Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 75
Текст из файла (страница 75)
224, б), рабочая часть которых представляет собой закрепленную по контуру пластину, воспринимающую перепад давления. При повышении перепада давления сверх расчетного значения диафрагма разрушается. Пластины изготовляют из красной меди, серебра, биметаллов и др. Если кромка заясямного фланца выполнена острой (см. рис. 224, б), то пластина будет работать на срез у места ее закрепления. Для этого случая расчет производят по выражению пР о Р= 4 =тот™ Р=4т,о 8, где т,„— касательное напряжение при работе материала пластины на срез; для красной меди т, — 45 лГ)эьио; 385 13 т.
М. Башта в — толщина пластины в начальный момент нагружения; о' — диаметр отверстия, аакрываемого пластиной. В соответствии с этим толщина пластины рб в= —. 4т,р * ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ Для уменьшения размеров пружин и действующих на ннх усилий применяют дифференциальные клапаны с гидравлическим уравновешиванием части усилия, развиваемого давлением жидкости (рис. 225, а). Это уравновешивание обычно осуществлнется при помощи дополнительного поршня 1, свяаанного с основным поршнем 2 затвора клапана.
Очевидно, в этом случае пружина воспринимает лишь давление жидкости, действующее на площадь, равную разности площадей поршней 2 и 1. т 2 Рис. 225. Схемы дифферен- циальных клававов б! Усилие предварительного сжатия пружины У для атого клапана находят без учета трения из уравнения мр РУз Л) Р 4 ~~(т 1)' (398) где Нь и ь)ь — диаметры поршней 1 и 2 затвора клапана. Уравнение показывает, что данная схема позволяет применить независимо от величины давления и расхода жидкости через клапан пружины столь малого усилия, насколько это допускают силы трения плунжера. Очевидно, что чрезмерное уменьшение эффективной площади затвора клапана, т.
е. уменьшение разности площадей (1, — 1т) поршней 3 и 1, приведет к тому, что доля сил трения в балансе сил, действующих на плунжер, будет настолько велика, что клапан не сможет удовлетворительно выполнять свою функцию иа-за большого гистереэиса трения (см. рис. 220). Практика показывает, что для удовлетворительной работы клапана разность площадей, на которую действует давление нсидкости, должна быть не меньше 0,25 площади основного плунжера. Конструктивная схема дифференциального клапана конусного типа представлена на рис.
225, б. Для демпфирования колебаний служат дроссели а (см. рис. 225, а, б). При высоком расходе лтидкости усилие пружины можно уменьшить, объединив функции разгрузочного золотника и клапана по схеме, приведенной на рис. 225, в. Диаметры его поясков б и б равны, вследствие чего плунжер 2 золотника равгружен от сил давления жидкости, протекающей через аолотник.
В атом случае пружина 1 клапанной части золотника воспринимает лишь усилие давления жидкости на хвостовик 8 плунжера 2. Диаметр этого хвостовика может быть выбран настолько малым, насколько это позволяет требуемая чувствительность клапана. Подвод жидкости в камеру 4 клапанной части осуществляется через дроссель б, являющийся одновременно и демпфером против колебаний. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ С СЕРВОДЕИСТВИЕМ При применении в системах высоких давлений клапанов прямого действия диаметры их затворов практически ограничены величиной 25 мм, поскольку при больших значениях этих параметров недопустимо повышаются усилия пружин.
При применении же дифференциальных клапанов понижается их чувствительность. 10 У б 234 б 4 Рис. 226. Схемы двухступенчатых предохранительных клапанов В целях уменьшения усилия пружины при заданных расходе и давлении, а также для повышения чувствительности клапана и стабильности давления применяют клапаны с серводействием (рис.
226, а). Полость 1 рабочего давления Етого клапана через дроссельное отверстие 2 соединена с полостью 4, благодаря чему давления в них будут равны, Затвор 9 удерживается 13' пружиной 8 в закрытом положении. Затвор будет закрыт до тех пор, пока рабочее давление р, в полости 4, не преодолеет действие пружины 6 и не откроет вспомогательный клапан 7. После открытия этого клапана давление жидкости в полости 4 вследствие действия дросселя 8 понизится по сравнению с давлением в полости 1, в результате затвор 9 сместится, а давление в полости 1 понизится до величины, при которой расход жидкости через клапан 7 будет равен тому количеству жидкости, которое поступит в полость 4 через дроссельное отверстие 8.
Процесс вытеснения нскдкостя, а следовательно, и открытия основного клапана будет зависеть также от перетекания в полость 4 жидкости иа напорной магистрали череа дроссель 2, Благодаря ничтожному расходу жидкости через дроссель 2 в поршне 8 давление жидкости на поршень будет практически стабильным, а следовательно, стабильным будет и давление р, при всех режимах потока жидкости череа окно затвора 9. Изменением усилия предварительного сжатия пружины 6 вспомогательного клапана 7 можно наменять регулировку основного затвора 9.
Так, например, прн увеличении усилия сжатия пружины 6 давление, при котором произойдет открытие клапана 7, повысится, а следовательно, повысится и рабочее давление в камере 1 до величины, прн которой будет достигнуто равновесие сил, действующих на поршень 8 аатвора 9. Для уравновешивания клапана от сил сливного давления в затворе 9 выполнено осевое отверстие 10, соодиняющее сливную полость клапана с камерой 8, диаметр которой равен диаметру седла клапана. На рис. 226, б представлена схема подобного клапана с расположением вспомогательного шарикового клапана внутри основного клапана. Этот клапан более прост, чем клапан, представленный на рис.
226, а, в иаготовлении, однако, отличается от последнего неуравновешенностью от действия сил сливного давления. Эта 49 неуравновешенность определяется отношением („, ' „,), где Ы, и 4з — соответственно диаметр поршня затвора и гнезда клапана. Для повышения чувствительности клапанов с серводействием (см. рис. 226, а) диаметр Ы„сечения гнезда вспомогательного клапана 7 желательно увеличивать. Однако это ведет к увеличению размера пружины 6. Опыт показывает, что оптимальный диаметр д„составляет 4 — 5 лм. Диаметр 4, поршенька 8 выбирают равным примерно двум диаметрам 4, гнезда. Увеличение диаметра 4, повышает чувствительность клапана, однако при этом растут его габариты. Диаметр дроссельного отверстия 2 выбирают в 3 — 4 раза меньше диаметра 4„отверстия гнезда вспомогательного клапана 7.
зй8 Скорость течения масла через окна н прочие каналы клапана выбирают, если это не противоречит иным требованиям, в пределах 5 — б м/сел и реже 15 м/сел. Предохранительный клапан с индикаторным стержнем Недостатком рассмотренных предохранительных клапанов прямого действия является то, что в процессе повышения давления усилие, с которым аатвор клапана прижимается к своему гнезду (контактное давление), уменьшается, К момснту начала отрыва затвора клапана от гнезда натяжение пруязнны полностью уравновешивается давлением жидкости, а следовательно, усилие, с которым он будет прижат к седлу, пониаится до нуля.
В результате герметичность клапана задолго до его открытия может быть в той или иной степени на,рушена. 2 ~ у Э 145 ~/ Очевидно, в интересах сохранения герметичности усилие прижима затвора клапана к его гнозду желательно было бы сохранить вплоть до достижения давления, соот- ветствующего началу его открытия. Для этого необходимо, чтобы клапан перед открытием имел ступеньку в давлении. Конструктивная схема предохранительного клапана, д/ отвечающего этим требованиям, представлена на рнс.
227, а. Подвижный поршень 8, в котором выполнено седло для шарикового клапана 2, перемещается при повышении давления выше заданной величины сжимая пружину 6. При этом условие, с которым шарик 2 прижат к седлу, будет с повышением давления увеличиваться. После того, как шарик 2, перекрывающий канал 4, ведущий в резервуар, придет в результате перемещения поршня 8 к упорному стержню 5, площадь, на которую действует давление жидкости, уменьшится на величину площади отверстия, перекрываемого этим шариком. Вследствие этого равновесие сил нарушится и движение поршня 8 прекратится и возобновится лишь после того, как давление повысится до величины, способной преодолеть при указанном уменьшении площади клапана усилие пружины 6. В результате этого перед открытием клапана образуется ступенька давления. После того, как эта ступенька будет преодолена, шарик в реаультате 309 движения поршня 8 оторвется от своего седла и откроет проход жидкости через отверстие в этом поршне.
Величину давления р„при котором шарик 3 придет к упору озможно вычислить по выражению (усилием пружины 1 пренебрегаем) ОЗ л1 Рз Р1 дэ где р, — рабочее давление, на которое отрегулирован клапан; .О и о' — диаметры поршня Е и проходного отверстия в нем. Для снижения утечки (повышения герметичности) отношение дз должно быть максимальным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
