения по местности они оснащены специальным ходовым устройством. Стреловое оборудование этих кранов — сменное. Всё это позволяет быстро изменять параметры и использовать их при выполнении широкого круга задач.

Стреловые краны относятся к группе универсальных кранов, предназначенных для подачи строительных конструкций и материалов на строящиеся объекты, а также для механизации погрузочно-разгрузочных работ на складах. В процессе монтажных работ их используют для поддержания конструкций при их закреплении на месте монтажа.

Кроме того, они широко применяются:

На строительстве мостов: при погрузочно-разгрузочных, монтажных работах с различными конструкциями.
В энергетическом строительстве: в зависимости от мощности электростанции краны могут выполнять функции основного монтажного механизма (на объектах малой мощности), либо вспомогательного (на объектах средней и большой мощности) при монтаже основного энергетического оборудования. При монтаже вспомогательных объектов (химводоочистка, эстакады трубопроводов и пр.) самоходные краны становятся главным монтажным механизмом.

Достоинства и недостатки

Основное достоинство — способность быстро перебазироваться с одного объекта на другой, а затем сразу по прибытии на новое место начать работу. Благодаря этому краны успешно используются на рассредоточенных объектах с небольшим объёмом работ.

Главный недостаток — передвижение с грузом допускается со значительными ограничениями.

Преимущества и недочёты

Как выглядят пробковые краны на фоне альтернатив применительно к сантехнике?

Начнем с похвал в их адрес.

Плюсы

В отличие от винтовых вентилей, их не требуется в некотором роде ориентировать по направлению тока воды. Отрыв клапана не угрожает легко ввиду отсутствия такового.
Прямой и широкий сквозной канал в пробке формирует достаточно умеренное гидравлическое сопротивление — опять-таки в отличие от извилистых ходов в винтовом вентиле.
По той же причине пробковые вентиля ни при каких обстоятельствах не забиваются окалиной, ржавчиной и песком. Мусору просто-напросто негде задержаться в них.
От современных шаровых вентилей пробковые выгодно отличаются большей стойкостью к большим температурам.

Минусы

Опыт общения автора с пробковыми вентилями в системах водоснабжения и отопления разрешает сформулировать следующие главные претензии к ним:

И чугунные, и латунные вентиля при долгом бездействии закипают. Дабы провернуть их по окончании пяти лет простоя, требуется упрочнение, в полной мере талантливое порвать резьбу на сгоне.
По окончании пресловутого периода бездействия мельчайший поворот вентиля ведет к утечке воды через сальник. Да, это неприятность — неспециализированная для всех изделий с сальниковой набивкой; но при винтового вентиля она решается его полным открытием. Тут же приходится набивать сальник заново.
Кстати, о сальнике: набить его возможно, лишь предварительно перекрыв и скинув воду. С чем связана инструкция? В случае если вскрыть вентиль под давлением, потревоженная пробка вполне возможно полетит вам в лицо на фронте потока воды. В лучшем случае — холодной, в нехорошем — обжигающе горячей.

Для сравнения: задвижку с притертыми щечками для набивки сальника своими руками достаточно .

Бессальниковые (натяжные) вентиля приходится ослаблять перед открытием либо закрытием, что сопровождается утечкой воды. Особенно трогательно, в то время, когда вы находитесь под вентилем. В случае если же не ослаблять натяжную гайку, имеется настоящие шансы оторвать резьбу от пробки.
Шток для поворота приходится брать разводным, рожковым либо (значительно чаще) газовым ключом. Как следствие, довольно часто применяемые краны легко определить по скругленным, а то и фактически отсутствующим выше сальницы штокам.
При всем том цена пробкового вентиля не ниже, а обычно — выше шарового аналога того же размера.

Виды

Существует очень много разнообразных смесителей, они классифицируются по принципу работы, месту расположения, конструкции, материалу, дополнительным характеристикам.

Виды водопроводных кранов ГОСТ 25809-96:

Шаровые;
Картриджные.

Шаровые краны считаются самыми популярными в настоящий момент устройствам для контроля работы водопроводной системы кухни, ванной комнаты, душа и т. д. Их особенностью является наличие шарика в качестве запорного механизма, который позволяет плавно регулировать поток и температуру воды. Это механизм, который работает за счет полуоборота вентиля (рукоятки, джойстика), за что его также называют полуоборотный.

Фото — полуоборотный шаровый

Во втором виде кранов используется керамический картридж, исполняющий ту же функцию, что и шарик. Каждый вентиль (холодный и горячий) соединен с картриджем, которые плотно притерты друг к другу. Если повернуть ручкой в нужную сторону, то можно будет точно и быстро настроить напор и градус. Именно такую конструкцию имеет каждый второй старый советский крана. Ими легко пользоваться, но со временем они стали не так практичны, как шариковые. В зависимости от конструкции также делятся на:

Переходник елочкой;
Патрубные.

Елочки изготавливаются со специальным тройником внутри, за счет которого производится смешение воды. Патрубные же напрямую подключены к трубе, настройка осуществляется непосредственно в изливе (носике).

Фото — конструкция

Поворотный датчик с одним вентилем принято использовать на даче, во дворе и на промышленных предприятиях. Очень часто его устанавливают на шлангах стиральной машины, отопителя, насоса и прочих бытовых устройств.

Фото — вентиль для пластика

Очень интересный принцип работы имеет водопроводный нажимной кран, это наглядно демонстрирует чертеж. Он работает за счет сильного прижатия картриджей или шарика к корпусу. Засов все время находится под давлением пружины, но когда на кнопку (рукоятку) нажимают, запорный механизм отодвигается. Его установка производится строго по схеме, описанной производителем.

Фото — нажимной водопроводный механизм

Фото — чертеж

Помимо этого сейчас активно используются водопроводные краны с ИК-датчиком открывания воды, их устанавливают для дачи, дома, квартиры, в общественных местах. Они декорируются подсветкой (специальная насадка, которая реагирует на температуру струи), таймером, звуковым сопровождением. Несмотря на то, что внутри системы установлен механический кран-букса, этот водопроводный прибор принято определять как электрический смеситель. Автоматический сенсорный смеситель работает за счет работы пассивного инфракрасного датчика.

Фото — насадки

Запорный механизм соединен с датчиком, когда в диапазоне его действия появляется предмет – то включается вода. Также существенным отличием от вышеописанных кранов является то, что настройка температуры производится сразу при установке. Учитывая, что сейчас такие приборы преимущественно монтируются в местах общественного пользования, сантехник сразу настраивает температуру воды и её давление на определенный уровень.

Фото — сенсор с таймером

Помимо сенсорного сейчас производятся водопроводные краны с таймерами, с подогревом воды, термостатами, с электроприводом и прочими модернизациями. В большинстве случаев, эти устройства не требуют соединения с током, т. к. это противоречило бы элементарным правилам техники безопасности. Они работают под управлением батарейки или съемного аккумулятора.