Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 21
Текст из файла (страница 21)
55, а — в показана схема включения распространенного кранового распределителя в систему управления силовым цилиндром. Насос соединен с каналом а и бак с каналом Ь; каналы с и г1 — с гидродвигателем. Пробка крана имеет два перпендикулярных, но не пересекающихся отверстия. Она может занимать два и больше угловых положения. Подобные краны применяются в качестве самостоятельного распределителя, а также в качестве кран-пилота. Поворотный кран с плоским распределительным элементом. Применяются также распределители (краны) с поворотным плоским распределительным элементом (золотником).
Схема простейшего крана этого типа представлена на рис. 56, а. Плоский поворотный элемент 1 имеет два серпообразных паза (окна) с и хг. С помощью глухого паза л канал 1, ведущий к баку, последовательно соединяется при повороте крана на 90' с каналами е и с(, ведущими к гидродвигателю; в свою очередь, эти каналы с помощью паза с и сквозного отверстия Ь в поворотном эле- Рис.
55. Схемы включения в гндроснстему пробкового крана 82 менте 1 последовательно соединяются со входным каналом 6, связанным с насосом. Для разгрузки поворотного элемента от сил рабочего давления жидкости в последнем выполнена камера а, соединенная-с полостью рабочего давления. Сила давления жидкости в этой камере противодействует силе, прижимаю' щей поворотный элемент 1 к осно- вижного же краны тулками еханизма Рис. 56.
Краны с плоским поворотным элементом разгрузки которых основано на том же принципе, что и действие рассмотренных плоских золотников поступательного движения (см. также рис. 51). ! ерметичность обеспечивается втулками 2 и 4, поджимаемыми пружинами 1 и давлением жидкости в каналах а и Ь, соединенных с гидродвигателем, к плоской поверхности поворотного золотника 3. В гидроприводах следящего типа применяют прецизионные 1 л„а а) ) Рис. о7. Плоский поворотный золотник (а) и его расчетная схема (о) золотники подобного типа. с поворотным плоским элементом и нулевым перекрытием.
Схема подобного золотника показана на рис. 57, а. жидкость подводится из нагнетательной магистрали к отверстиям а и Ь корпуса 2. В нейтральном положении поворотного плоского золотника 1 эти отверстия 83 перекрываются перемычками между расходными окнами (, (ц г( и е этого золотника, соединенными с полостями гидродвигателя. Ширина з этой перемычки определяет размер перекрытия: при з = г(, где б — диаметр отверстия а, перекрытие равно нулю.
В бак жидкость отводится через отверстия й, с, ! и д. В рассматриваемом золотнике применены спаренные окна для увеличения площади каналов и получения равномерного распределения нагрузки на поворотный золотник. При условии равенства диаметров отверстий а и Ь питания (распределительных окон) и при нулевом перекрытии (з = д) угол между центрами О, и О, распределительных окон во втулкс и в золотнике (рис. 57, б) в момент начала их совмещения (касания) равен гр. При повороте золотника в направлении совмещения (в направлении стрелки) окон на некоторый угол Л<р угол у между центрами этих отверстий в новом их положении (между центрами О, и О,) у = гр — цгр. Расстояние х, равное примерно половине расстояния между центрами О, и Ое. ц угол а определяются из геометрических соотношений х=- )с'81п т = )с гни ~агсз|п — — — — ~; лрт 2 г Н к!' а) а х х соз — = — или сх = 2 агссоз— 2 1 Площадь сегмента, который образован дугой окружности окна радиусом г, равная половине площади проходной щели, образованной при повороте на угол Л<р (при сочетании круглого проходного окна с прямоугольным), дар л) Рхл Рис.
88. Элементы клапан- ного распределителя (---(- —. - зш") Полная плошадь открытия золотниковой щели при сочетании двух круглых отверстий равного диаметра ! ° = 2! = 2»' (,8Π— з'и сс) . Клапанные распределители. В гидросистемах некоторых машин применяются также клапаиные распределители, которые просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, а также могут обеспечить высокую (практически полную) герметичность. Схема клапана показана на рис. 58, а. Затворы клапанов приводят в действие ручными, механическими и электротехническими устройствами.
Из ручных устройств наиболсс распространены клапаны с качающимся рычагом, схема которого для питания одной полости гидродвигателя двустороннего действия приведена на рис. 59, а, В нейтральном (среднем) положении качающегося рычага ! оба клапана 9 и 3 находятся в своих гнездах; в этом положении клапанов канал Ь гидро- двигателя отсоединен как от канала а, связанного с насосом, так и от канала с, связанного с баком. Пйи повороте рычага ! вправо с гидродвигателем соединится канал а насоса, при повороте влево — капал с бака.
Схема четырехходового клапанного распределителя представлена на рис. 59, б. При повороте'рукоятки ! перемещается та или другая пара кла- 84 папог. 2 или 3, обеспечивая подвод (отвод) жидкости к соответствующей полости силового цилиндра 4. Й Р1Р1 + Рая + ~а Ре (Ре 1)1 где Р, и Ре — площади поверхностей контакта затвора с гнездом по диа- метрам Рг и гха (см. рис. 58, б). Если предположить, что усилие затяжки пружины Р, и давление р, жидкости после того, как затвор оторвется от седла, не изменятся и давление в образовавшейся щели будет убывать по линейной зависимости от Р, до р,(см. кривую й на рис. 58, б), то усилие Я„ необходимое для дальнейшего перемещения затвора после того, как он оторвется от седла, составит Йг = Р1Рт + Рериха Ре (Ра ~) Рса (Рт Ре)~ где 5а — сила трения движения; Р,р — — — ' ' — среднее 'давление в щели.
Рис. 59. Схемы клапаниого распределителя Следовательно, сила )т' больше силы )ст на Рг ~Ря (Р о ) 2 а также на разность сил трения покоя Я„и движения Яа, в соответствии с чем после отрыва затвора от гнезда усилие, необходимое для дальнейшего его перемещения, снизится. После открытия затвора давление в полости а повысится до р, = ра + + ЛР, где Лр — приращение давления в полости 2 после открытия затвора.
В соответствии с этим повысится также среднее давление в конусной щели Р1+Р +ЛР Рея = Таким образом, )тг = Ргрг+ ~ее+ ба (Ре+ оР)(Р2 Г) ( 2 ) (Р1 Ря). Очевидно, что закон распределения давления по длине щели клапанного распределителя, находящегося в покое, может быть также и степенным, причем кривая ) распределения давления может быть как выпуклой, так и вогнутой (см. рис.
58, б), что приведет к изменению приведенных выкладок. Распространены также клапаны с кулачковым приводом, схема одного из которых изображена па рис. 50, а. На валике 3 находятся четыре кулачка 2, соответствующим образом ориентированные один относительно другого. При 85 повороте валика кулачки воздействуют на штоки соответствующего конус- ного затвора 1, обеспечивая подвод жидкости в полости силового цилиндра (гидродвигателя) 5 и отвод ее. В положении, представленном на рнс. 60, а, жидкость от канала, связанного с насосом, поступает через открытый (утопленный) затвор 4 в левую полость силового цилиндра б и удаляется в бак из правой полости цилиндра через клапан. Остальные два затвора находятся в своих седлах. При повороте валика вступают в действие эти затворы, обеспечивая подвод жидкости в правую полость цилиндра 5 н отвод ее из левой полости.
На рис. 60, б представлена схема трехпозиционного клапанного распределителя прямого действия с двумя клапанами 1 и 4, управляемыми электромагнитамн 2 и 8. При выключенных электромагнитах оба клапана прн- Гидроддагагоель „Питание д1 а) Рнс. 60. Клапанный распределитель с кулачковым (а) н электромагнитным (б) прнводом жаты пружинами к своим седлам.
При этом магистраль нагнетания перекрыта, а полости гидродвигателя (потребителя) соединены со сливом. При включении электромагнита 2 клапан 1, сжимая пружину, переместится в крайнее левое положение и прижмется к левому седлу. В этом положении одна из полостей потребителей соединится с магистралью нагнетания. При включенном электромагните 3 и выключенном электромагните 2 сработает клапан 4, соединив вторую полость потребителя с магистралью нагнетания. Действующие силы. Усилие )г (см.
рис. 58, а), которое необходимо приложить к хвостовику пт затвора 1 клапана с острой уплотняющей кромкой для поднятия или удержания его в поднятом положении (не учитывая реактивные силы потока жидкости)и допуская, что давление среды на внешний тореп хвостовика тп не действует, можно вычислить по выражению )т = ртР— Рэ (Р— 0 + Р + 5., где р, и рв — давление соответственно в полости а подвода жидкости к распределителю н в полости Ь отвода жидкости в систему потребителей; псээ Р = — — площадь поверхности контакта конусной части затвора 1 4 с седлом; )' = — с(э — площадь хвостовика т затвора; 4 Р— усилие предварительной затяжки пружины 2; Я„ — сила трения покоя.
Практически контакт затвора распределителя происходит не по острой кромке, а по конусу седла (см. рис. 58, б), ввиду чего силы, действующие на 86 затвор, будут зависеть при этих же условиях от ширины поверхности его контакта с седлом. Если в конусной щели, образованной поверхностью затвора с поверхностью гнезда, давление отсутствует (контакт происходит по внешней кромке), то к хвостовику т затвора для отрыва его от седла необходимо приложить силу. Способы разгрузки клапана. Недостатком рассмотренных клапанных распределителей являются большие усилия, которые требуются для преодоления давления жидкости на поверхность затвора клапана, Для разгрузки затвора клапана от силы давления жидкости применяют различные конструктивные средства, одним из которых является уравновешиванне этой силы силой, противоположно направленной.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
