Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 32
Текст из файла (страница 32)
90, фиксирование поршня д 5 осуществляется с помощью ломающегося шарнира 4, нагруженного через поршень 1 пружиной 8. Кинематика этого шарнира такова, что для перемещения поршня 5, несущего плоские качающиеся затворы 2 и б, из одного положения в противопог ' ложное потребуется переместить вверх поршень 1, чему препятствует пружина 8.
Эта пружина прижимает также через шарнир 4 затвор 2 к соответствующему 7 х д з гнезду 7 нли 3 корпуса, обеспечивая пред- Ф варительную герметизацию клапана, которая после того, как появится давление жидкости, повышается за счет неуравновешенного усилия этого давления на поршень 5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ОБЪЕМНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ В практике применения гидроприводов часто возникает потребность в устройствах, преобразующих давления или 61 расходы. Подобные устройства получили название гидравлических преобразоватеРис. 90.
Переключатель иа аварийное пктаиие гидросистемм В общем случае гидропреобразовате- лем называют объемную гидромашнну, предназначенную для преобразования энергии одного потока рабочей жидкости в энергию потока с иными значениями давления и расхода, При этом различают: путямодеггствующий гидропреобразоваптель, составленный из двух гидроцилнндров разных диаметров, поршни которых жестко связаны между собой; — ъ ~А Я 1дг Рис. 9К Прямодействуюптие преобразователи давления одинарного действия врагчапзельыый гидропреобразовагпель, составленный из гидромотора и ндсоса с разными рабочими объемами, валы которых жестко связаны между собой. Принципиальная схема прямодействующего гидропреобразователя одинарного действия, повышающего давление, приведена на рис.
91, а. Давление р, подводимой жидкости действует на площадь поршня я0 1 Рз = — ° 4 !28 выходное же давление действует на меньшую площадь штока Вт Га = — '. 4 Коэффициент усиления давления, под которым понимают отношение выходного давления к входному, равен (при пренебрежении трением) 1 Рт и В'1 а а 2 где Рт и 1эт — площадь и диаметр сечения поршня (цилиндра) Ра и Р, — площадь и диаметр сечения штока; р, и р,, — входное и выходное давление жидкости.
На рис. 91, б приведена схема преобразователя с дифференциальным поршнем, с помощью которого можно получить требуемую для высоких давлений малую эффективную площадь при одновременном обеспечении жест- 7 кости и прочности конструкции преобразователя. В этом случае В', 2 2= — '$ Вт — д Рт где с( — диаметр хвостовика штока. Для устранения холостых ходов, которые имеются в гидропреобразователях одинарного действия, применяют и 99 и гидропреобразователи двойного (вепре ватель давления двойного действия рывного) действия (рис.
92). Питание полостей низкого давления Р, осуществляется распределительным золотником (на рис. 92 не показан), приводимым поршнем преобразователя в конце каждого его хода. При подаче жидкости под давлением Р, в левую полость Ь цилиндра она одновременно поступит через обратный клапан 2 в левую плунжерную полость а, в результате поршень 4 будет перемещаться вправо под действием этого давления жидкости как на поршень, так и на плунжер 3, развивая усилие я (В' — В') яВт пВт Жидкость под высоким давлением ра будет вытесняться при ходе поршня 4 вправо плунжером (штоком) 5 через обратный клапан 7 к потребителю. Обратный клапан 6 перекрывает при этом проход ее в правую полость цилиндра, которая при этом соединена через распределитель с линией слива, а обратный клапан 1 перекрывает проход ее в левые поршневую и штоковую полости цилиндра.
Коэффициент усиления определится из равенства ЯВт ЯВт Р, Вг 2 2 2 4 Рт 4 Рт Втт Вт 1 н Ра=Рт — ° Вт При подаче жидкости под давлением рт в правую полость Ь цилиндра процесс будет протекать в обратном порядке. Преобразователи этого типа изготовляются на производительность до 110 л)мин, коэффициент 1 усиления преобразователя давления находится в пределах от 3: 1 до 100: 1. 129 6 Т, М. Баютв Преобразователи, понижающие давление Ряс. 93.
Схемы преобразователей: а — понигнаюнгего давление; б — вращательного действия Для возвращения поршней в исходное положение после прекращения питания цилиндра 1 (при Р = О) применена пружина 4. Коэффициент понижения давления (редукции) определяется нз соотношения (трением и усилием пружины 4 пренебрегаем) р=рв = ' Ре=Ртри рв Рт 147) где е( и 0 — диаметр цилиндров малого и большого сечений.
Соответственно объемные расходы жидкости Я„вытесняемой из цилиндра 5 большого сечения, н с1м подаваемой в цилиндр 1 малого сечения, определяются из соотношений р, ав рв — рв, в — ала . Для компенсации возможной утечки жидкости из замкнутой магистрали, соединенной с полостью цилиндра 5 болыпого сечения, в рассматриваемой схеме применен шариковый клапан 2, который в конце хода поршня влево отжимается штырем 8 со своего седла и открывает проход жидкости из магистрали высокого давления р, в количестве, необходимом для восполнения утечек. Однако как только давление р, в полости цилиндра 5 большого ссче- 130 Применяют также преобразователи, понижающие давление и повышающие при всех прочих равных условиях расход жидкости.
Применение их с точки зрения потерь энергии часто более рационально, чем применение понижающего редуктора (см. стр. 103). Схема подобного преобразователя представлена на рнс. 93, и. Преобразователь состоит из двух спаренных цилиндров,( и 5 разных сечений с общим дифференциальным поршнем 6. )Кидкость под высоким давлением подводится из гидроснстемы в цилиндр 1 малого сечения и вытесняется в магистраль потребителя жидкости низкого давления из цилиндра 5 большого сечения. иия при этом повысится до значения, превышающего расчетное значение, условие равновесия поршня [см. выражение (47) ) будет нарушено, и он сме.
стится вправо на размер, позволяющий клапану 2 сесть в свое гнездо. Вращательные преобразователи Нашли применение также вращательные преобразователи давления и расхода. На рис. 93, б показана схема вращательного аксиально-поршневого преобразователя (гидротрансформатора), состоящего из двух связанных валами машин 1 и 2 с разными рабочими объемами. При использовании машины 1 в качестве гидромотора расчетная подача (утечками пренебрегаем) насоса 2 будет превышать расход гидромотора в (= "'~' = ~' раз или 9, = й~ь л,д, (~, где и, = и, = л — частота вращения валов гидромашин; яц" ян~~ Чз = — гзлз и д, = — г,й, — рабочие объемы ма- 4 4 шины 2 (насоса) и машины 1 (гидромотора); 4 и а,; Й, и Й;, г, и г, — диаметры, рабочие хода и число поршней соответственно машин 1 и 2; Я, и О, — расчетные подачи машин.
Расчетное давление машины 2 (насоса) при условии равенства мощностей машин ниже давления р, питания машины 1 (гидромотора) и определяется соотношением (механическими потерями пренебрегаем) Рз = Р~ —. ~Ь чв При использовании машины 2 в качестве гидромотора подача О, машины 1 (насоса) меньше расхода (~, гидромотора в 1= — раз а1 Э а давление р, машины 1 (насоса) при условии равенства мощностей машин больше давления р, машины 2 (гидромотора) в Ов — = — раз.
из Ь~ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ АККУМУЛЯТОРЫ Гидравлический аккумулятор — устройство, служащее для накапливания рабочей жидкости, находящейся под избыточным давлением, получаюшее и отдающее рабочую жидкость только попеременно. При применении аккумуляторов представляется возможным понизить благодаря накапливанию гидравлической энергии в периоды пауз в потреблении ее исполнительными агрегатами гидросистем мощность насосов до средней мощности потребителей гидравлической энергии или же обеспечить в системах с эпизодическим действием потребителей перерывы (паузы) в работе насоса под нагрузкой. Так как энергия, накопленная в аккумуляторе, может быть отдана (аккумулятор может быть разряжен) в короткое время, аккумулятор может кратковременно развить большую мощность.
Благодаря этому применение аккумуляторов особенно рационально в гидросистемах с большими пиками расхода жидкости, значения которых в некоторых случаях значительно превышают средний расход жидкости. Так, например, мощность, развиваемая 131 гидродвигателями (силовыми цилиндрами), часто превышает при применении аккумулятора установленную мощность насоса в 15 — 20 раз. Аккумулятор часто применяется как источник аварийного питания отдельных ветвей гндросистемы в случае отказа (или выключения) основного источника (насоса) питания. В частности, к таким случаям относится питание тормозной системы самолетов и других транспортных машин.
Применение аккумуляторов имеет особое преимущество в случае, когда требуется длительное время какой-либо участок гидросистемы выдержать под давлением (нагрузкой) при практическом отсутствии в нем расхода жидкости. К таким случаям относится, например, длительная выдержка под давлением формуемых деталей из резины и прочих неметаллических материалов при их вулканизации. При этом распределитель устанавливается в положение, при а) Рнс.
94. Схема применения га- Рис. 95. Схемы пружинных гилроаккумуаогнхравлического акнумуля- ляторов тора котором насос отсоединяется от системы и соединяется с баком, а рабочая полость силового цилиндра соединяется с аккумулятором (рнс. 94). В машиностроении применяются газовые (пневматическне) аккумуляторы и реже, преимущественно при небольших давлениях, пружинные. В пружинном аккумуляторе (рис. 95) давление р жидкости создается усилием, развивающимся при растяжении (рис. 95, а) или сжатии (рис. 95, б) пружин.
Текущее давление р определится из выражения (треннем пренебрегаем) где Р„, = С (Ь, + Ь) — усилие обжатия (растяжения) пружин; здесь С вЂ” коэффициент жесткости пружин; Ь, и Ь вЂ” предварительное обжатие пружин и обжатие их в процессе зарядки и разрядки аккумулятора. Поскольку усилие пружины зависит от ее деформации, давление жидкости в этом аккумуляторе зависит от степени его разрядки (от количества жидкости в цилиндре аккумулятора). В гидросистемах высоких давлений (200 — '300 кГ)саге) применяются газо- гидравлические аккумуляторы, в которых накапливание н возврат энергии происходит за счет сжатия и расширения газа (воздуха или азота). Газогидравлический аккумулятор представляет собой закрытый сосуд, заполненный сжатым газом с некоторым начальным давлением р„зарядки. При подаче в этот сосуд жидкости объем газовой камеры уменьшается, 132 вследствие чего давление газа повышается, достигая к концу зарядки (заполнення) жидкостью р,„.
Количество поданной в аккумулятор жидкости н среднее давленне газа для нзотермного процесса 1 Ргд 9 (Ря + Рвах) определяют запас энергии (энергоемкость), которая может быть полностью нлн частично использована прн разрядке аккумулятора. В аккумуляторах, применяемых в гндроснстемах машин, жидкость н газ обычно разделены поршнем нлн иными средствами. Разделение жидкостной н газовой сред устраняет возможность растворення газа в жидкости. В соответствии с типом применяемого разделнтеля сред различают поршневые (рнс. 96) н днафрагменные (рнс. 97, а н б) аккумуляторы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
