Самостоятельная работа №4 Тема: Конструкция распределителей и дросселей

Под дросселем понимают регулирующий гидроаппарат, пред, назначенный для поддержания заданного расхода рабочей жидко­сти в гидролинии в зависимости от перепада давлений на дросселе. Такие регулируемые дроссели применяют в гидроприводах для регулирования скорости движения выходных звеньев гидродви­гателей, работающих в режимах постоянных нагрузок. Дроссели по конструкции запорно-регулирующих элементов подразделяют на золотниковые и крановые. На рис. 4.1, а показана конструк­тивная схема золотникового дросселя, в котором рабочее проходное сечение создается кромками расточки корпуса / и золот­ника 2, Для изменения площади рабочего проходного сечения дросселя необходимо перемещать золотник в осевом направлении. На рис. 5.9, б показана конструктивная схема кранового дрос­селя, в котором рабочее проходное сечение создается между расточ­кой корпуса / и узкой щелью, выполненной в полом кране 2, Для изменения площади рабочего проходного сечения дросселя необходимо повернуть кран в ту или иную сторону.

На рис. 4.2 показана конструкция типового кранового дрос­селя. Кран 4 с лимбом / и рукояткой 6 установлен в корпусе 3, закрытом крышками 2 и 5. Правая часть крана 4 полая и имеет узкую щель Б. Канал А (или В) предназначен для подвода рабо­чей жидкости, а канал Г —для отвода. Другие каналы и отвер­стия являются дренажными и предназначены для отвода утечек жидкости. Принцип работы дросселя заключается в следующем. Рабочая жидкость подводится в канал А и, проходя через щель Б, поступает в канал Г на выход из дросселя. Расход рабочей жидко­сти через дроссель зависит от площади рабочего проходного се­чения щели, которое изменяется при повороте крана 4. Чем больше угол поворота крана, тем больше расход через дроссель. Основными параметрами дросселей являются условные проходы 10 и 20 мм, номинальное давление 20 МПа и расходы 20 и 80 л/мин.

Расход через дроссель при прочих равных условиях зависит не только от площади рабочего проходного сечения, но и от пере­пада давлений. Чем меньше перепад давлений Д/>, тем меньше расход Q, и наоборот. Так как перепад давлений зависит от на­грузки, приложенной к выходному звену гидродвигателя, то

Рис. 4.2 Конструкция типового регулируемого дросселя

при переменной нагрузке нельзя получить с помощью одного только дросселя постоянный расход и, следовательно, стабильную скорость выходного звена гидродвигателя. Поэтому в гидроприводах с дроссельным регулированием применяют регуляторы по­тока — гидроаппараты, в состав которых входят помимо регулируемых дросселей также и клапаны, обеспечивающие постоянство р.

Регулятором потока называют регулирующий гидроаппарат, предназначенный для поддержания заданного расхода вне зависимости от перепада давлений в подводимом и отводимом потоках рабочей жидкости. Конструктивно регуляторы потока представ­ляют собой модули, состоящие из регулируемого дросселя и клапана. При помощи дросселя, как правило, регулируется (дози­руется) расход рабочей жидкости, а при помощи клапана автоматически обеспечивается постоянный перепад давлений на дросселе. Клапаны, входящие в состав регуляторов потока, могут быть включены с дросселем как последовательно, так и параллельно. На рис. 4.3 показана конструктивная схема регулятора по- тока с последовательным включением клапана.

Рис. 4.3. Регулятор потока с последовательным включением редукционного клапана

Рис. 4.4. Регулятор потока с парал­лельным включением переливного кла­пана

из регуля­тора, а полости В к Г соеди­нены каналами с полостью Д. Принцип работы регулятора потока заключается в следу­ющем. Рабочая жидкость под давлением р± = const поступает через редукционный клапан в полость Д, а затем под да­влением р₂ поступает через дроссель 2 на выход регулятора под давлением р₃. В полостях В и Г на золотник 4 клапана действует давление р_а> а в полости Б —сила пружины 3 и давление р₈, зависящее от нагрузки. Сумма сил, действующих на золотник клапана (без учета сил трения)

где Dиd — диаметры большого и малого пояска, золотника; р_з – редуцированное давление в полости Д; р₃ —давление жидкости на выходе из регулятора.

Перепад давлений на дросселе

Если давление р3 увеличится, то перепад давлений на дросселе уменьшится. В этом случае вследствие увеличения давления в по­лости Б золотник 4 редукционного клапана автоматически пере­мещается влево, увеличивая при этом рабочее проходное сечение. В результате этого расход и давление р2 также увеличиваются. Таким образом, прежний перепад давлений на дросселе восста­навливается. При уменьшении давления р9 золотник 4 клапана перемещается вправо, уменьшая при этом рабочее проходное сечение, в результате чего давление /?2 уменьшается. И в этом случае перепад давлений на дросселе 2 восстанавливается. Рас­смотренная схема типична для регуляторов потока, изготовляе­мых по ГОСТ 21352 — 75 на номинальное давление до 20 МПа.

На рис. 4.4 показана конструктивная схема регулятора по­тока с параллельным включением клапанов. В корпусе 1 регуля­тора размещены регулируемый дроссель 2, золотник 3 перелив­ного клапана с цилиндрической пружиной 5 и предохранительный клапан 6 с пружиной 7. Полости Б и Г переливного клапана со­единены каналами с входом в регулятор, полость А — с выходом из регулятора при помощи канала с постоянным дросселем 4. Принцип работы регулятора потока заключается в следующем. Рабочая жидкость под давлением р_г поступает в регулятор и делится на два потока: один поступает через дроссель 2 на выход регулятора, другой сливается в бак через золотник 3 переливного клапана. В полостях Б и Г на золотник клапана действует давление, а в полости А — сила пружины 5 и давление /?₂, зависящее от нагрузки на гидродвигателе. При увеличении давления р₂ золотник 3 клапана перемещается вниз и уменьшает рабочее проходное сечение, при этом расход через переливной клапан уменьшается. 5В результате давление р₁ на входе в регулятор увеличивается и таким образом перепад давлений на дросселе 2 р = р₁ — p₂ восстанавливается. При уменьшении давления р₂ золотник 3 клапана перемещается вверх и увеличивает рабочее проходное сечение, расход через клапан увеличивается, давление р₁ уменьшается. В результате перепад давлений на дросселе 2 снова восстанавли­вается. При давлении p₂ выше допустимого открывается предохранительный клапан 6 давление в полости А клапана падает, золотник 3 перемещается вверх, открывая проход всему потоку рабочей жидкости, поступающему в регулятор. Рассматриваемая схема типична для серийно выпускаемых регуляторов потока типа ПГ55-1, АПГ55-1 и БПГ55-1 и позволяет урегулировать скорость перемещения выходных звеньев гидродвигателей и предохраняет гидропривод от перегрузки. Номинальные давления 6,3; 10 и 20 МПа. Пределы регулирования давления соответственно 1,0—6,3; 2,0—10,0; 3,0—20,0 МПа. К основным параметрам регуляторов потока относятся условный проход, номинальное давление на входе, номинальный расход жидкости, перепад давлений, допустимое отклонение расхода и утечки жидкости, масса (без рабочей жидкости).