Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 28
Текст из файла (страница 28)
рнс. 77, г) можно рассчитывать по известной формуле.(19) для вычисления местных потерь напора, приняв коэффициент ~ = 2 —:2,2 (см. работу [7 [). Эти же значения коэффициента ь" можно принять при расчете дросселей кранового типа (см. рис. 75, а), скорость потока жидкости для которых принимают для наиболее узкого места канала. При приближенном расчете многошайбового дросселя, состоящего из а одинаковых шайб, находящихся на равном расстоянии 1 друг от друга (см. рис.
77, б), пренебрегают потерями в камерах между шайбами и влиянием на сопротивление противодавления в них, а также допускают, что общее сопротивление (перепад давления) Лр„дроссельного пакета шайб равно сумме сопротивлений Лр отдельных шайб: Лр„= Лрп или Лр = зРп и Поскольку через каждую шайбу протекает в единицу времени одно и то же количество жидкости, то расход 1~ жидкости при условии равенства сечений отверстий в шайбах Р Р где р — коэффициент расхода для единичной шайбы; яД2 ы =- — — площадь сечения отверстия в шайбе; 4 р, — приведенный коэффициент расхода дроссельного пакета шайб.
Этот коэффициент показывает, насколько расход жидкости через дроссельный пакет, состоящий из и одинаковых шайб меньше при том же перепаде давления, чем расход через дроссель с одной шайбой. Значение его Р Р и Я = [и( ф 2 — Р = р„д'„~/2 Р", (45) где г[ и д„— диаметры отверстий при одно- и многошайбовом дросселе. На основании приведенных данных можем написать Уп (46) При более точных расчетах необходимо учитывать противодавление среды, в которую происходит истечение жидкости. Под действием этого противодавления фактический расход через пакет шайб при турбулентном течении может отличаться от расхода, рассчитанного по выражению (45).
Опыт показывает, что при установившемся турбулентном режиме (Ке ) 2 1О') фактический приведенный коэффициент расхода (х„' превышает расчетный р„, вычисленный без учета противодавления, в соответствии с чем 111 Из приведенных данных следует, что диаметры отверстий дросселя с одной и многими шайбами при заданных постоянных расходе Я и перепаде давления Лр связаны соотношением где й — поправочный коэффициент, характеризующий это превышение. Среднее значение этого коэффициента для Ке ) 2 1О' можно принять равным 1,25. Однако при этом необходимо учесть, что, поскольку при заданных условиях диаметр й одношайбового дросселя меньше диаметра шайб много- шайбового дросселя г(„, разными при постоянных 9 и Лр будут также И( Ке=,.
Значение этого числа для многошайбового дросселя Ке' = — „Ке. я' С учетом выражения (46) эта зависимость Ке от и примет вид йе Ке' =,—. т/л Расход через многошайбовый дроссель зависит при всех прочих равных условиях от расстояния 1 между шайбами, оптимальным значением которого следует считать 1) 5п'. Расчет многошайбового дросселя с чередующимися шайбами с одним и двумя отверстиями равных размеров производят исходя из условия, что проводимость, согласно выражению (21); шайбы с двумя отверстиями в 2 раза выше проводимости шайбы с одним отверстием. В соответствии с этим расчет такого дросселя можно практически производить по равенству (44) с заменой приведенного коэффициента расхода пакета на и 1 а~+ а~!2 где и, и п, — количество шайб соответственно с одним и двумя отверстиями.
В соответствии с приведенным равенство (46) примет вид "= 'г'г("'+ 2 )" ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ГИДРОАППАРАТЫ УПРАВЛЕНИЯ Гидросистемы включают в себя большое количество различных вспомогательных гидроагрегатов (аппаратов), предназначенных для регулирования, дозирования и ограничения расхода жидкости, защиты гидросистемы от потери рабочей жидкости при разрушении какого-либо агрегата нли участка магистрали, фиксирования гидродвигателя в заданном положении и пр. Ограничители (регуляторы) расхода жидкости В тех случаях, когда требуется обеспечить постоянный расход жидкости, например, для поддержания постоянной скорости вращения гидродвигателя при переменной его нагрузке (давлении), в линии питания потребителя устанавливают ограничители расхода (регуляторы расхода), которые путем автоматического регулирования потери напора обеспечивают заданный расход жидкости.
Регулятор расхода — регулирующий гидроаппарат, предназначенный для поддержания определенного потока проходящей через него рабочей жидкости вне зависимости от колебания разности давления в подводящей и отводящей гидролиниях. Схема подобного регулятора расхода изображена на рнс. 78, а. Регулятор имеет два дросселя, один из которых нерегулируемого типа выполнен 112 в донышке Ь поршня и второй автоматический регулируемый в зависимости от перепада давления выполнен в виде окна с( переменного сечения. Жидкость из входного канала а поступает в камеру Ь и далее через дроссельное расходомерное отверстие с в подвижном дроссельном поршне 1 и окна с( переменного сечения в корпусе' направляется к выходному каналу е, связанному с потребителем. Поршень 1 нагружен слабой пружиной 2, усилие которой уравновешивается перепадом давления, создаваемым сопротивлением отверстия с.
Если расход жидкости потребителем увеличится, то увеличится и перепад давления, в результате поршень 1 переместится вправо н частично перекроет окна Н, уменьшая расход до значения, на которое рассчитан ограничитель. При уменьшении расхода поршень 1 переместится влево и уменьшит суммарное сопротивление окон Й и отверстия с. Г а 2 Ь У а Ьсг2 а' Ф Рис. 78.
Схема и конструкция регулятора расхода Если отверстие с в донышке поршня 1 выполнено по схеме, приведенной на рис. 77, а (в виде отверстия в тонкой стенке), то условие равновесия поршня 1 определится выражением !см. также выражение (20)1 где Р— площадь сечения поршня 1; Лр — перепад давления в отверстии с; Р„л — усилие сжатия пружины 2; с1 — расход жидкости через отверстие с; 1 — площадь отверстия с.' Площадь 7 и усилие Р„, рассчитывают обычно на перепад давления Лр = =Зк 5 куусм' для заданного предельного расхода жидкости.
На рис. 78, б представлена' конструкция ограничителя расхода, подобного предыдущему. В отличие от рассмотренной выше схемы в данной конструкции деталь 2, служащая направляющей пружины 3, имеет осевое калиброванное отверстие Ь, обеспечивающее минимальный расход жидкости при максимальном давлении, при котором расходные окна а и с перекрыты плавающим поршнем 1 с отверстием в торце. При изменении направления потока жидкости поршень 1 устанавливается в крайнее левое положение и жидкость протекает через полностью открытые окна с и калиброванное отверстие Ь. Ограничитель обеспечивает практически стабильный з данный расход независимо от давления на выходе (давления нагрузки) с о ибкой, ие превышающей 1%.
Схема регулятора асхода жидкости иного типа показана на рис. 79, а. Регулятор состоит двух дросселей — шайбового 1 постоянного сопротивления и автоматического регулируемого, сопротивление которого определяется положением его дросселирующего плунжера 3. Этот плунжер находится под действием пружины б, стремящейся сместить его вправо и увеличить проходное сечение (уменьшить сопротивление), и перепада давления ЛРг =- Р, — Ра жидкости на дРосселе 1, Усилие котоРого чеРез поРшень 2 стремится сместить плунжер 3 влево и уменьшить проходное сечение (увеличить сопротивление дросселя). 113 Перепад давления Лр, = р, — па определяется характеристикой (усилием) пружины 5 н практически не зависит от давления рг на входе в регулятор и давления р, на выходе из него.
При повышении давления ра в междроссельной камере и пгерх заданного перепад давления на поршне 2 ЛР, = р, — р, уменьшается (при р, =- сопз1), и пружина 5 через толкатель 4 смещает дросселирующий плунжер 3 вправо, увеличивая сечение дросселя. При понижении давления па процесс протекает в обратном порядке. Следовательно, перепад давления Лп, = р, — р, на дросселе 1 поддерживается постоянным, в соответствии с чем постоянным будет также и расход через него жидкости. насос ад( у Н оотредатето ао Ряс.
79, Схемы регуляторов расхода Условие равновесия поршня 2, управляющего дросселирующим плунжером 3, имеет вид ЛР,Р,=Р+Т вЂ” 1г или Ро+ Сх ~ Т вЂ” гс ЛРт= о 1 о где Р— усилие сжатия пружины 5 при х = 0 (соответствует минимальной расходной щели); Т вЂ” сила трения подвижных частей; 1с — гидродинамическая сила (реакция) потока жидкости, действую- щая на плунжер 3; Р, — усилие начального натяжения пружины (при максимальном зна- чении х); С вЂ” коэффициент жесткости пружины; х — перемещения плунжера 3 от полностью' закрытого положения; Ее — площадь поршня 2.
Поскольку сила трения Т ухудшает характеристику регулятора, стремятся максимально уменьшить ее. Наиболее простым конструктивным способом этого является прорезание на плунжере 3 и поршне 2 круговых канавок, а также обеспечение точности и чистоты обработки. Для повышения чувствительности регулирования увеличивают площадь Р поршня 2, значение которой во многих случаях доводят до значений, в б раз и более превышающих плошадь плунжера 3. Повышение чувствительности обусловлено в этом случае тем, что при увеличении диаметра поршня периметр трения повышается пропорционально первой степени диаметра, а площадь — пропорционально его квадрату. Суммарное сопротивление Лр (перепад давлений в регуляторе): ЛР = ЛР, + ЛР„ где Лр, = р, — ра — перепад давления на дросселе 1; Лра = р, — р, — перепад давления в щели регулируемого дросселя.
114 Расходы жидкости через отверстие дросселя 1 Я, и щель (окно) Я, регулируемого дросселя связаны согласно закону неразрывности потока выражением Ят — — ~,=Я илн Я=рД )~ Р Р отсюда перепад давления на регулируемом дросселе иА бра= ~з оР~ р212 где р, и р, — коэффициенты расхода отверстия дросселя ! и щели, образуемой плунжером 3; 1, и 7', — площади проходных сечений отверстия дросселя 1 и щели, образуемой плунжером 3. Коэффициенты расхода р, и р, определяются проливками (на основании опытных данных), для предварительных расчетов можно принимать р, = =- 0,62, р, =. 0,7 —:0,75.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
