Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 82
Текст из файла (страница 82)
УСТРОИСТВА ДЛЯ ИЗОЛИРОВАНИЙ ПОВРЕЖДЕННОГО ТРУБОПРОВОДА Для ващиты участков гидросистемы с потребителями, расходующими за одноразовую операцию ограниченный объем жидкости, применяют доваторы, которые после прохода заданного количества (объема) жидкости полностью перекрывают подводящую магистраль. В частности для защиты от потерь жидкости при разрушении вспомогательных систем — манометров и различных 1 2 3 4 5 10 р д 7 б) а1 7 4 3 ф Рис.
243. Схемы доваторов длл изолировании иовреждевиой гидравлической ветви датчиков с малым объемом применяют доваторы, основанные на принципе вытесняемого объема, которые представляют небольшой цилиндр (рис. 243, а), поршень которого отделяет защищаемый прибор от гидросистемы. Полость доватора ваполняется жидкостью 'с помощью перекрывкого вентиля, при открытии которого поршенек под действием пружины перемещается влево. Для иаолирования поврежденной гидравлической магистрали применяют равличные автоматические предохранительные устройства, принципиальная схема одного из которых показана на рис.
243, 6. Сигналом о поврея<дении (разрушении трубопровода), вызвавшем потерю рабочей жидкости, здесь служит падение давления в магистрали. Устройство состоит из клапана 9, поршенек б которого входит в цилиндр 4, а конусная часть может перекрывать выходное отверстие 10, ведущее к потребителю. Правая полость цилиндра 4 сообщена с полостью 5 корпуса 8, а леван через дроссельное отверстие 8 — с полостью 1 корпуса. Это дроссельное отверстие определяет скорость перемещения клапана 9, а также служит демпфером против колебаний клапана и устраняет реакцию клапана на случайные кратковременные забросы перепада давления.
Клапан 9 под действием пружины 8 стремится переместиться в крайнее правое положение, при котором отверстие 10, ведущее к силовому цилиндру, будет открыто. Принцип действия предохранителя основан на изменении перепада давления жидкости во входной б и выходной 1 полостях (Лр = р,„— рс) при нарушении установленного режима течения жидкости в результате разрушения магистрали потребителя.
При полном или частичном разрушении трубопровода на линии, связанной с выходной камерой 1, давление р, в ней понизится, что приведет к повышению установившегося перепада давления Лр =' = р, — р, в камерах Б н 1 действующего на поршенек б клапана 9. При известной величине Лр клапан 9 переместится влево и полностью перекроет выходное отверстие 10, связанное с поврежденной линией. Рассмотренное предохранительное устройство пригодно для работы в широком диапазоне расходов жидкости, нижний предел которого определяется предварительным натяжением пружины 8. При расходах жидкости пиксе этого предела, при которых не раавивается необходимый для сжатия пружины 8 перепад давления, предохранитель не сможет предотвратить утечку жидкости даже в том случае, если магистраль потребителя полностью разрушена.
При расходах все, значительно превышающих верхний предел рабочего диапазона, клапан может преждевременно аакрыться даже при исправной системе. Ввиду этого предохранитель регулируется так, чтобы расход жидкости прн исправной системе находился в требуемом диапазоне, определяемом сечениями дроссельных отверстий 7 и 8, также площадью поршенька б и усилием прулсиньс 8. Максимальное значение расхода Ош,„, которое вызовет закрытие клапана, определяется из уравнений йр 2э Ошах = Фа у' ЛР1„= Р„+ Схш,х, где р и 1р — коэффициент расхода череа отверстия 7 и суммарная их площадь; 1„и 1хр — площадь поршенька 6 и перепад давлений на вем; Ь 6 Х' где /, и ~з — площади сечений дроссельных отверстий 1 и 8; ф, и 9, — расходы через дроссельные отверстия 1 и 8.
Время перемещения поршня 8 для установившегося режима мв (449) =е,=е, где Е и э — площадь и путь перемещения поршня 8; ю, — объем жидкости, вытесняемый поршнем 8 эа полный ход. Расчетный доэнруемый объем и~ такого доватора без учета потерь может быть выражен й=и~„+ч,~=в„(1+ — '). (420) Применение доваторов по объему целесообразно в тех случаях, когда разовое (расход) потребление жидкости относительно небольшое по сравнению с объемом жидкости в баке и потеря дози- Р„и С вЂ” усилие начального сжатия пружины 8 (при крайнем правом положении поршенька 6) и константа ее жесткости; хм„— максимальное перемещение поршенька 8.
Доэнруемое количество жидкости не зависит от ее вязкости и температуры, а также от продолжительности рабочего цикла, поскольку с изменением вязкости повысятся перепад давления Ьр = р, — р, н сопротивление дроссельного отверстия 8.
В результате клапан закроется лишь после того, как пропустит строго заданное количество жидкости. В равной мере доэирующие свойства устройства будут охранены и при увеличении расхода жидкости. При этом перепад давления Ьр = р, — р, увеличится, а следовательно, пропорционально уменьшится время, необходимое для заполнения жидкостью правой полости цилиндра н через дроссельное отверстие 8. На рнс. 243, в показана схема объемного доватора подобного я~о типа. Прн подаче жидкости от насоса поршень 4 под действием жидкости, сжав пруя<ину У, перемещается влево; одновременно жидкость в количестве Ч, будет поступать через дроссельное отверстие 1 под' поршень 8 и через дроссельные каналы 2 к потребителю (Чз).
Поступление жидкости к потребителю будет происходить до тех пор, пока поршень 8 не перекроет канала 8. Объем жидкости, прошедшей через дозатор, можно приближенно определить без учета трения и снл инерции, а также допуская, что коэффициенты расходов дроссельных отверстий 1 и 8 равны из условия руемого объема не может вмазать каких-либо нарушений в работе гидросистемы.
Следует отметить, что дозатор по объэму не дифференцярует наружные и внутренние утечки, в то время как последние не вызывают опасности потери гидросистемой жидкости. Доэаторы по объему вступают в действие начиная с некоторой скорости потока, соответствующей некоторому критическому расходу, а следовательно, на утечки, объем которых меньше этого значения, доватор не реагирует. Доваторы по расходу. В случае, если потребитель (в частности гидроцилиндр) пропускает эа один цикл работы количество жид- т У 3 Рт - б) б) Рнс. 244. Схемы доватора по расходу жидкости (а) н челночного клапана (б в в) кости, превышающее аапас ее в резервуаре, для защиты гидро- системы от потери жидкости применяют доваторы по расходу, которые При достижении некоторой скорости потока, превышающей скорость при номинальном расходе данного 'потребителя, полностью перекрывают его участок магистрали.
На рис. 244, а представлена схема подробного доватора по расходу. Жидкость от насоса проходит к потребителю через дроссельное отверстие 3 в поршне 1, сопротивление которого создает перепад давления (р, — рв), нагружающий пружину 8. При повышении расхода жидкости перепад давления увеличивается, в соответствии с чем размер щели х уменьшается, а сопротивление ее увеличивается. При некотором повышении расхода давлениер, доствгкет такого значения, что поршень 1 перекроет выходной канал диаметром д (дозатор срабатывает).
При расходе ~~, соответствующем некоторому открытию щели, иа поршень 1 действуют силы (Р— Р )Р +( — Рз) Р,=Р„„— или ((Р~ Рз) Р'+(Р, — р,) г('] = Р„р — сх, (42() где Є— усилие пружины 8 при нулевом открытии клапана (х = О); с — жесткость пружины 8; я0~ Р = — — площадь поршня 4 лР Р; = — — площадь выходного отверстия доватора; е РП Рз и Рз — соответственно давлениЯ на входе, в пРУжинной камере и на выходе. Поскольку расход определяется выражением =И ~/ — (Р~ — Р,), где 1 — площадь дроссельного отверстия 2 и / 2л т р — коэффициент расхода (см.
выражение (74)), перепад давления р, — р, при () = совзс будет величиной постоянной, не зависящей от изменения параметра х. Дозатор по расходу также не дифференцирует утечки яа внешние и внутренние. Описанные доваторы по объему и расходу срабатывают при каком-то минимальном расходе, который для лучших типов доваторов составляет 0,4 л//зин. Следовательно, при утечке (во внешнюю среду) меньше 0,4 л/мин доватор не будет срабатывать н жидкость за какое-то время может быть потеряна. Для уменьшения указанного минимального значения расхода необходимо максимально снижать трение подвижных частей доватора. Для уменьшении влияния на работу доваторов инерционных перегрузок поршни их выполняют полыми и изготовляют из материала с минимальным удельным весом.
Челночные клапаны. Недостатком описанных доваторов является также н то, что они полностью отключают питание защищаемого агрегата. Для устранения этого применяют дублированный трубопровод с установкой челночных клапанов (рис. 244, б), срабатывающих при некоторой равности перепада давления. При повреждении одного из трубопроводов изменяется давление на торцах челночного клапана, что вызовет его перемещение. При срабатывании одного из этих клапанов, обусловленном разрушением трубопровода илн иными причинами, питание потребителя осуществляется через второй дублирующий трубопровод.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
