Гидравлические баки и теплообменники 5 страница

В таблице 4.10 приведены технические характеристики делителей потока типа МКД.

МКД

Таблица 4.10 – Технические характеристики делителей потока типа

Параметр	Типоразмер
МКД- 12/32	МКД- 20/32	МКД- 32/32	МКДС- 12/32	МКДС- 20/32	МКДС- 32/32
Присоединение	резьбовое	стыковое
Условный проход, мм
Расход на входе	в	16 – 25	55 – 80	130 – 160	16 – 25	55 – 80	130 – 160
делитель, л/мин:
- настройка I
- настройка II		10 – 16	40 – 55	100 – 130	10 – 16	40 – 55	100 – 130
- настройка III		4 – 10	25 – 40	80 – 100	4 – 10	25 – 40	80 – 100
Рабочее давление,
МПа:
- номинальное
- наибольшее
- наименьшее
Масса, кг	4,0	6,0	12,0	4,6	5,6	15,0

4.2.4 Гидродроссели и регуляторы потока

Дроссели и регуляторы потока предназначены для регулирования скорости движения выходного звена гидродвигателя. Кроме того, дроссели, как конструктивный элемент, входят в состав другой регулирующей и распределительной аппаратуры.

Дроссели могут быть выполнены по двум принципиальным схемам.

Линейные дроссели – это дроссели, в которых потери давления пропорциональны расходу жидкости. В таких дросселях потери давления определяются потерями давления по длине. Изменяя длину канала, по которому движется жидкость, можно изменить потери давления и расход через дроссель. Примером линейного дросселя служит гидроаппарат с дроссельным каналом (рисунок 4.10).

Рисунок 4.10 – Линейный дроссель: 1 – корпус; 2 – винт

В этом дросселе жидкость движется по винтовой прямоугольной канавке, длину которой можно изменять поворотом винта. Площадь живого сечения и длину канала устанавливают из условия получения в дросселе требуемого перепада давлений и исключения засоряемости канала механическими примесями, содержащимися в рабочей жидкости.

В таких дросселях за счет увеличения длины канала можно увеличить площадь его живого сечения, исключив тем самым засорения

дросселя во время его работы.

Нелинейные дроссели (рисунок 4.11) характеризуются тем, что режим движения жидкости через них турбулентный, а перепад давлений практически пропорционален квадрату расхода жидкости, поэтому такие дроссели часто называют квадратичными. В них потери давления определяются деформацией потока жидкости и вихреобразованиями, вызванными местными сопротивлениями. Изменение перепада давления, а, следовательно, и изменение расхода жидкости через такие дроссели достигается изменением или площади проходного сечения, или числа местных сопротивлений.

Рисунок 4.11 – Принципиальные схемы нелинейных дросселей:

а – игольчатого; б – комбинированного; в – пробкового щелевого; г – пробкового эксцентричного; д – пластинчатого пакетного; е – пластинчатого; 1 – корпус; 2 – игла; 3 – диафрагма; 4 – пробка; 5 – пластина; 6 – втулка

В регулируемых (рисунок 4.11 а, б, в, г) и нерегулируемых (рисунок

4.11 д, е) нелинейных дросселях длина пути движения жидкости сведена к минимуму, благодаря чему потери давления и расход практически не зависят от вязкости жидкости и изменяются только при изменении площади рабочего проходного сечения. Максимальную площадь устанавливают из условия пропуска заданного расхода жидкости через полностью открытый дроссель, минимальную – из условия исключения засоряемости рабочего окна.

В пластинчатых дросселях (рисунок 4.11 е) сопротивление зависит от диаметра отверстия, которое, однако, можно уменьшить лишь до

определенного предела (dmin≥ 0,5 мм), ограничиваемого засоряемостью во время работы такого дросселя. Для получения большого сопротивления применяют пакетные дроссели с рядом последовательно соединенных пластин (рисунок 4.11 д). В таких дросселях расстояние между пластинами l должно быть не менее (3 ÷ 5)d, а толщина пластин s не более (0,4 ÷ 0,5)d.

К нелинейным дросселям относятся также и комбинированные дроссели, в которых потери давления по длине и местные потери соизмеримы между собой по величине и в равной мере оказывают влияние на расход жидкости через дроссель (рисунок 4.11 б). На характеристику комбинированных дросселей влияет вязкость рабочих жидкостей. Поэтому такие дроссели целесообразно применять в гидросистемах, в которых температура рабочей жидкости изменяется в небольших пределах.

Важной характеристикой дросселей является их равномерная и устойчивая работа при малых расходах. Однако устойчивая работа

дросселя возможна при уменьшении площади ω до определенного предела, ниже которого расход становится нестабильным. Это объясняется

облитерацией – заращиванием проходного отверстия.

Сущность облитерации заключается в том, что в микронеровностях узких каналов задерживаются и оседают твердые частицы, содержащиеся в рабочей жидкости. Если размеры частиц, загрязняющих жидкость, соизмеримы с размером рабочего окна, то может произойти полное его заращивание и прекращение расхода жидкости через дроссель. При увеличении площади рабочего окна расход жидкости восстанавливается.

Причиной облитерации рабочего окна может быть не только недостаточная очистка рабочей жидкости, но и адсорбция поляризованных молекул рабочей жидкости на стенках щели. Адсорбируемые молекулы образуют многорядный слой, толщина которого может достигать 10 мкм. Этот слой способен сопротивляться значительным нормальным и сдвигающим нагрузкам. В конечном итоге происходит постепенное уменьшение площади живого сечения рабочего окна, а при малых значениях ω и полное его заращивание. Соответственно уменьшается до нуля и расход жидкости через дроссель. При страгивании с места

запорного элемента дросселя адсорбционный слой молекул разрушается, а первоначальный расход восстанавливается.

Поэтому, чтобы добиться малого расхода в ответственных гидросистемах, применяют специальные конструкции дросселей. В таких

дросселях рабочему органу (игле, пробке, диафрагме и т.д.) сообщаются непрерывные вращательные или осциллирующие движения. Благодаря этим движениям на рабочей поверхности проходного окна дросселя не

образуется слоя адсорбированных молекул и не происходит заращивание щели.

Если в дросселе предусмотрена возможность изменения его

гидравлического сопротивления в процессе работы, то такой дроссель называется регулируемым

В таблице 4.11 представлены технические характеристики гидродросселей типа ПГ77-1.

Таблица 4.11 – Технические характеристики гидродросселей типа ПГ77-1

Параметр	Типоразмер
ПГ77-12	ПГ77-14
Условный проход, мм
Расход масла, Q, л/мин:
- максимальный
- минимальный	0,06	0,12
Рабочее давление, P, МПа:
- номинальное
- минимальное	0,5
Перепад давлений в дросселе, МПа не менее	0,25
Расход масла через полностью закрытый дроссель, л/мин, не более	0,05	0,1
Масса, кг	3,9	6,0

В таблице 4.12 представлены технические характеристики гидродросселей типа ДР.

В таблице 4.13 представлены технические характеристики гидродросселей с обратным клапаном типа ДК.

Таблица 4.12 – Технические характеристики гидродросселей типа ДР

Параметр	Типоразмер
ДР-12 ДР-С12	ДР-20 ДР-С20	ДР-32 ДР-С32
Условный проход, мм
Расход масла, л/мин:
- максимальный
- номинальный
Рабочее давление, МПа:
- номинальное
- минимальное	0,5	0,2	0,3
Утечка из дренажа, л/мин, не более	0,08	0,12	0,24
Масса, кг	3,0	3,5	6,2
- для дросселей ДР
- для дросселей ДР-С	3,7	4,8	7,2

Таблица 4.13 – Технические характеристики гидродросселей с обратным клапаном типа ДК

Параметр	Типоразмер
ДК-12 ДК-С12	ДК-20 ДК-С20	ДК-32 ДК-С32
Условный проход, мм
Расход масла, л/мин:
- максимальный
- номинальный
Рабочее давление, МПа:
- номинальное
- минимальное	0,5	0,7	0,7
Утечка из дренажа, л/мин, не более	0,18	0,18	0,24
Масса, кг	5,0	6,8	12,7

В таблице 4.14 представлены технические характеристики гидродросселей типа Г77-2.

Г77-2

Таблица 4.14 – Технические характеристики гидродросселей типа

Параметры	Типоразмер
Г77-24	Г77-25	Г77-26	Г77-27
Номинальный расход рабочей жидкости, л/мин
Номинальное давление, МПа
Потеря давления при номинальном расходе через открытый дроссель, МПа, не более	0,2
Масса, кг, не более	3,6	6,5	35,0	59,5

Недостатком дросселей является неравномерность расхода, вызванная изменением перепада давлений у дросселя.

Для частичного или полного устранения неравномерности расхода применяют регуляторы потока, в которых перепад давлений в дросселе ∆P

во время его работы поддерживается примерно постоянным. Конструктивно этот аппарат состоит из последовательно включенных редукционного клапана и дросселя (рисунок 4.12).

Рисунок 4.12 – Схема регулятора потока: 1 – дроссель; 2 – пружина; 3 – редукционный клапан

Конструктивно этот аппарат состоит из последовательно включенных редукционного клапана и дросселя. Расход жидкости через регулятор устанавливается дросселем 1, а постоянство перепада давления на дросселе – редукционным клапаном 2. При увеличении расхода Q через дроссель увеличивается перепад давлений ∆P = P1 – P2, который вызывает смещение вверх запорно-регулирующего элемента клапана. Проходное сечение уменьшается, и при этом расход на выходе из регулятора будет уменьшен.

Благодаря постоянству перепада давлений у дросселя расход жидкости через регулятор и скорость движения выходного звена гидродвигателя не изменяются при изменении нагрузки.

При работе гидропривода вследствие изменения коэффициента расхода μ, вызванного колебаниями температуры рабочей жидкости,

расход через регулятор все же изменяется. Для серийных конструкций регуляторов это изменение составляет от 10 до 12 %.

В таблице 4.15 представлены технические характеристики

двухлинейных регуляторов потока типа МПГ55.

Таблица 4.15 – Технические характеристики регуляторов потока типа МПГ55

Параметр	Типоразмер
ПГ55-12М	2МПГ55-12М	МПГ55-22М (-32М)	МПГ55-14М	2МПГ55-14М	МПГ55-24М (-34М)	МПГ55-15М	МПГ 55-25М
Условный проход, мм
Расход рабочей жидкости,
л/мин:
- номинальный
- максимальный		-			-
- минимальный	0,1	0,1	0,04	0,25	0,25	0,09	0,04	0,15
Номинальное рабочее давление, МПа	6,3			6,3
Максимальное давление на выходе, МПа
Расход рабочей жидкости через полностью закрытый дроссель, л/мин, не более	0,06	0,06	0,03	0,12	0,12	0,07	0,2	0,12
Масса, кг	4,5	5,0	4,5	8,0	8,5	8,0	16,0	15,5

В таблице 4.16 представлены технические характеристики регуляторов потока с распределителем и обратным клапаном типа ПГ55.

ПГ55

Таблица 4.16 – Технические характеристики регуляторов потока типа

Параметр	Типоразмер
ПГ55-22	ПГ55-24	ПГ55-62	ПГ55-72
Условный проход, мм
Расход рабочей жидкости, л/мин:
- максимальный
- минимальный	0,06	0,12
Номинальное рабочее давление, МПа
Расход рабочей жидкости через полностью закрытый дроссель, л/мин, не более	0,03	0,1	0,08	0,08
Масса, кг	4,5	7,4	6,8	6,8

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 4

1. Какая контрольно-регулирующая и направляющая аппаратура служит для управления энергией потока в гидроприводе?

2. Назначение регулирующей гидроаппаратуры.

3. Назначение направляющей гидроаппаратуры.

4. Какая гидроаппаратура относится к регулирующей?

5. Для чего предназначены регуляторы давления?

6. В чем заключается принцип работы предохранительных клапанов?

7. Клапанами какого типа обеспечивается последовательность включения в работу гидродвигателей?

8. Для чего предназначены редукционные клапаны?

9. Какая гидроаппаратура относится к регуляторам расхода?

10. Для чего применяют обратные клапаны?

11. Для чего служит гидродроссель?

12. Каково назначение кранового и золотникового гидродросселя?

13. По каким параметрам выбирается гидроаппаратура?

5 РАСПРЕДЕЛИТЕЛИ ПОТОКА РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ

В целях изменения направления движения потока рабочей жидкости, а также для осуществления реверса рабочего органа станка или механизма, фиксирования гидродвигателя в заданном положении в системе гидропривода используются распределители потока.

При изготовлении гидрораспределителей в качестве конструктивных материалов применяют стальное литье, модифицированный чугун, высоко- и низкоуглеродистые марки сталей, бронзу. Для защиты отдельных элементов распределителей от абразивного износа, поверхности скольжения цементируют, азотируют и т.п.

Размеры и масса гидрораспределителей зависят от расхода жидкости через них, с увеличением которого они увеличиваются.

По способу присоединения к гидросистеме гидрораспределители выпускают в трех исполнениях: резьбового, фланцевого и стыкового присоединения.

Выбор способа присоединения зависит от назначения гидрораспределителя и расхода через него рабочей жидкости.

По конструкции запорно-регулирующего элемента

гидрораспределители подразделяются следующим образом:

Крановы е (запорно-регулирующим элементом служит кран). В этих гидрораспределителях изменение направления потока рабочей жидкости достигается поворотом пробки крана, имеющей плоскую, цилиндрическую, коническую или сферическую форму. Крановые гидрораспределители используются чаще всего в качестве вспомогательных в золотниковых распределителях с гидравлическим управлением.

Клапанные (запорно-регулирующим элементом является клапан). В клапанных распределителях изменение направления потока рабочей жидкости осуществляется путем последовательного открытия и закрытия рабочих проходных сечений клапанами (шариковыми, тарельчатыми, конусными и т.д.) различной конструкции.

Золотниковые (запорно-регулирующим элементом является золотник цилиндрической или плоской формы). В золотниковых

гидрораспределителях изменение направления потока рабочей жидкости осуществляется путем осевого смещения запорно-регулирующего элемента.

По числу фиксированных положений золотника гидрораспределители подразделяются: на двухпозиционные, трехпозиционные и многопозиционные.

По управлению гидрораспределители подразделяются на гидроаппараты с ручным, электромагнитным, гидравлическим или электрогидравлическим управлением.

5.1 Крановые гидрораспределители

В крановых гидрораспределителях изменение направления потока рабочей жидкости достигается поворотом пробки, имеющей плоскую, цилиндрическую, сферическую или коническую форму.

На рисунке 5.1 показана схема включения кранового распределителя в системе управления силовым цилиндром. Пробка крана имеет два перпендикулярных, но не пересекающихся отверстия. Она может занимать

два и больше угловых положения.

Герметичность кранового гидрораспределителя обеспечивается за счет притирки пробки к корпусу крана. Для кранов с цилиндрической пробкой зазор между пробкой и корпусом принимают равным 0,01 ÷ 0,02 мм. В этих кранах вследствие износа пробки и корпуса зазор между ними, а следовательно, и утечка рабочей жидкости с течением времени увеличиваются, что является недостатком такого распределителя.

Такого недостатка нет в крановых гидрораспределителях с конической пробкой.

Рисунок 5.1 – Схема включения кранового распределителя Недостатком крановых распределителей является также

необходимость разгрузки пробки от статических сил давления, которые прижимают пробку к одной стороне, увеличивая силу трения и затрудняя поворот пробки вокруг оси. По этой причине крановые гидрораспределители применяют в системах с рабочим давлением до 10 МПа.

Чаще всего крановые гидрораспределители применяют в качестве вспомогательных в золотниковых гидрораспределителях с гидравлическим

управлением.

5.2 Клапанные распределители

В гидросистемах некоторых машин применяют также клапанные распределители (рисунок 5.2), которые просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, а также могут обеспечить высокую герметичность.

Затвора клапанов приводят в действие ручными, механическими и

электротехническими устройствами. Из ручных устройств наиболее распространены клапаны с качающимся рычагом.

В клапанном распределителе (рисунок 5.2 а) в нейтральном

(среднем) положении качающегося рычага 1 оба клапана 2 и 3 находятся в своих гнездах; в этом положении клапанов канал b гидродвигателя

отсоединен как от канала a, связанного с насосом, так и от канала c, связанного с баком. При повороте рычага 1 вправо с гидродвигателем соединяется канал a насоса, при повороте влево – канал c бака.

Рисунок 5.2 – Клапанные гидрораспределители: а, б – с качающимся рычагом; в – с кулачковым приводом; г – с электромагнитным приводом

Схема четырехходового клапанного распределителя представлена на рисунке 5.2 б. При повороте рукоятки 1 перемещается та или другая пара клапанов 2 или 3, обеспечивая подвод (отвод) жидкости к соответствующей полости силового цилиндра 4.

Распространены также клапаны с кулачковым приводом

(рисунок 5.2 в). На валике 3 находятся четыре кулачка 2, соответствующим образом ориентированные один относительно другого. При повороте валика кулачки воздействуют на штоки соответствующего конусного затвора 1, обеспечивая подвод рабочей жидкости в полости илового цилиндра 5 и ее отвод. В положении, показанном на рассматриваемом рисунке, жидкость от канала, связанного с насосом, поступает через открытый (утопленный) затвор 4 в левую полость силового цилиндра 5 и удаляется в бак из правой полости цилиндра через клапан. Остальные два

затвора находятся в своих седлах. При повороте валика вступают в действие эти затворы, обеспечивая подвод жидкости в правую полость цилиндра 5 и отвод ее из левой полости.

На рисунке 5.2 г представлена схема трехпозиционного клапанного

распределителя прямого действия с двумя клапанами 1 и 4, управляемыми электромагнитами 2 и 3. При выключенных электромагнитах оба клапана прижаты пружинами к своим седлам. При этом магистраль нагнетания перекрыта, а полости гидродвигателя соединены со сливом. При включении электромагнита 2 клапан 1, сжимая пружину, переместится в крайнее левое положение и прижмется к левому седлу. В этом положении одна из полостей потребителя соединится с напорной магистралью. При включенном электромагните 3 и выключенном электромагните 2 сработает клапан 4, соединив вторую полость потребителя с магистралью нагнетания.

5.3 Золотниковые гидрораспределители

В золотниковых гидрораспределителях изменение направления потока рабочей жидкости осуществляется осевым смещением запорно- регулирующего элемента. Золотниковые гидрораспределители просты по устройству, многопозиционны, легко управляются, статически уравновешены от осевых сил давления жидкости. Такие гидрораспределители можно классифицировать по следующим признакам:

- по числу фиксированных положений золотника;

- по числу подводящих линий (ходов);

- по управлению;

- по числу золотников в гидроаппарате.

Принцип работы золотникового гидрораспределителя легко прослеживается на схеме рисунке 5.3.

Поршни золотника (рисунок 5.3 а) перекрывают отверстия 1, 2; поршень гидроцилиндра фиксируется в заданном положении. При положении поршней золотника, изображенного на рисунке 5.3 б, рабочая

жидкость поступает из насоса через отверстия 4, 1 в поршневую полость гидроцилиндра; поршень перемещается вправо. Рабочая жидкость из поршневой части гидроцилиндра через отверстия 2, 5 уходит в бак. При

смене положения поршней золотника (рисунок 5.3 в) поршень гидроцилиндра перемещается влево.

По числу фиксированных положений золотника

гидрораспределители подразделяются на двухпозиционные, трехпозиционные, четырех- и многопозиционные.

Рисунок 5.3 – Принципиальная схема работы золотникового распределителя

По числу подводов (линий, ходов) гидрораспределители могут быть двухходовые (двухлинейные); трехходовые (трехлинейные), четырех - и многоходовые.

В соответствии с этим в обозначениях гидрораспределителей первая цифра говорит о числе подводов. Например, из обозначения гидрораспределителя «4/2» можно понять, что он имеет 4 подвода, т.е. он

четырехходовой (четырехлинейный).

Вторая цифра в обозначении говорит о числе позиций. То же обозначение распределителя «4/2» говорит, что у него две позиции.

Примеры обозначения распределителей приведены на рисунке 5.4.

Рисунок 5.4 – Примеры условных обозначений гидрораспределителей:

а – двухпозиционный двухходовой; б – двухпозиционный трехходовой; в – двухпозиционный четырехходовой; трехпозиционный четырехходовой

Двухходовые распределители являются блокировочными: в одном положении золотника гидрораспределитель пропускает поток рабочей жидкости, в другом – блокирует. Такой распределитель, в частности можно применять для разгрузки насоса и всей гидросистемы от давления.

Трехходовой распределитель может быть использован для управления работой гидроцилиндра одностороннего действия (рисунок 5.5).

Четырехходовые гидрораспределители имеют наибольшее распространение в гидросистемах машин. При помощи таких гидроаппаратов каждая из рабочих полостей гидродвигателя может

попеременно соединяться то с линией нагнетания, то с линией слива. Благодаря такому гидрораспределителю имеется возможность осуществить движение исполнительного механизма в обоих направлениях

под действием рабочей жидкости.

Рисунок 5.5 – Пример схемы включения трехходового гидрораспределителя

Устройство ручного трехпозиционного четырехходового гидрораспределителя представлено на рисунке 5.6.

Рисунок 5.6 – Схема ручного трехпозиционного четырехходового гидрораспределителя: 1 – рукоятка; 2 – ушко; 3 – передняя крышка; 4 – отверстие для отвода рабочей жидкости; 5 – отверстие для подвода рабочей жикости; 6 – корпус; 7 – дренажный канал; 8 – задняя крышка; 9 – фиксатор; 10 – золотник; 11 – серьга

Переключение позиций распределителя осуществляется рукояткой 1, которая при помощи ушка 2 шарнирно присоединяется к золотнику 10. С корпусом 6 рукоятка шарнирно соединена с серьгой 11. Для фиксации каждого положения золотника служит шариковый фиксатор 9, помещенный в задней крышке 8. Утечки жидкости по золотнику со стороны передней крышки 3 исключаются манжетным уплотнением. Рабочая жидкость подводится через отверстие 5, а отводится через отверстие 4. Канал 7 – дренажный, служит для отвода утечек.

Гидрораспределители с ручным управлением применяют в машинах ручного управления, когда продолжительность операций в различные циклы неодинакова (так, гидрораспределитель с ручным управлением применяется на лесном погрузчике: оператор переключает золотник механизма подъема челюстей лесопогрузчика лишь после того, как убедится в том, что пачка деревьев лежит на них).

Дата добавления: 2014-12-07