Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Для уменьшения сил трения при перемещении статора применены игольчатые опоры б. На рис. 143 показана принципиальная схема подобного механивма регулирования применительно к распространенному аксгшльно-поршневому насосу со свободно посаженными поршнями Рр — сила, действующая на поршень 1 цилиндра со стороны регулируемого злемента (шайбы 4); Р„„и с — усилие предварительного натяжения и жесткость пружины 5 при смещении поршня у = 0; ш — площадь поршня 1 цилиндра регулятора; р„ — давление нагнетания. Принимаем у = 0 при угле отклонения шайбы на максимальный угол уш„„.
В атом случае зависимость между ходом поршня и не- личиной угла у поворота шайбы для заданного промежуточного положения может быть приближенно выражена у = (ьй ушзз — Сд у) Р1 (288) где где р — расстояние между осью поворота шайбы и осью силового цилиндра 2. Сила Р„, действующая на порагень 1 регулятор» со стороны шайбы, определяется моментом М на шайбе, развиваемым действующими на нее силами (силамн давления лгндкости, силамн инерции механизма и трения в нем), в соответствии с чем можем написать (см. также рис. 84). Жидкость из нагнетательной магистрали насоса подводитсн в силовой цилиндр 2, поршень 1 которого, нагруженный пружиной 5, связан при помощи штока 8 с наклонной шайбой 4 насоса. Усилие пружины направлено в сторону поворота шайбы 4 в положение максимальной производительности, в котором она и будет удерживаться до давления, превышающего р„, (см.
рис. 440), после чего угол у наклона шайбы будет уменьшаться, и при некотором максимальном значении давления ршз„шайба установится в положение, близкое к нейтральному (у яи 0), в котором проиаводительность насоса будет равна утечкам жидкости в системе при максимальном давлении. При уменьшении давления пружина 5 будет смещать поршень 1 в обратном направлении (в сторону восстановления угла у), и при давлении < р„, шайба вновь установится в полон<ение максимального угла. Условие равновесия регулятора при смещении его поршня 1 под действием давления жидкости на величину у (см.
рис. 143) выражается (без учета треРис. 143. Принципиальная схема механизме регулирования производительности р„ш=Рр+Р„р+су, (287) ансиальио-поршневого насоса М Рр —— —. р (289) Угол наклона шайбы у можно приближенно определить из соотношения (199): (290) р„ю= — +г' р+ М + ср (18 умея ) ° (291) Оя Произведя преобразования, получим уравнение наклонного участка кривой статической характеристики регулятора (см. рис. 140) Ч,=ар„+Ь, (292) где /Ргаю а=— ср ~М 1 /Рго +р в+ Рсйуюая) —...
Регуляторы с двойным давлением. Выпускаютсв также насосы с двойным регулированием по давлению. На рис. 144 приведена схема пластивчатого насоса с подобным регулятором. Переключение регулятора с одной ступени на другую осуществляется вручную с помощью злектромагнита через золотник 1.
Давление рео жидкости первой ступени определяется нагрузочной пружиной а. К усилию пружины моягет быть добавлено усилие регулируемого давления мсидкости на поршень цилиндра 8, в результате давление жидкости второй ступени ре„, > рео Для работы насоса на первой сгупени плунжер 1 золотника переводится в верхнее положение, в котором полость силового цилиндра д соединяется через канал 2 с всасывающей магистралью. Ввиду того, что питание етого цилиндра осуществляется через дроссель 5, давление в нем практически отсутствует и нагрузка на статорное кольцо 7 осуществляется лишь одной пружиной г/, которая и будет воспринимать усилие давления Р и<идкости на поршень цилиндра 8. При переводе плунжера 1 в нижнее положение канал 9 перекрывается, в результате в цилиндре создается давление, величина которого определяется настройкой перелив- Рис.
144. Схема пластввчатого иа соса с двойным регулированием про иаводительвоств во давлению 262 где ()„— теоретическая проиаводительность насоса; /, /), з и ив параметры насоса (см. выражение (199)!. Подставив выражения (288), (289) и (290) в уравнение (287), получим ного клапана 10. Вследствие атого статорное кольцо 7 насоса будет удерживаться в положении максимального яксцентрицитета суммарным усилием Р=Р„+р„, ~„,, (293) где р„,„ — давление настройки переливного клапана 10; )„р — площадь поршня 6; Р„„— усилие затяжки пружины и.
Для обеспечения заданного регулируемого давления в цилиндре 8 площадь предохранительного клапана 10 должна быть значительно больше площади дросселя б. Регулирование насоса с клапанно-щелевым распределением Механизм регулирования прямого действия применительно к насосу с клапанно-щелевым распределением показан на рис. 145. Плунжер Л регулятора, нагруженный прухсиной 1, связан (через диск 8) с регулирующими втулками 5, от положения которых аависит 3 о 5 б 7 Рис. 145.
Механизм регулирования пронзеодптельпостн на- соса с плапанно-желеным распределением объем жидкости, вытесняемой плунжерами 7 насоса в линию нагнетания, т. е. зависит, какая часть геометрического хода плунжеров является рабочим ходом последних. На плунжер 3 регулятора со стороны камеры 4, соединенной с нагнетательпой магистралью насоса, действует рабочее давление жидкости, при известной величине которого пружина 1 сжимается, в результате открываются в плунжерах 7 отверстия б, через 263 ю(р.— р,.) =8.,+Е. (294) где ю и у — площадь и текущее положение поршня 8 регулятора; Р„р и с — усилие предварительного сжатия пружины 1 и ее жесткость; р„и р,„— давление в нагнетательной и всасывающей (сливной) полостях. Принимаем аначение у = 0 для максимальной производительности насоса, которая определяется в этом случае по выракгению (см. также выражение (199)) = 7йзл, (295) где 1 и з — площадь плунжера насоса и число плунжеров; и — число оборотов вала насоса; Ь вЂ” максимальный рабочий ход плунжеров насоса в процессе нагнетания.
Расчетная производительность (~,) при любом промежуточном положении поршня 8 регулятора (у:> 0) и его осевая координата р связаны соотношением (7, = (й — у) 1зя' (296) р=й — —. е, (за (297) Подставив значение у из последнего выражения в уравнение (294), получим го(р„— р, )=Р'„р+с~й — — ~~.
01 (298) С учетом приведенных выражений статическая характеристика насоса примет вид (принимаем р„ = 0) (299) которые часть жидкости, вытесняемой плунжером, перетекает во всасывающую полость насоса. Нетрудно видеть, что от величины усилия пружины 1 зависит положение отсечных втулок 8, а следовательно и величина рабочего хода плунжеров 7. Нулевой производительности, которой соответствует максимальное давление, соответствует положение втулок, при котором отверстия 6 поршней на всем ходе (за исключением части хода, обеспечивающей расход, компенсирующий утечку жидкости) соединены со сливной (всасывающей) полостью. При понилсении давления нагнетания ниже р„,„пружина перемещает плунжер 8 в обратном направлении, в результате производительность насоса будет повьппаться. Следовательно регулятор обеспечивает работу насоса в режиме, характеристика которого была рассмотрена выше (см.
рис. 140). Равновесие плунжера 8 (рис. 145) регулятора соответствует условиям где Площадь ю поршня 3 регулятора выбирается в соответствии с конструктивными требованиями, а жесткость с и начальное сжатие Р„р пружины вычисляются с учетом виданного диапазона регулирования (р ах — р„) по выражениям с= Рав = — су.
Учитывая, что Ч„= 'л|гп, получаем ю (Ргаах Рвал) с=- (300) гг Развала ар — су. Ржах Р„ (30Ц Регуляторы с обратной связью по положению номинального значения дав- ления ра,„ (см. рис. 140): — ) 0,35. Рвам Указанное ограничение Р, гу обусловлено тем, что при Р„ уменьшении диапазона дав- рмс. 14б. 0ледвщпй механизм рагули- лений (Ртах — Р„„„), в кото- розалии производительности насоса с ром происходит изменение обратной свлзью по псложеиию производительности насоса, пружина механизма становится практически неприемлемых раз- меров. Для иабежания этого применяют двухступенчатые (следящие) механизмы регулирования с обратной связью по положению регу- лирующего органа или по рабочему давлению игидности. На рис. 146 представлена схема подобного механизма регули- рования по полоихению.
Дифференциальный поршень 2 механизма через тягу б связан с органом управления производительностью насоса (с наклонной шайбой и пр,). Жидкость, поступающая через Рассмотренные регуляторы простого действия конструктивно просты и надежны в эксплуатации, однако применение их целесообразно лишь в насосах, в которых диапааон давлений (зона регулирования) (рю,„— р„,„) при иаменении производительности от максимального значения до 2 3 в а нулевого не превышает 35% камеру 11 и канал 8 под давлением нагнетания р„в камеру 5 действует на правый торец плунжера 4, нагруженного пружиной 1.
После того как давление р„повысится до величины, при которой пружина 1 сожмется, камера Б соединится через канал 8 с каналом 10 и жидкость поступит в полость 7 цилиндра, и действуя на поршень 2 будет перемещать его в том же направлении, что и плунжер 4, устраняя при этом рассогласование, создавшееся вследствие смещения последнего под действием давления жидкости. Таким образом, поршень 2 будет «следить» за движением плунжера 4.
До того, пока давление р„на выходе иа насоса, снабженного таким регулятором, не повысится до некоторого номинального давления Р„„(см. рис. 140), которому соответствует приход кромки отверстия 8 к кромке канала 9, производительность насоса будет максимальной, определяемой для аксиального насоса максимальным углом у наклона шайбы ( за вычетом утечек) (см. рис. (43) или для радиальных насосов соответственно максимальным эксцентрицитетом е (см. рис.
55). После того как плуп»кер 4 переместится под действием давления жидкости в полон«ение, при котором отверстие 8 соединится с каналом 9, жидкость поступит в полость 7, в реаультате поршень 2 с тягой 8 придет в движение, воздействуя на механизм регулирования в сторону уменьшения подачи насоса.
В том случае, если прирост давления прекратится, плунжер 4 остановится и поршень набегая на него, разъединит каналы 8 и 9, фиксируя механизм регулирования в положении промежуточного расхода насоса. При дальнейшем увеличении давления до значения р,„,„ (см. рис. »40) плунжер 4 (см. рис. т46) придет к упору 12, и поршень 2, набегая на него, установится в положение, при котором производительность будет равна расходу жидкоств, необходимому для компенсации утечек ее в насосе и регуляторе. В нагнетательную линию жидкость при этом поступать не будет.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
