Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Учитывая это, рекомендуют конструктивно устранять проникновение (подсос) воэдуха в движущуюся рабочую жидкость при выходе ее иэ насадка. Изменение перепада давлений в силовом цилиндре при небольших отклонениях струйной трубки от среднего положения будет практически линейным, поэтому можно считать, что этот перепад давлений, под действием которого перемещается поршень силового цилиндра, пропорционален отклонению струйной трубки от среднего (нейтрального) положения. С целью исключения влияния на характеристики усилителя реакции струи необходимо, чтобы центр поворота трубки находился на ее оси.
Преимуществом системы со струйной трубкой является практическая нечувствительность к загрязнениям жидкости, а также относительно высокая устойчивость против автоколебаний, которая сохраняется даже при относительно высоких давлениях рабочей жидкости (100 кГ/см'). Практика показывает, что частицы загрязнителя, могущие нарушить работу иных распределителей, и в частности распределителя типа сопло — эаслонка (см. стр. 469), легко проходят через струйную трубку. Однако следует иметь в виду, что повышение давления выше 100 кГ/свэ может выэвать появление колебаний трубки, интенсивность которых может возрасти настолько, что их амплитуда достигнет величин, соизмеримых с входным сигналом, в результате чего система потеряет устойчивость.
При испольэовании распределителей со струйной трубкой в большинстве случаев можно обойтись без вибрационных движений, которые обычно применяются в эолотниковых распределителях для устранения сил статического трения. Разбрызгивание жидкости, отражающейся от распределительного блока струйного усилителя, вызывает появление воамущающих сил, действующих на струйную трубку, что эаменяет преднамеренно вводимую вибрацию. Струйный усилитель (устройство) дискретного типа Для распределения потоков жидкости применяются также струйные устройства дискретного (прерывистого) действия, являющиеся по существу некоторой конструктивной модификацией рассмотренного устройства пропорционального действия.
В этом устройстве струя имеет лишь два устойчивых положения (рис. 299), т. е. усилитель является двух- стабильным. Существенным конструктивным отличием последнего усилителя от рассмотренного усилителя пропорционального действия является сближение боковых стенок, образующих камеру смешения о, благодаря чему обеспечиваетсЯ воэможность ь — »» «.г ~ ~ 44 «прилипания» струи к одной ь ~ '7~ е иа стенок этой камеры.
л Н Принцип действия дис- ~ ~ С ~~~ ~ЯДА кретного струйного усилите- 4 Г ~ 1 м ля основан на свойстве погра- лии»ииие ф пичного слоя свободного по- и/ тока «прилипать» к приле- рвс. 2ВЕ. Привцвциаяьвы«схемы устгающей поверхности (стенке) ройств«в действия струйного устрой- (эффект Коанда), причем в ст»» дискретного типа этом «прилипшем» положении поток остается также и после исчезновения управляющего сигнала (управляющего расхода жидкости).
Механизм явления «прилипания» можно иллюстрировать принципиальной схемой, показанной на рис. 299, б и и. Положение струи между стенками, обрааующими камеру смешения (рис. 299, б) является неустойчивым. Вытекающая из канала питания струя жидкости, увлекает окружающую среду в направлении потока. Эта увлеченная среда должна восполняться вторичным потоком, воэникающим вдоль расходящихся стенок в направлении, противоположном направлению основной струи. Если вблизи отклонившейся струи окажется с одной стороны стенка, поток воамещения с этой стороны задерживается, что приведет к возникновению равности давлений с обеих сторон струи: вблизи стенки образуется область пониженного давления возмещающего потока жидкости, в результате чего струя примкнет («прилипнет») к стенке (рис. 299, в).
Иначе говоря, если струя проходит вблизи стенки, она как бы притягивается к ней и, будучи притянутой, удерживается в контакте с ней значительной силой. При атом, устанавливается равновесие между силой, стремящейся выпрямить струю в первоначальном направлении, и силой, возникающей в разделительной зоне Ь пониженного давления, искривляющей траекторию частиц жидкости в струе по направлению к стенке. Переброс (переключение) струи с одной стенки на другую происходит, когда это равновесие нарушается, т. е.
когда давление в разделительной зоне Ь настолько возрастает, что произойдет отрыв струи от стенки. Для этого необходимо подать в эту разделительную зону Б некоторое количество жидкости под давлением. Практически это будет достигнуто, если увеличить расход из правого управляющего канала; разделяющий вихрь при этом увеличивается и точка а прилипания смещается по направлению потока. После того, как точка а переместится к концу стенки, струя оторвется от правой стенки и перебросится на левую.
Переброс струи обусловлен тем, что череа правое управляющее отверстие поступает достаточный расход, чтобы восполнить убыль среды, отсасываемой правым краем струи, тогда как с противоположной стороны левым краем струи увлекается больше среды, чем поступает через управляющее отверстие, в реаультате давление с левой стороны понизится и струя, перебросившись, «прилипнет» к левой стенке. Ввиду направленности струи перетечки сигнала из одного входного канала в другой будут очень невелики, если только выходной канал не блокирован.
Для того чтобы устранить это перетекание также и в случае блокирования (перекрытия) питаемого выходного канала (при большой нагрузке), применены соединенные с атмосферой боковые отверстия Нг и И (см. рис. 299„а), расположенные в приемных каналах в области высоких скоростей.
Череа одно из этих отверстий струя в атом случае будет направляться в атмосферную среду вместо того, чтобы перетекать в другой входной канал. При соответствующей конструкции приемной камеры о и выходных каналов Ь и с (рис. 299, а) можно создать такой «запирающий вихрь», который полностью устранит непроизвольный поворот потока из одного выходного канала в другой при всех условиях нагружения выходных каналов Ь и с, даже если они полностью перекрыты (поток буйет вытекать в этом случае через МО одно из отверстий а, или оа в атмосферу). Изменить направление потока и ааставить его отклониться к противоположному выходному каналу можно лишь приложением противоположного по знаку управляющего потока. Во всех случаях, когда поток направлен, к примеру, в нагрузочный канал Ь, давление в парном нагрузочном канале с ниже давления окружающей среды, так что открытие или закрытие канала с не будет оказывать влияния на расход и давление в канале Ь.
На рис. 300, а приведены характеристики рассматриваемого устройства по отношению — в функции ††, где р и р Ра ~2в Р» фа РАМП , аз Ра/~п ав в аг а» ав ав а,Уа„в аг аи ав Рв~р„ а/ 47 Рнс. 300. Характернстнкн струйного устройства дискретного типа выходное давление и давление питания, а Ч, и ()„— выходной расход и расход питания. На рис.
300, б представлена характеристика по мощности (или коэффициенту полезного действия) устройства для различных давлений р„ питания. Максимальное значение к. и. д. имеет место при отношении —, Рв Рп равном от 50 до 55%. Необходимо отметить, что уровень давления питания и давления на выходе (на нагрузке) оказывает незначительное влияние на величину потребного расхода на управление. Для усилителя, работающего на воде, был получен максимальный коэффициент усиления по давлению, равный вначению $2; коэффициент усиления по давлению при работе на глухую камеру окааался равным 7,8, а максимальные значения коэффициентов усиления по расходу и по мощности были соответственно равны 9,9 и 6,9.
Расход Д„ на управление для переключения рассматриваемого дискретного усилителя, работающего на воде, практически не йы зависнтот отношения .Р'- и равен -з-=0,08-*.-0,09. Макснмаль- 0 Рп 'пп ное отношение расходов †' = .90'/,. 0п Интервал времени между подачей управляющего импульса и появлением выходного сигнала на выходе элемента (время реакции) зависит от конструктивных особенностей и размеров устройства, а также от отношения давлений управления и питания. При миниатюрных устройствах это время для газов достигает значения 40 — 50 мк/сев; для воды и рабочих масел быстродействие в 12 — 15 раз ниже. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ФИЛЬТРАЦИЯ ф жидкости И ГЕРМЕТИЗАЦИЯ ГИДРОАГРЕГАТОВ Глава 1Х ТРУБОПРОВОДЫ И ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНАЯ АРМАТУРА Трубопроводы, к которым относятся как жесткие трубопроводы, так и гибкие рукава и прочие подвижные сочленения труб, являются по ответственности выполняемых функций и по количеству откааов в работе одними иэ основных компонентов гидро- системы.
Ввиду того, что трубопроводы служат каналами, по которым энергия от гидрогенераторов (насосов) поступает к исполнительным гидродвигателям, раэрушение трубопровода неиэбежно выводит иэ строя гидросистему или ее часть. ,Жесткие металляческие трубопроводы В качестве трубопроводов гидросистеммашин в основном применяют бесшовные стальные цилиндрические трубы и реже трубы из цветных металлов и трубы иэ пластмасс.
Для сверхвысоких давлений (5 000 — 7 000 вГ!свв) применяют трубы ив специальных легированных сталей с механической обработкой внутренней поверхности. Расчет труб на статическую прочность. Прочность прямых с открытыми концами отреэков тонкостенных труб, нагруженных внутренним статическим давлением, при котором можно пренебречь дополнительными напряжениями, возникающими вследствие овальности (эллиптичности) сечения трубы, может быть проверена на продольный разрыв по формуле (466) где ар — допустимое напряжение раэрыва материала трубы (по окружности), которое обычно выбирается равным 30 — 35% величины временного сопротивления; р — максимальное давление жидкости в яГ~свэ; Ы и з — наружный диаметр и толщина стенки трубы в см. 17 т, м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
