Методическое пособие.Гидроаппаратура объемного гидропривода горных машин (848472), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Условное обозначение такого клапана приведено на рис. 1.25, б.Существуют гидроклапаны последовательности, у которых отсутствуетканал управления 7, соединяющий подводящее окно и окно управления. Утаких клапанов к окну управления 5 подводится внешний управляющий сигнал. Обозначение таких клапанов приведено на рис. 1.25, в.Таблица 1.4Основные параметры гидроклапанов давленияПБГ54-34МПВГ54-34МГ54-35М1251251256,310,02,50,650,650,554,04,06,4Продолжение табл. 1.4БГ54-35МВГ54-35МПГ54-35МПБГ54-35МПВГ54-35МГ66-32МБГ66-32МВГ66-32МПГ66-32МПБГ66-32МПВГ66-32МГ66-34МБГ66-34МВГ66-34МПГ66-34МПБГ66-34МПВГ66-34М20020020020020020032323232321251251251251251256,310,02,56,310,02,56,310,02,56,310,02,56,310,02,56,310,00,550,550,550,550,550,20,20,20,20,20,20,650,650,650,650,650,656,46,46,46,46,46,42,32,32,32,32,33,13,13,13,13,13,11.5.
Логические клапаны «И» и «ИЛИ»Гидроклапаны "И" и "ИЛИ" относятся к дискретным логическимустройствам. Они используются в схемах автоматики для выполнения соответствующих логических операций. Гидроклапан "И" - логический гидроклапан, пропускающий поток рабочей жидкости только при наличии давленияво всех подводящих гидролиниях. Если давление (сигнал) в одной из гидролиний будет отсутствовать, то на выходе сигнал такие будет отсутствовать.Схема клапана представлена на рис.
1. 26.Рис. 1. 26. Логический клапан «И»:а - схема; б - пример реализации; в - условное обозначениеОперация «И» может быть реализована, например, с помощью трехлинейного трехпозиционного золотникового гидрораспределителя (см. рис.1.26, б). Среднее положение, соответствующее наличию выходного сигнала,золотник занимает в том случае, когда сигналы на Bxl и Вх2 одинаковы. Еслиэто условие не выполняется, золотник занимает правое или левое положение,выходной сигнал отсутствует.Гидроклапан «ИЛИ» - логический гидроклапан, пропускающий потокрабочей жидкости при наличии давления в одной из подводящих гидролинийс одновременным запиранием другой подводящей гидролинии.
Схема клапана представлена на рис. 1.27.Наличие давления, например, во входной линии Bxl обеспечивает закрытие входного канала Вх2 и открывает выход жидкости к потребителю изканала Bxl. Таким образом, операция "ИЛИ" обеспечивает на выходе сигнал,если на входе появляется один из двух сигналов управления.Рис. 1.27. Логический гидроклапан "ИЛИ":а - схема; б - пример реализации; в - условное обозначение2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАПРАВЛЯЮЩЕЙГИДРОАППАРАТУРЫОсновными параметрами, характеризующими направляюще гидроаппараты, являются номинальный расход жидкости, номинальное давление, потеря давления при номинальном расходе, усилие управления. С учетом этихпараметров выбирается соответствующий гидроаппарат для конкретной гидравлической схемы.2.1. Выбор крановых гидрораспределителейВ крановых гидрораспределителях запорно-регулирующий элемент совершает поворотные движения в процессе управления потоками жидкости(рис.
2.1).Рис. 2.1. Схема кранового гидрораспределителяПерепад давления на входе и выходе кранового распределителя Pкможет быть определен по формулеРк = P1 – P2 = Q2 /2S2,где - коэффициент местного сопротивления; Q - расход жидкости крановогораспределителя; - плотность жидкости; S - площадь сечения расходного окна крана.Значения коэффициента местного сопротивления зависят от площадипроходного сечения крана. Площадь сечения расходного окна, в свою очередь, определяется углом поворота запорно-регулирующего элемента идиаметром подводящего канала. Значения , для кранового распределителяприведены в таблице 2.1.Таблица 2.1Коэффициент местного сопротивления51015253035404550550,05 0,31 1,84 3,45 6,15 11,2 20,7 41,0 95,3 27567Площадь сечения расходного окна кранового гидрораспределителя сдостаточной для практических расчетов точностью может быть определенапо формулеS = (r – R sin) 12 (R2 r sin - R2 sin2))1/2 ++ 8 (r2 - r R sin)1/2 /15,где r = d0/2 - радиус подводящего канала гидрораспределителя; R = dп/2 - радиус запорно-регулирующего элемента (пробки) кранового гидрораспределителя; d0 - диаметр подводящего канала; dп - диаметр пробки кранового распределителя.2.2.
Определение основных параметров клапанныхгидрораспределителейВ клапанную гидрораспределителях в качестве запорно-регулирующего элемента используют шариковый, конический или плоский клапаны(рис. 2.2).Рис. 2.2. Расчетные схемы клапанных распределителей:а-шарикового; б-конического; в-плоскогоДиаметр канала D, образующего расходное окно, определится по формулеD = (4 Q/ + d2)1/2,где Q - максимальный расход жидкости клапана; - максимальная скоростьтечения жидкости в расходном окне клапана; 12 м/с; d - диаметр толкателя.Максимальное значение величины перемещения клапана, соответствующее принятому значению размера канала h, определится:для шарикового клапанаh = ([r2 + (D2-d2)-sin/2sin2]1/2 – r)/sin2,где - угол между касательной в точке контакта шарика с седлом и осью отверстия, r - радиус шарика; для конического клапанаh = (D-[D2 - (D2-d2)-sin2/2sin2]1/2 – r)/sin2,где - угол конусности клапана;для плоского клапанаh = (D2 - d2)/4D.Величину усилия управления R, необходимую для удержания клапана воткрытом положении (без учета реактивных сил потока жидкости, можноопределить по формулеR = F1 + F2 + F3 - F4 ,где F1 = P1-S1 – усилие на запорно-регулирующий элемент от давления в полости подвода жидкости; P1 – давление жидкости в полости подвода (подклапаном); S1 – площадь контакта клапана с седлом; S1 = D2/4; для плоскогоклапана S1 = d12/4; F2 = ch1 – усилие предварительной затяжки; с – жесткость пружины; h1 – начальная деформация пружины; F3 – сила трения покоя,она составляет не более 0,1R; F4 = Р2 (D2 - d2)/4 – усилие от действия Р2 вполости отвода жидкости.2.3.
Определение основных параметров золотниковыхгидрораспределителейНеобходимая площадь сечения рабочего окна, обеспечивающая максимальный расход жидкости, определится из выражения, описывающего истечение жидкости через отверстие в тонкой стенкеS = Qmax/(2P/)1/2,где Qmax - максимальный расход жидкости через рабочее окно распределителя; - коэффициент расхода, он определяется как частное от деления действительного (измеренного) расхода жидкости на теоретический расход, вычисленный по предложенной формуле при = 1.Коэффициент расхода зависит от режима течения жидкости и для ламинарного потока является функцией числа Рейнольдса.
В золотниковыхраспределителях преобладающим является турбулентный режим теченияжидкости, т. к. скорость жидкости в рабочем окне принимается в 2...2,5 разабольше скорости жидкости в трубопроводах с целью уменьшения габаритовраспределителя. Для этого режима коэффициент расхода можно принять постоянным = 0,65, когда расходная щель имеет острые кромки, в случае за-кругленных кромок = 0,75...0,8; - плотность рабочей жидкости; Р – перепад давления в расходном окне распределителя. С достаточной для практических целей точностью Р можно определить по формулеР = Q2/2S2 = P1 - Р2,где - коэффициент местного сопротивления.
Для золотниковых распределителей = 2...4; P1, P2 - давление рабочей жидкости на входе в распределительи на выходе из него, соответственно; S = d3h - площадь сечения проходногоканала распределителя; d3 - диаметр пояска золотника; h - ход золотника.Диаметр пояска золотника d3 определяется величиной расхода жидкости и скоростью течения жидкости.d3 = l,04[(Qmax/l - dш/d3)1/2,где dш - диаметр шейки золотника. Конструктивно принимают dш = 0,6 d3; - скорость течения жидкости в рабочем окне распределители.Скорость течения рабочей жидкости в рабочем окне распределителя сучетом создаваемых струей потока гидродинамических сил определится = (2/)1/2(Р)1/2.Управление гидрораспределителем заключается в дискретном возвратно-поступательном перемещении золотника. Суммарное усилие, потребноедля перемещения золотника, определится по формулеF3 = FT + FГ + FП + FИ,где Fт - сила трения; FГ – осевая гидродинамическая сила; FП – сила сжатияпружины; FИ – сила инерции.Сила трения золотниковой пары зависит от правильности геометрических форм золотника и гильзы, чистоты обработки их поверхностей, свойствжидкости и может быть определена по формулеFт = FTП + FВТ,где Fтп - сила трения покоя; Fвт - сила вязкого трения при движении золотника.Сила трения покоя зависит от времени нахождения золотника в покое,зазора между золотником и гильзой и может составлять 0,2F3.
Способы снижения этой силы рассмотрены на стр. 19-25.Величина силы вязкого трения определится из уравнения, выражающего закон жидкостного трения НьютонаFВТ = 3Sщ/,где - кинематическая вязкость жидкости; 3 - скорость поступательного перемещения золотника; - радиальный зазор между золотником и гильзой; d3/2,5 в мк (в мкм); Зщ - площадь дроссельной щели распределителя, перекрываемой поясками золотника.Осевая гидродинамическая сила Fг, создаваемая потоком жидкости,действует на пояски золотника в сторону закрытия расходного окна (см. рис.1.6.).Гидродинамическая (реактивная) сила возникает при движении потока жидкости через расходную щель распределителя.
Поток направлен под некоторым углом к оси золотника, величина которого зависит от отношения h/.При h/ 1, что практически имеет место в большинстве случаев, значениеугла, характеризующего направление потока, = 69°.Осевая гидродинамическая сила определится по формулеFг = Fcos = Q3cos,где F - газодинамическая (реактивная) силе потека жидкости. Для четырехлинейного золотникового распределителя, когда поток будет действовать напояски золотника в рабочей и сливной камерах, осевая гидродинамическаясила определитсяFг = = 2Qcos(Р)1/2.В случаях, когда золотник в нейтральном положении удерживаетсяусилием пружины, открывание расходного окна распределителя сопровождается сжатием пружины. Это усилие определится по формулеFп = kз lз dзpf,где kз = 0,13...0,15 - коэффициент, учитывающий точность изготовления золотника; lз - максимальная длина контактирующей с гильзой поверхностизолотника, на которой возможно неуравновешенное давление; f - коэффициент трения золотника о гильзу.Сила инерции Fи определяется приведенной массой т золотника идвижущихся с ним деталей и ускорением движения золотника а.Fи = ma.ПРИМЕР.Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
