Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Для закругленных кромок ил н кромок с фасками р = 0,75 †; 0,8. Прн числах Ве (200 — 260, соответствующих малым смещениям аолотника (открытикм окон), коэффициент (с может быть приближенно приннт в среднем равным р = 0,5. Размеры золотника определяются в основном расходом и допустимой скоростью жидкости в его каналах, которак, в свою очередь, зависит от назначения золотника и рабочего давления в системе. Скорость течения жидкости в каналах корпуса золотника и в проточках плунжера обычно выбирают, в целях уменьшении габаритов, в 2 — 2,5 раза выше скорости жидкости в подводящих трубах, однако потеря напора в золотнике не долясна превышать примерно 2% рабочего давления.
Практически скорость жидкости выбирасот равной 6 — 10 м'еек и реже до 15 и/сек. При расчете сечений каналов сссходкс также нз условия, чтобы площадь сеченип потока жидкости в любом месте канала была не меньше 40 — 50% площади сечения подводящой трубы. В ряде рекомендаций принято, что отношение квадрата проходного сечения ~ каналов распределителя к квадрату сечения /,р Р трубопровода равно —,, = 0,1.
I,"г Подвод жидкости в камеры золотника и отвод нз них обычно проиаводится через круговые (колысевые) проточки а в корпусе (в гильзе), занимающие 360', соединенные с трубопроводами (см. рис. 191, а). Благодаря подобному выполнению каналов питания по всей окружности контакта плунжера с гильзой достигают максимального значения размера как проходное окно по окружности (ш = псс), так и его площадь ) = пдп, где с) н Й вЂ” диаметр плуннсера и ширина окна вдоль оси. Кроме того, аолотннки в подобном исполнении отличаются простотой, а также тем, что подобные кольцевые щели обладают свойством самоочищении от частичок загркзнителя, которые при открытии щели уносится потоком жидкости.
Диаметр с), шейки плуннсера золотника(см. рис. 191, а) долясен быть таким, чтобы было обеспечено требуемое проходное сечение между шейкой и втулкой золотника лс(л( 4 (сс' — ес;) и одновременно с этим была сохранена требуемая поперечная жесткость е', 4 . 2 плунжера обычно соблюдается условие — = — —: 5 ' 3' Для обеспечения герметичности минималшсый диаметральный зазор в аолотниках обычно выбирается равным 0,004 — 0,01 мм. При более жестких требованиях к герметичности диаметральный зазор для диаметров золотника до 25 млс и давления р = 150 —: — 200 кГ~емз составляет 0,004 — 0,007 мм.
Ниже приведены рекомендуемые по зарубежным источникам зазоры между гильзой и плунн<ером для общего машиностроения; Диаметр плунжера н жм..... (20 20 — 40 >40 Дпаметральиый зазор н лы... 0,005 — 0,01 0,008 — 0,015 0,01 — 0,02 Размеры золотников Диаметр Ширина раахопных опон (наналое) Минимальное перепрытпе Хоп плунжера ахапиов трубы штока плунжера плунжера 6 12 18 25 38 50 15 22 25 30 38 50 12 15 15 18 22 30 6 тз 9 12 15 18 3 12 18 22 28 Материал для изготовления плук;керов н втулок должен быть твердым и скорее хрупким, чем пластичным.
При повьпэепии твердости деталей плупжерной пары уменшпается вероятность заклинивания при попадании н зазоры твердых частиц, которые в атом 335 При выборе зазоров необходимо учитывать температурное расширение материалов, из которых изготовлены детали плунжерной пары, с тем чтобы было устранено эащемление плунжера яри иамененнях теьшературы. В тех случаях, когда золотник и корпус распределителя изготовлены иэ материалов с различными коэффициентами теплового расширения, иаменение зааора монеет быть вычислено по выражению б=б + — (Р— ~)(т — 1), В где 1, и 1 — первоначальная и средняя температуры распределителя; бо — зазор при первоначальной температуре; р и а — коэффициенты температурного расширения корпуса (гильзы) и плунжера. Величину диаметра и длияу плун>кера золотника, а также величину его хода выбирают с учетом обеспечения требуемого расхода жидкости при допустимом сопротивлении потоку жидкости. 11ри выборе диаметра плунжера исходят также из необходимости уменьшения трения.
Так ьак трение плупжера золотника аависит от его диаметра, величину последнего выбирают минимальной. В табл. 10 приведены рекомендуемые размеры золотников (в мм). Таблица 10 случае обычно разрушаются твердыми рабочими поверхностями. Прк хрупком материале попавшие в зазор твердые частицы загрязнителя лишь процарапывают со снятием стружки поверхности деталей, не оставляя на них вспучин, могущих вызвать заклинивание плунжера, тогда как при пластичном материале твердые частицы загрязнителя процарапывают поверхности, вспучивая их. Для уменьшения возможности заклинивания плунжеров проточки на плунн<ере и окна гильзы выполняют с острыми кромками, что способствует перерезанию загрязняющих жидкость неметаллических частиц.
Для повышения износостойкости плунжерных пар применяют хромирование рабочих поверхностей плунжеров, что повышает срок их службы в 1,5 — 2 раза; толщина хромового покрытия 18— 25 мкж. СИЛА ТРЕНИЯ ПЛУНЖЕРА Одним из основных параметрон плунжерной пары, определяющих ее качество, является трение при движении и при страгиваиии плунжера с места, величина которого для реальной золотниковой пары зависит от величины давления жидкости, увеличиваясь с увеличением последнего, а также от правильности геометрических форм плунжера и гильзы и соосности их расположения.
Из схемы золотника, показанной на рис. 187, а, следует, что силы давления жидкости на детали идеальной пары, характеризуемой абсолютной цилиндричностью и высоким качеством обработки поверхности, уравновешиваются как в аксиальном, так и в радиальном направлении, а поверхности скольжения плунжера рааделены граничным слоем жидкости. Следовательно, трение плунжера такой идеальной пары будет зависеть только от скорости его перемещения и вязкости жидкости. Однако трение плунжера реальной пары может достигать значительных величин и зависит от давления жидкости, от правильности геометрических форм плунжера и втулки и соосности их расположения.
Практически зависимость силы трения при движении от величины перепада давления для распространенных в практике величин давления (до 200 кГ7смз) имеет линейный характер. Исследования показали, что трение плунжера возникает в основном в результате неравномерного распределения давления жидкости в радиальном кольцевом зазоре, образованном плупжером и гильзой, ввиду чего возникает неуравновешенная радиальная сила, поджимающая плунжер к одной стороне гильзы. На рис. 192, а показана схема элемента плунжерной пары, (представляющего собой поясок золотникового плунжера длиной 1), помещенной во втулку (гильзу) с радиальным зазором (рис. 192, а). 333 С левой стороны этого пояска находится полость высокого р, и с правой — полость низкого р, давления.
Рассмотрим случай размещения в подобной втулке идеального цилиндрического плунжера, ось которого параллельна оси втулки, д 11~=, а,Г ~л 1 ф О, д д д/ о а! Рис. 192. Схемы, иллюстрирующие действие на нлунжер аолотника неуравновешенных радиальных сил давления жидкости однако смещена относительно последней на величину е. Для уп- рощения аналиаа пренебрегаем силами инерции и тяжестью плун- жера и жидкости, а теките допускаем, что поток жидкости в ва- воре одномерный н ламинарный. Вследствие эксцентричного размещения плунн<ера во втулке (цилиндре) в верхней части последней образуется зазор д, = а — е и в нижней — зазор у, = г + е, где г = В~ — Ра Рассмотрим потоки жидкости Нд, и доз через верхний и нижний элементарные зааоры шириной Ж = Ы0 (рис.
192, а). Так как при условии параллельности осей плунжера и втулки площади поперечного сечения как верхнего ((у,дг), так и нижнего (у,дз) зазора будут постоянными по всей длине пояска плунжера (, градиент давления как для верхнего, так и для нижнего зазора можно приближенно принять постоянным: — = — = сопз1 лг гв — г ля л ! где йр =- р, — рз — перепад давления по длине ) зазора. Следовательно, давление в аазоре будет понижаться от величины рд на входе до величины ре на выходе линейно, т. е.
кривые давлений а и Ь в функции х будут прямыми линиями, соединнющими точки р, и рз. Нетрудно видеть, что радиальное усилие И/, давления жидкости в верхнем зазоре, стремящееся переместить плунжер вниа, равно, если пренебречь скоростным напором потока утечек, усилию с)1з давления жидкости з нижнем зазоре, стремящемуся переместить плунм~ер вверх, т. е. эти силы уравновешиваются: й, = Й, =- ~ ~ЫЫх = ~' — -" — ' Ы (366) о Силы ф, и ф, уравновешены во всех случаях при параллельности поверхностей плунжера и втулки.
образующих щель, а в случае совпадения осек плунжера и втулки уравновешены при любой симметричной относительно оси конфигурации плунжера н втулки. Однако при искажении цилиндричности поверхностей втулки и плунжера равновесие радиальных сил при эксцентричном расположении осей плунжера и втулки нарушится, в результате чего возникают силы и моменты, смещающие плунжер к той или иной стороне поверхности втулки.
Рассмотрим наиоолее характерный случай эксцентричного размещения в цилиндрической втулке конусного плунжера, основание конуса которого обращено в сторону высокого давления жидкости (рис. 192, б). Величину усилия давления жидкости на единицу ширины поверхности Пх можно в этом случае определить двойным интегрированием. Опуская математические выкладки, приводим результаты этих вычислений, из которых следует, что для любой элементарной щели длиной Йх высотой у по радиусу и шириной на 338 по дуге окружности справедливо соотношение связывающее гра- диент давлении с градиентом расхода НР 12р~1Ч лт Вззх где р — абсолютная вяакость жидкости; — — поток жидкости через площадь аааора шириной Пз по нч лг дуге круга.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
