Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 48
Текст из файла (страница 48)
126. Схемы преобразователей давления вращательного н поступательного типов поступательного типа в виде спаренных силовых цилиндров (рис. 126, 6). Роторно-поршневой преобразователь (трансформатора) (см. рис. 126, а), состоит из двух связанных валами 1 и 2 машин с разными рабочими объемами. При использовании машины 1 в качестве гидромотора расчетная подача (утечками пренебрегаем) насоса 2 в единицу времени будет превышать расход гндромотора в отношении 1= — = — или Дз =Гчы е, зго, Ог где дз и о, — рабочие объемы или расчетная производительность за один оборот машины 2 (насоса) и машины 1 (гидромотора); из = и, = и — число оборотов валов гидромашин; (г, и ~, — расчетные подачи машины. Соответственно расчетное давление насоса 2 при условии равенства мощностей машин будет ниже давления источника 245 питания гндромотора 1 в отношении (механическими потерями пренебрегаем) Р»»»»» Р» Ч» »»» При испольаовании же машины 2 в качестве гидромотора подача ()т насоса 1 будет меньше расхода Чз гидромотора в отношении — а давление р„развиваемое насосом 1 больше давления р, О» = е.' гидромотора 2 при условии равенства мощностей машин в отношении (механическими потерями пренебрегаем) — '= — '.
р» О» Р»»»» Особенно широко распространены преобразователи давления в виде двух спаренных силовых цилиндров (см. рис. 126, б), применение которых особенно целесообразно в тех случаях, когда необходимо развить большие давления при малых расходах жидкости. Принципиальная схема преобразователя, повышающего давление одинарного действия, приведена на рис. 126, б.
Давление я».»»» р, подводимои жидкости действует на площадь Р, = — сечения 4 цилиндра, выходное же давление действует лишь на площадь я»»»» Р = — ' штока. 3 Коэффициент усиления давления равен (при пренебрежении трением) И р» р х~' ш' в, р, »»»»»» „, (269) где И вЂ” диаметр хзостовика штока. Распространенная схема преобразователя дифференциального типа представлена на рис. 127, а. Если пренебречь трением и весом 246 где Р, и Р, — диаметр и площадь сечения цилиндра; П~ и Р, — диаметр и площадь сечения штока; Р1 и р, — входное и выходное давление жидкости.
Практически коэффициент усиления подобного гидравлического преобразователя давления, находится в пределах от 2: 1 до 1000: 1. На рис. 126, в приведена схема преобразователя с дифференциальным поршнем, с помощью которого можно получить требуемую для высоких давлений небольшую эффективную площадь при одновременном обеспечении жесткости и прочности конструкции преобразователя. В этом случае подвижного цилиндра 7, давление р, на выходе определится из выражения (268): Ре=рг =Рз е~ Р, 7г) Р 1ге~ (270) где 7)е и 77, — площадь штока 2 и подвижного цилиндра 1.
Управление преобразователем обычно осуществляется ручным переключениеы с помощью четырехходового золотника. Применяют также преобразователи с автоматическим переключением (рнс. 127, б). Преобразователь состоит из нагруженного пру>кипой 2 поршня 2 с шариковым обратным клапаном 4, через который система заполняется жидкостью. Поскольку кольцевая камера б соединена с атмосферой, Р ) 5 4 а! г7 Рис. 127. Схемы преобразователей дезлеиия поршень 3 будет находиться под неуравновешенным давлением жидкости, действующей на верхнюю (со стороны камеры 1) н ния<яюю (со стороны камеры 5) поверхности; в результате при я7г( л,И р, 4' ) Р„„+ — '- р„где Р„р — усилие пружины 2, клапан сядет в свое гнездо в поршень 2 будет перемещаться вверх, выдавливая жидкость иа камеры 1.
В этом случае коэффициент определится также из выражения (268). Для устранения холостого хода, который имеется в преобразователях одинарного действия, применяют преобразователи двойного (непрерывного) действия (рис. 127, в). Питание полостей низкого давления Р, осуществляется распределительным золотником, приводимым поршнем в конце каягдого хода. Полости цилиндров высокого давления заполняются через обратные клапаны 1 и 2. Преобразователи этого типа строят на производительность до 110 и!мпм с усилением давления от 3 ~ 1 до 7: 1. Путем изменения монтажа схемы можно получить преобрааователь с двумя коэффициентами усиления давления (сы. рис.
(27, г). Для этого, кроме ряда обратных клапанов, применены также запорные клапаны т и я. Применяют также преобразователи, понижающие давление и соответственно повышающие прн всех прочих равных условиях расход жидкости. В частности, для питания тормозов авиаколес обычно требуется относительно низкое в сравнении с давлением общей гидросистемы давление, а для обеспечения быстродействия требуется большой расход жидкости.
Схема подобного понизителя показана на рис. (28. Жидкость под высоким давлением подводится из гидросистемы в цилиндр 1 малого сечения и вытесВ Ва» В, ц Рвс. 128. Схема показателя давления определится из соотношения (треннем небрегаем) няется в магистраль потребителя жидкости низкого давления иа цилиндра б большого сечения. Для возвращения поршней в исходное положение после прекращения питания цилиндра 1 (при р = О) применена пружина 4. Коэффициент понижения давления (редукции) и усилием пружины пре- где И и 17 — диаметры цилиндров малого и большого сечения.
Соответственно расходы жидкости г)„ вытесняемой из цилиндра 2 большого сечения, и жидкости ч„ подаваемой в цилиндр 1 О, и' 2Э' малого сечения, определятся из соотношения — ' дх~ г 1 Вх ° Для компенсации возможной утечки жидкости из замкнутои магистрали, соединенной с полостью цилиндра большого сечения, применен шариковый клапан 8, который в конце хода поршня влево отжимается штырем 8 и открывает проход жидкости из магистрали высокого давления р, в количестве, необходимом для восполнения утечек. Как только давление рх в полости цилиндра большого сечения превысит расчетное значение, условие равновесия поршня будет нарушено, и он сместится вправо на величину, позволяющую клапану 2 сесть в свое гнездо.
Насосы сверхвысоких давлений, На базе рассмотренных преобразователей построен ряд насосов сверхвысоких давлений. Принципиальная схема преобразователя давления, применяемого в качестве насоса сверхвысокого давления, показана на рис. 129, а. Высокое давление создается с помощью плун>кера 8, связанного с поршнем 1 приводного силового цилиндра (гидродвигателн). Величина коэффициента усиления достигает в подобных преобра- Р* зователях (касосах) значений В = —, = — = 100: 1 и выше.
л Р1 Преобрааователь (насос) снабжен питающим (всасывающим) 8 и нагнетательным 4 клапанами, причем для повышения надежности обычно применяют по два последовательно располоя~енных клапана на линиях нагнетания и питания. Клапаны обычно снабжаются устройствами для автоматического отвода воздуха, присутствие которого резко ухудшает режим работы насоса. Р З а Рн= Рн Поскольку нагнетание жидкости одноцилиндровым насосом происходит лишь при движении плунжера в одну сторону, по- В дача жидкости будет прерывистой, что во многих случаях (Р 7 нежелательно, а иногда и кедопустимо.
Ы! Для выравнивания подачи ~l Рн применяют насосы — преобразователи двойного действия 1 В 7 3 7 (рис. (29, б). Преобразователь состоит из силового цилиндра (гидравлического двигателя 7), приводящего в движение плунжеры 5 насосной части, ка7кдый цилиндр которой снабжен дублированными нагнетательнымк 7 ВХ 1 и всасывающими (питающимн) В 8 клапанами. При подаче от Рзс. ~99.
схеыы засосоз сзерхзы источника питания в соответ- кзх данлеккй с гидравлическим пркствующую полость гидравличе- зодоы ского двигателя 7 жидкость одновременно поступает в смежную полость цилиндра 4 насоса, обеспечивая надежное заполнение атой полости жидкостью, ввиду чего выражение (268) для вычисления коэффициента усиления будет справедливым и для данного случая, Очевидно, что насос с этой системой питания пригоден лишь для случаев, когда нагнетаемая им жидкость является рабочей средой гидродвигателя.
Реверс движения плунжеров осуществляется с помощью электромагнитного распределителя 3, управляемого от концевых выключателей (на схеме не показаны), на которые воздействует в конце ходов поршень 8 силового цилиндра. Применяются также схемы, в которых распределитель переключается непосредственно поршнем силового цилиндра. Насосы такого типа широко применяются при давлениях 3000 кГ/сма н выше и расходе 20 — 40 л/мии; число рабочих ходов обычно составляет 120 — 150 двойных ходов в минуту. При давлениях порядка 2000 иГ/см' диаметр с( плунжера не превышает 50— 60 им и его ход — 200 мм.
Диаметр Р приводного силового цилиндра равен 200 — 250 мм. Пря более высоких давлениях диаметр плунжера обычно не превышает 15 — 20 мм и ход — 100 — 120 асзк Применяются также одно- и многоцилиндровые насосы с приводом от электродвигателя через понижающий редуктор и кривошипный механизм. Принципиальная схема типового одноцилиндрового насоса с таким прис водом показана на рис. 130. Насос представляет собой жесткую плунжерную конструкцию с клапанным распределением. Для восприятия боковых сил Рис. ГЗО. Схема засоса сеерхвысо- применяют направляющие буккого давлевия с кулиевым пРиводом сы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
