Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU (948287), страница 38
Текст из файла (страница 38)
П. Гидропневмопривод Соотношение между значениями диаметра условного прохода .0 и действительного внутреннего диаметра 73 приведено ниже: 21„мм.... 4 5 б 8 10 12 1б 20 Рммм...., от 3,6 до 4,5 4,5...5,7 5,7...7,2 7,2...9,0 9...11 11...14 14...18 18...22,5 Типоразмерные ряды всех гидроаппаратов строят по диаметру их условного прохода.
К основным параметрам гидроаппаратов относятся также номинальное давление, номинальный расход рабочей жидкости с определенной вязкостью, масса аппарата (без рабочей жидкости). Гидроклапаны давления. Гидроклапанож давления называют регулирующий гидроаппарат, предназначенный для управления давлением рабочей жидкости. Гидроклапаны давления подразделяют по назначению — на напорные, редукпионные, разности давления и соотношения давления; по воздействию потока на запорнорегулирующий элемент — на клапаны прямого Я„,„< 30 я)мин и р„,„< 32 МПа) и непрямого действия Я„,„> 30 л/мин и р„„> > 32 МПа). Напорный гидроклапан предназначен для ограничения давления в подводимом к нему потоке рабочей жидкости.
Напорные клапаны подразделяют на предохранительные и переливные. Нредохранитепьный гидрокпапан служит для предохранения гидропривода от давления рабочей жидкости, превышающего допустимое (установленное) значение, защищает привод от перегрузки и разрушения. Он является аппаратом эпизодического действия, т. е. при нормальных нагрузках гидропривода он закрыт и открывается лишь при давлении рабочей жидкости в гидроприводе, превышающем установленное значение, определяемое силой предварительного поджатия пружины.
В силу того, что предохранительный клапан срабатывает в аварийном случае, к нему предьявляют высокие требования: герметичность сопряжения седло— клапан — несколько капель в минуту (обычно 2-3) до момента открытия и стабильность давления настройки клапана (0...5 о4); номинальный расход — около 30 '.4 максимального расхода в системе; высокое быстродействие, На рис.
7.2 показана конструктивная схема предохранительного гицроклапана (К) прямого действия, который состоит из корпу- 216 Гк 7. Гидроустройства объемного гидрояривода са 1, конического (см. рнс. 7.2, а) илн золотникового Гсм. рис. 7.2, в) клапана (запорного элемента) 2, пружины 3 и пробки 4. В корпусе гидроклапана имеются две гидролинии: Р— подвод рабочей жидкости с диаметром условного прохода 27„ = 27,; Т вЂ” отвод рабочей жидкости; 1?, — диаметр седла. 2 Р т Рнс. 7.2. Конструктивные схемы предохраннтсльного гидроклапана с коническим (а) и золотниковым (л) запсрнымн элементами; условное графическое обозначение (б) Условное обозначение не отражает особенности конструктивного исполнения предохранительного гндроклапана (см. рис.
7.2, б), но позволяет понять принцип его работы. Принцип действия гидро- клапана основан на уравновепзивании сил давления со стороны зюдвода рабочей жид- О р,,„,рр р Рнс. 7.3. Схема работы н рабочая характеристика предохранительно- го клапана кости на запорно-регулируюгций элемент, трения, инерции и гидродинамической силы силой Гс„р предварительного поджатия пружины при течении через гидроклапан потока рабочей жидкости. Давление р, (рис. 7.3), при котором гидроклапан начинает открываться, преодолевая силу предварительного поджатия Га „р пружины, называют давлением открытия. 217 Ч.
Н. Гидропиевиоиривод Уравнения сил, действующих на запорно-регулирующий элемент гидроклапана, при условии контакта по всей опорной поверхности имеют следующий вид: в закрытом положении р2 Ро = ропр ь ~)г~ 4 в открытом положении 02 1 л(22 — 22„. ) 4 2 4 + г — = говр ь сврй ь рвр * р2 пО2 где 27 — наружный диаметр конического опорного пояска на седле; гр0~/(Ло 2) — ГндрОдниаМИЧЕСКая СИЛа ВОЗдЕйСтВИя ПОтОКа На Запорно-регулирующий элемент; с,р — жесткость пружины; Ь вЂ” высота подъема запорно-регулирующего элемента от седла (или высота щели); Г, — сила сухого трения в направляющих запорно-регулирующего элемента. Массой запорно-регулирующего элемента и давлением в сливной линии пренебрегаем. В предохранительных гидроклапанах прямого действия размеры рабочего проходного сечения изменяются в результате непосредственного воздействия потока рабочей жидкости на запорнорегулирующий элемент.
Полное открытие гидроклапана сопровождается его подъемом от седла на высоту, определяемую из уравнения расхода: Г2рвв Д„„= 12Ы,ой гйп а Р 218 где 12 — коэффициент, характеризующий расход через щель; о1,р— средний диаметр щели 2ндроклапана; а — угол конуса клапана; р =рв + Лрд (ЛРС2 — ПОтЕрИ даВЛЕНИя В КЛанаННОй ЩЕЛИ, т. Е, изменение давления в линии гидросистемы при расходе Д ). Перепад давления Лр~ объясняется изменением силы предварительного поджатия пружины при подъеме гндроклапана для пропускания жидкости до значения Г„р — — Ро„р -~ с, 6. По заданному или выбранному, по возможности минимальному, значению Лро определяют жесткость пружины с„р — — Лрг Ы2/4Ь. Гл. 7.
Гидроуотройотва обьвгииого гидропривода При закрытии гидроклапана сила предварительного поджатия пружины превышает силу давления жидкости на запорнорегулируюший элемент, т. е. Р„,рЯ, <РО„р,где 5,— площадь затвора, на которую действует давление жидкости. Площадь затвора при закрытии равна сумме плошадей конического опорного пояска и седла: Ь; = "~' - — '(В2-В2). 4 8 Давление закрытия клапана в этом случае Р,, р — — РО„р/Яи Перепад давления, обусловленный открытием и закрытием запорнорегулирующего элемента называют гистерезисом гидроклапана, 21рт„= (Р, — Р.„„р ).
Согласно УРавнению РавновесиЯ сил, 2У2 Л = (12 Ргисг Ро с / На практике стремятся получить гзр „-+О, что достигается уменьшением диаметра опорного пояска, сил трения, которые при расчете не учитывались. Стабильность работы гидроклапана тем выше, чем меньше значение др„„„. Внутренняя герметичность гидроклапана обеспечивается, если между запорно-регулирующим элементом и седлом под действием силы Ро„создается замкнутая линия контакта, а контактное напряжение на опорной поверхности значительно превышает давление открытия клапана, т. е.
г Опр к(Г22 — Ггз )/4 При открытии гидроклапана часть жидкости из напорной линии сливается в бак. Если причину, вызвавшую повышение давления в напорной линии, не устранить, то гидроклапан останется открытым или будет совершать колебательное движение, а давление будет изменяться в пределах р ...Р.„„р. Устойчивость гидроклапана означает отсутствие незатухающих колебаний, приводящих к 219 Ч. 11. Гидропиевмопривод Оно К2~~ о ! 0п и О В Б А Г оР=Ркз Рво о б в Рис.
7.4. Условное графическое обозначение (а), конструктивная схема (б) и статическая характеристика (в) предохранительного гидроклапана непрямого действия 220 его ударам о седло и, как следствие, к разрушению н к значительным колебаниям давления во всей напорной линии. Динамика гидроклапана обусловливается ускорением его подвижных частей в переходном режиме. В момент открытия гидроклапана вследствие инерции его подвижных элементов и трения давление перед ним резко возрастает, и он, получая импульс силы, открывается с ббльшим ускорением. При этом пружина сжимается, скорость потока в проходных каналах гидроклапана увеличивается, давление резко снижается.
Гидроклапан начинает двигаться в сторону седла, что приводит к повышению давления жидкости во входной полости и подъему клапана. Таким образом, цикл повторяется. Для снижения и устранения колебательных движений применяют демпфирующие устройства, создающие при движении гидроклапана силы сопротивления, которые пропорциональны скорости движения запорно-регулирующего элемента.
Конструктивные габариты гидроклапанов с параметрами Д„, >30 л1мин и р„,„> 32 МПа не соответствуют общепринятым требованиям. Для получения приемлемых габаритов и стабильных параметров используют схемы гидроклапанов непрямого действия. Предохранительный гидроклапан непрямого действия — гидро- клапан (рис. 7.4), в котором размеры рабочего проходного сечения определяются положением основного запорно-регулирующего элемента, изменяющегося в результате воздействия потока рабочей жидкости на вспомогательный запорно-регулирующий элемент. В режиме напорного гидроклапана конусный запорный элемент 2 с Гл. 7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
