Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Принимая во внимание, что т =- Ор, уравнение (37) можно переписать в виде Я =. 1„)п где Ц вЂ” объемный расход жидкости через щель окна. Осевая составляющая этой силы определится из уравнения г .= — )г> соз сс — -- Яигр соз ок Подставив я = )г( ~г> — ~ = )гшх )>г а также расчетную скорость струи и,= ~/ — Лр, в предыдущее выражение, получим приближенно выражение для силы зо- лотника с нулевым зазором и острыми кромками расходных окон Е = 2(Ч" Лр соз а = 2(мах Лр соз к, где ) = шх — площадь щели окна; ш — длина щели по дуге круга (для плунжера с кольцевой проточкой ш = пд); Лр =- р, — р, — перепад давления в щели окна между камерами А и В; х — открытие окна.
Так как угол а положителен, то сила Р стремится сместить плунжер в сторону уменьшения расходного окна, иначе говоря, гидродинамическое действие жидкости, проходящей через щель, образованную кромками плун- жера н окон втулки, аналогично действию пружины, стремящейся вернуть смещенный плунжер в нейтральное положение. Примерное значение этой силы для типового золотника в функции расхода для разных перепадов давления Лр = р, — р, приведено на рис. 49, б. Допуская, что гидродннамическая сила в четырехходовом золотнике (см.
рис. 40) с симметричным расположением поясков плунжера относительно оков втулки будет при равных расходах нагнетания и слива удвоенной (эта сила действует как в рабочей, так и в сливной камере золотника), суммарная акснальная сила при этом условии будет также удвоенной: Р, = 2Р = 2Яир соз а = 2Я ~/2р Лр соз к или Р, = 29~'рЛ,сова, где Лр, = 2Лр — суммарный (для двух камер золотника) перепад давления. Двухступенчатые золотннковые распределители В случае необходимости значительного снижения усилия, требующегося для перемещения плунжера золотника и одновременно для обеспечения требуемого расхода жидкости, применяют двухступенчатые (двухкаскадные) распределительные золотники, которые получили название сервозолотников. В этих распределителях между задающим устройством и плунжером основного распределительного золотника устанавливается усилительное звено, которым служит промежуточный (вспомогательный) золотник.
Принципиальная схема подобного золотника показана на рис. 50, а. Основной распределительный золотник 3, питающий исполнительный гидро- двигатель 1, управляется с помощью вспомогательного золотника-датчика 2 малого сечения. Для привода этого вспомогательного золотника двухступенчатого распределителя обычно применяют электромагниты или электродвигатели. Поскольку плунжер вспомогательного золотника обычно имеет небольшие размеры (диаметр около 3 — 4 мм), для привода его может быть применен маломощный электромагнит. Одна из схем двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением изображена'на рис.
50, б. Плунжер 6 основного золотника при включенном электромагните 2 удерживается в крайнем левом положении действием усилий пружины 3 и давлением жидкости, поступающей из рабочей магистрали в камеру с через канал Ь. В этом положении золотника жидкость из рабочей магистрали 5, соединенной с насосом, поступает в канал е, связанный с силовым цилиндром. При включенном электромагните 3 жидкость из магистрали Б подводится через проточку вспомогательного золотника 1 и канал а в левую полость 1 плунжера 6.
Так как рабочая площадь плунжера 6 больше площади плунжера 4 вспомогательного золотника, то плунжер 6 переместится вправо. При этом рабочая магистраль 5 соединится с каналом е(, связанным со второй полостью силового цилиндра. Плоские золотники.
Основная трудность при изготовлении цилиндрических золотников высокой точности связана со сложностью обработки и контроля качества внутренней рабочей поверхности втулки. Ввиду этого представляет интерес конструкция, в ко- сто насоса торой обеспечен доступ к этой поверхности. а) с 4 е $ $5) Рнс 50. Схемы двухступенчатых распре- делительных золотников Рис. 5К Золотник с плоским распреде- лительным элементом На рис.
51, а показана схема распределителя с плоским распределительным элементом (золотником), который удовлетворяет последним требованиям. Плоский золотник 2 скользит по плоскому основанию (зеркалу) корпуса 3, прижимаясь к нему через втулку 1 пружиной 4 и усилием давления жидкости. Жидкость через центральное сквозное окно е( поступает в зависимости от положения золотника к левому (рис. 51, а) или правому (рис. 51, б) окну питания гидродвигателя и удаляется из нерабочих полостей через соответствующие дренажированные окна е или с (см. рис. 51, в), Усилие Р„с которым золотник 2 прижимается к зеркалу корпуса, определится (без учета усилия пружины) разностью сил давления ра рабочей жидкости на омываемую ею площадь втулки 1 и самого золотника 2, прижимающих последний к зеркалу корпуса, и силы Р, среднего давления р,о жидкости в плоском зазоре, образованном золотником и этим зеркалом, отжимающей золотник от корпуса.
Пренебрегая влиянием площади сквозного окна с(, которая входит в выражения как прижимающих, так и отжимающих сил, н допуская, что распределение давления в плоском зазоре носит линейный характер, при котором ?9 а также принимая, что это давление действует на площади( = а(> (рис. 51, н), условие равновесия действующих на золотник сил може~ быть представлено гыражением или Для того чтобы не произошло «раскрытия» распределителя (отрыва золотника от корпуса), должно быть соблюдено условие Р, ) Р,.
Практика показывает, что раскрытия пе наблюдается при условии В этом случае отжимающая сила 7 д будет на 10«7о меньше прижимающей силы, к которой дооавляется также усилие пружины, подбираемое таким, а чтобы был обеспечен плотный контакт при нулевом и малом давлении в си- 7 стеме с учетом трения уплотиительных колец втулки 1.
Преимуществом рассматриваемых распределителей с плоским золотником являются менее жесткие, чем к рассмотренным выше золотникам Рнс. 52. Плоский золотник с серводействнем с плунжером требования по чистоте и точности обработки, а также возможность получения высокой (практически абсолютной)' герметичности. Увеличение утечек жидкости с повышением температуры происходит в плоских распределителях менее интенсивно (в 5 — б раз), чем в цилиндрических золотниках, что объясняется автоматичностыо компенсации зазора между перемещающимися деталями. Поскольку этот зазор определяется толщиной несущей масляной пленки, затруднено также проникновение в него ввиду его малости твердых частиц загрязпителя, благодаря чему распределители отличаются достаточно высоким сроком службы.
1(роме того, ввиду свободной ориентации подвижного элемента относительно неподвижного отсутствует опасность заклинивания его в случае попадания в зазор твердых загрязнений, а также в результате температурного расширения материалов. Плоские распределителя изготовляют как с непосредственным приводом распределительного элемента (рис. 51), так и с серводсйствием.
Схема последнего распределителя изображена на рис. 52. Он представляет собой четырехходовой трехпозиционный плоский золотник, который в нейтральном положении отключает рабочие линии, соединенные с силовым цилиндром, от источника давления и сливного трубопровода. Шариковые клапаны-датчики 9 и 8 управляются поочередным вклю. чением электромагнитов 1 и 2. При выключении (обесточива~ии) электромагнитов клапаны 9 и 3 прижимаются к верхним седлам, и жидкость пол давлением проходит через эти клапаны, оказывая одинаковое действие на внутренние 5 и 7 и наружные 4 и 8 кольцевые поршни. Наружные поршни 8 и 4 прижаты к упорам на внутренних концах цилиндров, ввиду чего плоский золотник 6 цеятрируется (устанавливается в нейтральное положение), блокируя рабочие выходные окна с и (>.
Прн включении электромагнита ! соответствующий клапан 9 отжимается в нижнее г>оложение, отключая линию давления от поршней 8 и 7 и соединяя их со сливпым 80 -рубопроводом, идущим к резервуару, так что давление на поршнях умень- чается. При этом давление жидкости, действующей на внутренний порнеиь 5, переведет золотник б в, положение, при котором жидкость под явлением будет проходить через центральное окно с( и далее через рабочее жио клапана 3 к цилиндру.
Жидкость, вытесняемая из нерабочей полости цилиндра, поступает в растределитель через второй канал 6, который в этом случае соединяется через камеру а со сливной линией. После выключения электромагнита 1 клапан 9 зо.вращается в свое верхнее седло, в результате чего равновесие сил давления восстанавливается, и золотник возвращается в центральное поло- кение. ,При включении электромагни- (г~ га 2 система действует в обратном ат лсассса направлении. В этом случае жидкость направляется к каналу Ь, а окно с соединяется со сливной линией. На рис. 53 показаны положения рабочих элементов распре- .
'.Л АхС: делителя. В отличие от ранее рассмотренной схемы распределителя ;;, ф ф : сс' (см. рис. 5)) данный распредели- аа( тель при выключеных электро- м) ~п'ф~ магнитах не блокирует полости а) силового цилиндра, а соединяет их с баком. В положении распределителя, представленном на рис. 53, а, включен левый электромагнит и на рнс. 53, в — правый электромагнит; в положении, представленном иа рис. 53, б, выключены оба электромагнита.
Крановые распределители. Прооковые краны находят примене- у)( мг) ние в качестве распределителей д) при небольшом расходе и давлении. 1 В крановых распределителях рабочий элемент (пробка) цилиндрического или конусного (рис. 54, и) типа совершает поворотные относительно своей оси движения. Пробка крана должна быть уравновешена от статических сил давления жидкости, так как в противном случае она будет прижата к одной стороне, вследствие чего с) люгут развиваться большие силы трения.
Уравновешивания в кра- Рис. ЗЗ. Схемы действия плоского золотника ие, схема которого представлена с пгРпохедптпием иа рис. 54, б, достигают диаметрально противоположным действием давления жидкости на пробку. Подвод жидкости осуществляется через каналы а и питание гидродвигателей — через каналы 6;,бак соединен с каналами с. Для уменьшения трения поворотные краны следящих систем часто центрируются на подшипниках качения, например игольчатых (рис.
54, в). В кранах с цилиндрической пробкой герметизирующий контакт обеспечивается притиркой, а в кранах с конусной пробкой — с помощью пружины 8) (см. рис. 54, а), усилие которой должно превышать противодействие давления жидкости, стремящейся вытолкнуть кран из гнезда. Поскольку пружина рассчитывается на максимальное рабочее давление, то при малом и нулевом а 5 54. Схемы крановых распредели- телей давлениях для поворота крана требуются значительные усилия и в особенности, если последний рассчитан на высокие давления. Ввиду этого такие краны применяются при давлении ~100 кГ(смв. На рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
