Методическое пособие.Гидроаппаратура объемного гидропривода горных машин (848472), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Уровень схода жидкости устанавливается дросселем, а постоянство перепада давления в дросселе обеспечивается редукционным клапаном.Рабочая жидкость из гидродвигателя поступает через отверстие 5 канал7, полость 4 в щель 2 дросселя 1 и далее на слив. Клапан 3 находится в равновесии под действием усилия пружины 5 и павления жидкости на клапан .Усилие предварительного сжатия пружины 5 выбирается таким, чтобы клапан, дросселируя жидкость в полость 7, обеспечивал постоянное давлениежидкости на входе в дроссель в окне 4. Поскольку на выходе из дросселя существует атмосферное давление, в результате на дросселе поддерживаетсяпостоянный перепад давления независимо от действующей нагрузки на выходном звене гидродвигателя.Если сечение проходного канала дросселя не изменяется, то расходжидкости через регулятор потока остается также постоянным, постояннойподдерживается и скорость выходного звена гидродвигателя.
Основные параметры регулятора потока приведены в табл. 3.5.Таблица 3.5МодельНоминальныйпоток,л/минНоминальноедавление, МПаОсновные параметры регуляторов потокаПотеридавления,МПаМПГ55-12МАПГ55-1240406,310,00,150,15Масса,кгСтоимость,руб.Срокслужбы,чQ,л/минПродолжение табл. 3.5МБПГ55-12МПГ55-14МАПГ55-14МБПГ55-14МПГ55-15МАПГ55-15МПГ55-15МПГ55-22МПГ55-24МПГ55-25МПГ55-32МПГ55-34МПГ55-35МПГ55-6240808080160160160408016040801602020,06,310,020,06,310,020,020,020,020,020,020,020,020,00,150,150,150,150,150,150,150,150,150,150,150,150,150,153,77,412,03.9.
Дросселирующие гидрораспределителиДросселирующие гидрораспределитель – гидроаппарат, изменяющийрасход жидкости и направление потока рабочей жидкости в нескольких гидролиниях одновременно под влиянием внешнего управляющего воздействия.Этот аппарат выполняет функции направляющего и регулирующегоустройства одновременно.Конструктивно дросселирующий гидрораспределитель может не отличаться, например, от золотникового распределителя, выполняющего функциинаправляющего устройства.
Однако при выполнении своих функций его золотник не имеет жестко фиксированных положений, кроме крайних, и выполнен с отрицательным перекрытием расходных окон.Основными рабочими элементами дросселирующих гидрораспределителей являются золотниковые регулирующие дроссели цилиндрические илиплоские, которые выполняют с проточкой или с отверстиями в гильзе (корпусе) гидрорапределителя. Схемы их приведены на рис. 3.11.Схема золотникового регулируемого дросселя с проточкой в гильзе (рис.3.11,а) используется в дросселирующих гидрораспределителях, которые управляют большими потоками жидкости.
Поясок золотника 2 имеет в некоторыхконструкциях парораспределителя профилированную форму. По его периметру выполняют продольные канавки треугольного сечения 5, лыски и т.п.Более технологичны золотниковые регулируемые дроссели с отверстиями 4 в гильзе 1 (см. рис. 3.11, б). Отверстия 4 могут иметь круглую,квадратную, треугольную форму. Форма отверстия обеспечивает необходимый закон изменения площади расходного окна и, соответственно, расходажидкости гидрораспределителем.Рис. 3.11. Схемы золотниковых регулируемых дросселей:а - с проточкой в гильзе; б - с отверстиями в гильзе;1-гильза; 2-золотник; 3-проточка; 4-отверстие; 5-канавкаПо числу рабочих окон золотниковые дросселирующие гидрораспределители делятся на одног двух-и многощелевые. Схема четырехще-левогозолотникового дросселирующего гидрораспределителя, работящего совместно с двухштоковым гидроцилиндром, приведена на рис.
3.12. Здесь направление потока жидкости и регулирование параметров потока осуществляетсяраспределителем 1, имеющим четыре дросселирующих щели.Дросселирующие щели образованы кромками расходных окон распределителя и поясками золотника при его поступательном перемещении.Условное обозначение дросселирующего гидрораспределителя отличается отобозначения направляющего гидрорасределителя только тем, что у него надполем расположены две линии.
Эти линии показывают, что золотник распределителя имеет бесконечное число положений.Рис. 3.12. Четырехщелевой дросселирующий гидрораспределитель:а - схема; б - условное обозначение;1 - распределитель; 2 - гидроцилиндрКак правило, дросселирующие гидрораспределители выполняются снулевым перекрытием поясками золотника расходных окон.
Они облада-:-•"высокой чувствительностью.4. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РЕГУЛИРУЮЩЕЙГИДРОАППАРАТУРЫ4.1. Выбор параметров предохранительных клапановДиаметр отверстия подводящего канала d0 (см. рис. 3.1) определитсяв зависимости от величины расхода жидкости и ее скорости течения черезклапан,d0 = (4Q/)1/2,где Q - расход жидкости через клапан; - скорость течения жидкости в подводящем канале.Скорость течения жидкости в канале клапана принимают в зависимости от давления открытия клапана: для давлений Р0 до 0,5 МПа, = 5 м/с дляР0 = 5...12 МПа, = 5...12 м/с, для Р = 12...20 МПа, = 12...15 м/с, для Р > 20МПа, = 25...30 м/с.Начальное усилие, необходимое для открывания клапана FH, определитсяFH = Р0 d02/4,где Р0 - давление, обеспечивающее открывание клапана.
Принимается равным 1,1 рабочего давления Р. Высота подъема клапана при срабатывании h(рабочий ход пружины) определится:для шарикового клапанаh = (Q/dсрsin)(/2P)1/2,где - коэффициент расхода; dcp - средний диаметр седла клапана; - уголнаклона касательной к поверхности шарика в точке контакта шарика с седлом к оси отверстия подвода жидкости; - плотность жидкости; Р - заданный перепад давления, обеспечивающий сжатие пружины на величину h.Предварительно его выбирают равным наименьшему значению из настраиваемых давлений работы клапанов.Коэффициент расхода жидкости зависит от числа Рейнольдса Rе идля 3<Re<100 может быть определен по формуле = 0,7271/1+181/Re1/2.В случаях, когда выходное отверстие имеет острые кромки и приRe >100, ~ 0,62.
Для конического клапана коэффициент расхода можнопринять ~ 0,75.Средний диаметр седла клапана может быть принятdсp = d0 + (0,3...0,5), мм ,Для конического клапанаh = (Q/dсрsin)(/2P)1/2,где - угол конусности клапана. Во избежание заклинивания клапана принимается >30. Для тарельчатого клапанаh = (Q/dсрsin)(/2P)1/2,Необходимое начальное усилие пружины Fпр определится: для шарикового клапанаFпp = Pdср2/4,для конического и тарельчатого клапановFпp = Pd02/4.Далее определяем конструктивные размеры пружины.
Диаметр проволоки dпр в мм определяем по эмпирической зависимостиdпр = 0,6(Fпр)1/2.Средний диаметр пружины определяем в зависимости от диаметрапроволокиD = (4...7)dпр.Пружину необходимо выбирать с учетом того, чтобы жесткость пружины была по возможности небольшой с целью ограничения влияния расхода жидкости на давление срабатывания клапана.Шаг пружины в свободном состоянии t может быть принятt = (2,0...2,5)dпр.Жесткость одного витка пружины C1 определится по формулеC1 = Gdпр2 /8D3,где G - модуль упругости пружинной стали.
Для пружинной стали 60С2С = 7,85104 МПа.Число рабочих витков пружины n принимается не менее трех.Жесткость пружины С определится по формулеС = C1/n .Длина пружины в свободном состоянии Н определится по формулеН = nt + idпр,где i - величина, зависящая от числа нерабочих витков n1; при n1 = 2,5 i = 1,5;при n1 = 3 i = 2; при n1 = 3,5 i = 2,5; при n1 = 4 i = 3. Начальная деформацияпружины h1 определяется по формуле h1 = FH/c. Пружина должна удовлетворять условию n(t-dпр)>h1.
Диаметр шарика dш клапана принимают dш = l,5d0.Окончательные значения давлений открытия клапана Р0 и закрытия клапанаР3 и перепад давления Р могут быть определены по формуламР0 = сh4/d02;Р0 = сh4/(d02/4+0,5Sк);Р = Р0 Рз,где SK - площадь контактной поверхности клапана, которая определится:для шарикового клапанаSк = (dср - d02) /4 ;для конического и плоского клапановSK = (dср2 - d02) /4.4.2. Параметры переливного клапанаПереливной клапан в отличие от предохранительного работает постоянно.
В силу такой специфичности его работы запорно-регулирующие элементы в таких клапанах выполняют золотникового или плунжерного типа(см. рис. 3.1, г, д).Расход жидкости через клапан Q определится по формуле расходажидкости через отверстие в тонкой стенкеQ = dx[2(P1 - P2)/]1/2,где - коэффициент расхода; d - диаметр плунжера (золотника); х - величинаоткрытия канала клапана; P1 - давление жидкости на входе в клапан; P2 - давление жидкости на выходе клапана; - плотность жидкости.Необходимое начальное усилие пружины Fпр определитсяFпр = [(P1-P2)d2/4] - сx – ch1,где с - жесткость пружины; h1 - начальная деформация пружины.4.3. Расчет параметров гидродросселяГидродроееель по воздействию на поток жидкости является местнымгидравлическим сопротивлением.
Поэтому его основные рабочие параметры(перепад давления Р и расход жидкости Q) подчиняются закономерностямформирования аналогичных параметров в соответствующих местных гидросопротивлениях.Перепад давления в дросселе в общем случае может быть выражен зависимостямиРДР = Рвх - Рвых;РДР = Кn;где Рвх, Рвых - давление жидкости на входе в дроссель и выходе из него, соответственно; К - коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции дросселя; n - показатель степени, зависящий от режима теченияжидкости.
Для ламинарного режима n = 1 и в этом случае дроссель называютлинейным, для турбулентного n = 1. Линейные гидродроcсели отличаютсябольшой длиной канала дросселирования и неизменной площадью его сечения (см. рис. 3.8, ж). Перепад давления в таких дросселях может быть определен по формулеL 2Р ,4R 2где - коэффициент гидравлического трения = 64/Rc; L - длина канавкивинта, L = dm; d - средний диаметр канавки; m - число витков винта дросселя в работе; R - гидравлический радиус, R = ав/2(а + в); а, в - ширина и высота канавки; - скорость течения жидкости в расходном окне дросселя; плотность жидкости.В случаях, когда расходное окно линейного гидродросселя выполненов виде круглого отверстия, перепад давления в дросселе определится по формуле Пуазейля128Qдр2 ρνL,Р πd 4где - кинематическая вязкость жидкости; L - длина рабочего окна дросселя;d - диаметр окна; QДР - расход жидкости через дроссель.Для нелинейного гидродросселя (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
