Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Типовые конструкции узлов гидроприводаРис. 8.18. Влияние формы золотника и щели на характер теченияи гидравлические потерилевую полость главного золотника 70 со сливом. При этом золотник 10 под действием пружин 9 возвращается в исходное положение.Статическое давление жидкости на золотник уравновешивает реактивнаясила потока жидкости (рис. 8.18, а), действующая в противоположном потокунаправлении и равная произведению секундной массы расхода жидкости и егоскорости:^peaK=epV = V^pF^,где F^ - площадь поперечного сечения щели; для круглых золотников F^ = ndx(см.
рис. 8.18, а).Согласно уравнению Бернулли, без учета потерь на трениеz i = Pi~P2 _ ^2gpgpg'Тогда^реак =^^^Р^^^Р^Р щгде к^ - коэффициент расхода.Эта сила может быть значительной, поэтому ее необходимо учитывать прирасчете и конструировании.Для идеальной жидкости принимают, что скорость потока направлена подуглом а к оси золотника, где может достигать 69°. Аксиальная составляющая Р^^силы Ррезк будет стремиться уменьшить зазор между полкой золотника и кромкой окна корпуса:Р^^ = 2к ndxAp cos а.(8.9)263РазделIL ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРЕССЫФормула (8.9) справедлива также для случая обратного течения жидкости. Приналичии радиального зазора 6 между полкой золотника и корпусом сила Р^к У^^"личится:Р^^ = Inkd/Sp^x^ +6^ • cos а.Чтобы уменьшить аксиальную составляющую реактивной силы, рекомендована приведенная на рис.
8.18, б конструкция золотника и втулки.Зазор между полкой золотника и корпусом распределителя не должен превышать 3 мкм на каждые 25 мм ее диаметра; размеры и ход золотника выбираютиз условия обеспечения требуемого расхода жидкости. Материалом золотникадолжна быть цементируемая сталь с поверхностной закалкой до 55 HRC3. Воизбежание защемления золотниковых распределителей рекомендуют кромкиполок и окон делать острыми. Это способствует перерезанию неметаллическихгрязевых частиц, имеющихся в жидкости.
Чтобы уменьшить трение, предотвратить защемление и увеличить герметичность уплотнения, на полках золотникаделают кольцевые проточки.8.4. Вспомогательные устройстваАккумуляторы. Для накопления жидкости в периоды пауз и холостого хода, а также расходования ее при рабочем ходе используют аккумуляторы. Наличие аккумулятора позволяет выбирать мощность насосов при периодическихкратковременных расходах жидкости высокого давления по средней мощностипривода. Аккумуляторы рассчитывают на давления до 32 МПа (на большие давления редко, поскольку трудно обеспечить герметичность системы, которая постоянно находится под давлением).Аккумуляторы в насосном приводе прессов могут быть грузовые, поршневые и пневмогидравлические, однако грузовые и поршневые аккумуляторы ввиду их громоздкости и возможности возникновения гидравлических ударов внастоящее время не используют. Пневмогидравлические аккумуляторы без разделения воздуха и жидкости применяют только в тех случаях, когда рабочейжидкостью является водная эмульсия.
Если рабочей жидкостью является минеральное масло, которое способно в больших количествах растворять воздух, торекомендуется использовать пневмогидравлические аккумуляторы с диафрагмами для разделения жидкости и воздуха или поршневые аккумуляторы.Пневмогидравлический аккумулятор состоит из баллона для жидкости и батареи воздушных баллонов. Нормальное соотношение между вместимостью техи других баллонов составляет примерно 1:10. При таком соотношении объемовводы и воздуха колебание давления жидкости не превышает 12 %.
Внутреннийдиаметр баллона для жидкости устанавливают в зависимости от скорости падения уровня жидкости, которая не должна превышать 20 см/с.264Глава8. Типовые конструкции узлов гидроприводаРис. 8.19. График мгновенного расхода жидкости прессом {а) ипринципиальная схема аккумулятора (б):1 - средний расход жидкости за время рабочего хода; 2 - расход жидкостииз аккумулятора; 3 - мгновенный расход жидкости в процессе рабочего хода;4 - производительность насосов; 5 - мгновенный расход при обратном ходеНеобходимые размеры насоса и аккумулятора можно определять по приведенному на рис. 8.19, (3 графику мгновенного расхода жидкости прессом.Объем жидкостного баллона складывается из количества жидкости, отдаваемой аккумулятором прессу, - рабочий объем //, а также нижнего аварийног о / и верхнего резервного /// объемов (рис.
8.19, б). Аварийный объемнеобходим, чтобы не произошло полного опорожнения водяного баллона ипрорыва воздуха высокого давления в систему пресса, если по каким-либопричинам замедленно сработает аппаратура управления аккумулятором и вовремя не закроется клапан минимального уровня. Аварийный объем жидкостидолжен быть таким, чтобы время полного опорожнения аккумулятора от момента включения аварийного сигнала было достаточным для его ручного отключения. Из аналогичных соображений устанавливают верхний резервныйобъем. Расчет воздушного объема аккумулятора, соответствующего максимальному давлению, проводят следующим образом.Изменение давления воздуха в аккумуляторе в зависимости от его объема(при заборе жидкости) выражается уравнением политропы:/7F" = const.Показатель политропы п при/? = 20 МПа можно принимать равным 1,29...
1,30:265Раздел/^тахП. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРЕССЫmin/'^minmaxjrminv''^minж/'\^0.1U^где p^^^, p^i^ - соответственно максимальное и минимальное давления в аккумуляторе; Fj^jn, F^ax ~ соответственно минимальный и максимальный объемы воздуха в аккумуляторе; V^ - объем жидкости высокого давления, расходуемойпрессом за один полный и аварийный циклы.Согласно выражению (8.10),VЛ"^' mmV ^ min ^ ^ ж J- Х-п-^.(8.11)Принимая Рт\п/Ртах ^ 0,9 И подставляя это значение в формулу (8.11), получаемПри п = 1,3Vmm• = 13Fв связи С ЭТИМ аккумулятор имеет ряд контрольных уровней (см. рис.
8.19, б).Нижний аварийный уровень соответствует полному расходу рабочего объемажидкости из аккумулятора. При совпадении свободной поверхности жидкостис этим уровнем автоматический запорный клапан отключает магистраль от аккумулятора и подается световой сигнал оператору. При наполнении аккумулятора жидкостью можно наблюдать уровни, по достижении которых происходитпоследовательное переключение насосов на холостую работу. Когда жидкостьдостигает верхнего уровня, все насосы отключаются. По мере расхода жидкостинасосы включаются в обратном порядке.Баллоны аккумулятора изготовляют цельноковаными и сварными.
Для контроля уровней жидкости в баллоне используют датчики, преобразующие перемещение свободной поверхности жидкости в электрические сигналы, которыерегистрируются и в соответствии с которыми происходит автоматическое переключение регулирующих устройств гидропривода.Наполнительный бак. На рис. 8.20, а показан наполнительный бак, предназначенный для подачи жидкости низкого давления в рабочий цилиндр прессапри прямом холостом ходе, а также для приема ее из рабочего цилиндра при обратном холостом ходе. Вместимость наполнительного бака определяют исходяиз количества жидкости, необходимого для заполнения рабочего цилиндра пресса при полном ходе подвижной поперечины. Этот внутренний (полезный) объембака называют маневровым V^^^.Для предотвращения возможности попадания воздуха из бака в трубопроводобъем жидкости в наполнительном баке принимают равным (1,8...2,5) V^^^.
Давление жидкости в наполнительном баке в связи с изменением ее объема с доста266Глава 8. Типовые конструкции узлов гидропривода.JL.JTV-XTf|tJ-^h--|j:i;ФvLv=*ttГ/ОvLy^VlyaбРис. 8.20. Схемы наполнительного (а) и сливного (наполнительного) (б) баковточной степенью точности изменяется по закону/7 К = const, где V - объем воздуха в наполнительном баке.Принимают, что давление воздуха в конце наполнения рабочего цилиндрасоставляет 75 % от начального, т.
^.р^-щ = ^^^^ Ртах- Поэтому можно записатьр • (V+ V/^min V '^)=р'^ ман /V./ ^ т а х '^ *После преобразований получаемV=3V'^^ '^ ман*Таким образом, полный объем F/ наполнительного бакаV, = (1,8...2,5)F,,„ + ЗГ,,„ = (4,8...5,5) Г,,„.Здесь и далее цифры в индексах соответствуют принятым в схемах гидравлических прессов обозначениям элементов насосно-аккумуляторного привода: 1 - рабочийцилиндр; 2 - возвратный цилиндр; 3 - аккумулятор; 4, 5 - наполнительный и сливнойбак соответственно; 6 - насос; 7 - мультипликатор.267РазделIL ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРЕССЫНаполнительные баки изготовляют только сварными из листовой стали.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
