Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 76
Текст из файла (страница 76)
После того, как шарик придет к упорному стержню, клапан действует, как обычный, однако усилия, с которым он перед началом открытия будет прижат к своему седлу, можно достичь в клапане обычной схемы лишь путем большого предварительного натяягекия пружины. На рис. 227, б показана типовая конструкция рассматриваемого клапана, рассчитанного на давление 300 вГ/сл'. Место установки клапанов. Предохранительный клапан должен устанавливаться возможно ближе к тем агрегатам, для еащиты которых он предназначен. Для сглаживания (срезания) мгновенно нарастающих пиков (забросов) давлений (например, при гидравлическом ударе) рекомендуется применять клапаны прямого действия (см.
рис. 218) с минимальной массой подвижных частей, так как при применении для этих целей клапанов с серводействием (см. рис. 226, а) могут возникнуть вследствие неизбежного запаздывания в открытии основного затвора клапана большие забросы давления. Как видно из последней схемы, затвор клапана '9 может сместиться лишь после того, как будет открыт вспомогательный клапан У и жидкость, заполняющая камеру 4, вытеснится в сливной канал. Кроме того, вытеснение жидкости, а следовательно, и открывание основного клапана будет зависеть также от перетекания в камеру 4 жидкости иа напорной магистрали через дроссель 2.
Испытания показали, что даже в лучших образцах подобных клапанов с серводействизм раарыв между началом открытия вспомогательного клапана У и затвора 9 составляет 0,01 сел. РЕДУКЦИОННЫЕ КЛАПАНЫ ПОСТОЯННОГО ДАВЛЕНИЯ Если от одного источника расхода питается несколько потребителей с разными давлениями, то для понижения давления применяют редукционные клапаны, которые поддерживают давление рабочей жидкости на выходе постоянным.
Источник расхода (насос) в етом случае рассчитывают на максимальное давление, необходимое для питания какого-либо из потребителей. Редукцнониый клапан представляет собой автоматически действующий дроссель, сопротивление которого равно в каждый данный момент разности между переменным давлением р„на входе в клапан и постоянным (редуцированным) давлением р на выходе из него.
В простейшем виде редукционный клапан (рис. 228, а) представляет собой плунжерное устройство, плунжер 3 которого с ко- г Рн бг г 3 г г г слиВ рн 4В гг г гр» б В Врг 7 д/ Рнс. 228. Схемы редунцноннмх клапанов нусной головкой 5 на конце усилием пружины 1 отжимается вправо и открывает проход жидкости из линии Я высокого давления р,„ в линии 4 пониженного (редуцированного давления р„, ). После того, как давление р в последней линии превысит усилие, на которое рассчитана пружина 1, плунжер й под действием давления жидкости переместится влево, перекрывая частично или полностью доступ жидкости в линию пониженного (редуцированного) давления. Поскольку диаметр сечения конуса 5 затвора плоскостью, проходящей по точкам контакта с острыми кромками седла, равен диаметру уравновешивающего поршенька 2, клапан статически уравновешен от сил входного давления жидкости р„. заг Клапан будет закрыт при Рьг~рр,А и открыт при Рзвр ~ Ржа1к где Р,„р и Р,„„— усилия сжатия пружины при закрытом и открытом клапане (ярактически при достаточно длинной пружине можно принять Р,„р = Р„,„); п<п 1= — — площадь сечения поршенька 2.
4 Для компенсации влияния возможного колебания давления в сливной магистрали гидросистемы она соединена с камерой 6 редуктора, ввиду чего усилие сливного давления на поршенек 8 плунжера суммируется с усилием пружины 1. На рнс. 228, б и в представлены схемы распространенных конструкций редукционных клапанов. Золотник 8 редукцнонного клапана, показанного па рис. 228,6, находится при отсутствии давления па выходе (в полости редуцированного давления) в крайнем правом положении, в котором жидкость из нагнетательной магистрали беспрепятственно поступает в питаемую систему (к потребителю редуцированного давления).
Если давление рр,э в питаемой системе повышается, то золотник 8 сдвигается влево, при этом дросселирующая щель сужается, в результате гидро- сопротивление ее возрастает, а редуцированное давление уменьшается. Если же давлоние в питаемой системе уменьшается, то золотник под действием пружины 1 перемещается вправо, в результате чего дросселирующая щель и редуцированное давление в системе увеличиваются. Если давление в системе возрастает до недопустимой величины, то золотник перемещается влево настолько, что соединяет окно 8 с камерой слива, т. е.
открывает проход маслу из системы на слив и полностью отсекает магистраль нагнетания от магистрали потребителя. При этом редуктор работает как предохранительный клапан системы потребления. В редукторе (рис. 228, в) клапан 1 показан в положении, соответствующем подаче к потребителю н~идкости под редуцированным давлением рр,а. В этом положении клапана жидкость из магистрали нагнетайия через щель между грибком клапана 1 и седлом в корпусе 2 поступает к потребителю.
До того, пока давление рр,а в системе потребителя не достигло заданной величины, порвтень 8 отжат пружиной 4 в крайнее левое положение, при котором игла клапана 1 упирается в седло поршня 8, пружина 5 сжата, поэтому клапан открывает максимальный проход н<идкости к потребителю.
При повышении давления р„на входе в редуктор повышается также давление Р, и в полости потребителя (в системе), в реаультате поршень 8 под действием давления я<идкости сн<имает пружи- 392 (Р— Р )э+Р Ю=Р— СЬ (Зйо) где Я вЂ” полезная площадь сильфона; з — площадь поперечного сечения входного отверстия диаметром Н; С вЂ” суммарная жесткость пружины 3 и сильфона; р„ — давление на входе в клапан; Ь вЂ” подьем клапана; Р„г — суммарное усилие пружин при подъеме клапана Ь = О. При малом подъеме клапана величиной й можно пренебречь, в результате получим Ржэ (~ ) (Рн у з)' (400) При понижении входного давления р„давление р, аа редукционным клапаном будет несколько повышаться.
Клапан вследствие отсутствия трущихся пар характеризуется высокой чувствительностью, но склонен к вибрациям. С целью устранения трения и повышения чувствительности при невысоких редуцированных давлениях в качестве поршня насоса применяют резино-тканевую гофрированную или плоскую мембрану 2 (рис. 228, д). Жидкость под высоким давлением рг подводится к каналу 8 и, пройдя дросселирующую щель, образованную конусным затвором э' и гнездом клапана, поступает в пу и перемещается вправо. При этом клапан 1 под действием пружины Б перемещается вправо, уменьшая зазор между клапаном и седлом корпуса.
При достижении заданного давления в системе клапан 1 полностью закроется. При уменьшении давления в системе поршень 8 снова переместится влево и откроет клапан, н результате давление в системе увеличится. При повышении редуцированного давления рр,э сверх ааданного значении усилие давления жидкости на поршень увеличивается настолько, что он, перемещаясь вправо, отходит от иглы клапана 1, вследствие чего клапан закроется, а менялу иглой и седлом поршня образуется зазор, через который жидкость поступает на слив.
В этом случае редуктор работает в качестве предохранительного клапана системы потребителя. В некоторых случаях необходимо поддерживать заданное редуцируемое давление при расходах, близких к нулю, для чего требуется высокая герметичность. Поскольку при рассмотренных выше схсмах а щелевым уплотнением (рис. 228, а — б) обеспечить необходимую герметичность трудно, применяют редукторы с уплотнением при помощи плоского (торцового) клапана 1 и сильфона 2 (рис. 228, г). Условие равновесия такого клапана может быть приближенно записано так: канал 8 потребителя пониженного (редуцированного) давления р .
Пружина1, как и в рассмотренных выше схемах, стремится открыть клапан, а силы давления жидкости на мембрану и на свяаанный с ней затвор е стремятся его закрыть. Для демпфирования колебаний применен дрос- 5 г сель У. Саа Выражение, отражающее работу такого клапана, основано на следующих исходных уравнениях: расхода жидкости череа клапан: ~) = )с~с(я зш — 1l (401) где р — коэффициент расхода; Й н сг — величина открытия (ход) клапана и угол конуса при вершине; й и с( — диаметры мембраны и седла клапана; Р„р а — сила сжатия пружины при вакрытом клапане (при Ь=О); С вЂ” константа жесткости пружины.
Подставив значение й из выражения (402) в выражение (401), получим 0=(гл~(агн 2 ' (~ яр. О сс 1 ~Рг Рг) ( ~~ 1)1 )I 4С где к= —,. (403) Подставив в уравнение (402) аначение Ь = О, получим выражение для определения максимальной величины давления рг на выходе иа редуктора: пР. О Ранах~ рг Рг ° — — 1 аг Из последнего выражения следует, что выходное давлеяие Р, зависит от входного р„ увеличиваясь с уменьшением последнего. с ) а а Ррад Рве.
229, Конструкция редукцвоввого кяапава равновесия клапана (допускаем равномерное распределение давления по площади клапана): яаг ~ яр а С~ 4 (Р1 Рг) яОг 4 Рг — — О, (402) На рис. 220 показана конструктивная схема распространенного редукционного клапана. В расточке корпуса 1 размещен редукционный золотник 2, который пружиной 8 отжимается в нижнее положение, соответствующее свободному проходу жидкости из подводящего канала И в камеру Ь и далее на выход. В крышке 4 размещен вспомогательный клапан 5, нагруженный пружиной 6, усилие сжатия которой регулируется маховичком 7. Золотник 2 предназначен для редуцирования давления потока жидкости, а клапан 5 — для настройки на необходимую величину редуцированного давления р, .
Жидкость из камеры Ь редуцированного давления проходит через демпферное отверстие а в аолотнике 2 к вспомогательному кчапану 5. До того, пока давление р, в питаемой системе не превысит усилия пружины 6, золотник 2 пружиной 8 будет удерживаться в нижнем положении, свободно пропуская жидкость из канала Ы в камеру Ь. После того, как давление р в камере Ь повысится до заданной величины, клапан 5 откроется, и жидкость через канал 4 поступит ка слив.Прк этом равновесие сил, действующих на золотник 2, нарушится и он,перемещаясь вверх, уменьшит проходное сечение, обеспечивая постоянное давление рр,э в камере Ь независимо от давления р„ в подводящем канале Й.
Если редуцированное давление в камере д вновь упадет ниже величины, на которую настроена пружина 6, вспомогательный клапан 5 закроется, в результате давления, действующие на золотник 2 с двух сторон, уравновесятся, и онподдействнемпружины 8 опустится, обеспечивая свободный проход жидкости иа канала Ы в камеру Ь. Для дистанционного управления предусмотрен канал перекрытый в обычных условиях пробкой 8. Глава $Ч ДРОССЕЛЬНЫЕ РЕГУЛИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Дроссель представляет собой местное регулируемое или не- регулируемое сопротивление, устанавливаемое на пути течения жидкости с целью ограничения ее расхода, достигаемого отводом (сбросом) части его в сливную линию, или создания перепада давления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
