Дросселирующими гидрораспределителями

Золотниковый гидрораспределитель (золотник) состоит из гильзы 1, в которой находятся окна (присоединительные отверстия), расположенные симметрично продольной оси (рис. 16).

Внутри гильзы размещен плунжер 7 с поясками (буртиками) 2. Пояски плунжера при его продольном смещении могут частично или полностью перекрывать окна в гильзе.

Направляющие гидрораспределители в отличие от дросселирующих работают, как правило, при фиксированном положении плунжера в гильзе, обеспечивая тем самым постоянную площадь проходного отверстия. Включение золотникового распределителя в гидросистему производится с помощью трубопроводов (гидролиний) 3, 4, 5, 6, 8.

Рис. 16. Золотниковый гидрораспределитель (золотник)

По гидролинии 4 рабочая жидкость проводится к зо­лотниковому гидроаппарату. Гидролиниями 3 и 5 золотниковый распределитель соединяется с исполнительным механизмом, а по гидролиниям 6 и 8 производится слив рабочей жидкости в бак.

Внутри распределителя жидкость движется через кольцевые отверстия, образуемые поясками плунжера и окнами в гильзе. Площадь таких отверстии S = πDх, где D — диаметр плунжера; х — высота кольцевого отверстия, определяемая продольным смещением плунжера.

Пропускная способность золотникового гидрораспределителя определяется по формуле:

, (10)

где Q — расход рабочей жидкости;

p ₁ и p ₂ — давление рабочей жидкости соответственно на входе и на выходе;

µ _зол — коэффициент расхода золотника.

При постоянных значениях p ₁, p ₂ и µ _зол расход Q пропорционален площади S. Если окна в гильзе золотника имеют прямоугольную форму, то в этом случае получаем линейную зависимость расхода от перемещения плунжера.

Гидравлические качества золотника оцениваются семейством расходных характеристик построенных по уравнению (10) для различных значений х.

Золотниковые распределительные устройства бывают двух- и трёхпозиционные.

У первых плунжер занимает два положения (две позиции) — крайнее левое и крайнее правое; у трёхпозиционного устройства плунжер может занимать ещё и среднее положение.

Рис. 17. Принципиальные схемы золотников

По расположению поясков на плунжере относительно выточек в гильзе различают две схемы золотников (рис. 17, а и в). Жидкость, в зависимости от положения плунжера (рис. 17, а), подводится по трубопроводу высокого давления р либо к левой, либо к правой полости силового цилиндра.

При смещении плунжера золотника вправо левая полость силового цилиндра соединяется с линией слива, а правая (штоковая) — с линией высокого давления.

Так как давление в полости 1 золотника больше, чем в полости 2, то плунжер находится под действием неуравновешенных сил, стремящихся переместить его вправо. Для разгрузки плунжера от давления в сливной линии делают два дополнительных пояска — 3 и 4 (рис. 17, б).

Золотник, представленный на рис. 17, в, также разгружен от давления жидкости в сливной магистрали, поэтому он может быть рекомендован тогда, когда для перемещения плунжера должны быть приложены небольшие усилия. При небольших расходах жидкости, а также при управлении золотником с помощью сервопривода, могут применяться золотники, представленные на рис. 17, а.

В зависимости от соотношения ширины уплотняющего пояска на плунжере и выточки в гильзе различают золотники с положительным перекрытием, когда b ₁ > b ₂ (где b ₁ — ширина уплотняющего пояска, а b ₂ — ширина выточки в гильзе), с отрицательным перекрытием, когда b ₁ < b ₂, и с нулевым перекрытием, когда b ₁ = b ₂.

Золотники с положительным перекрытием имеют меньшие утечки жидкости, чем золотники с отрицательным перекрытием, но обладают некоторой зоной нечувствительности, равной 0,5 (b ₁ – b ₂). В пределах этой зоны перемещение плунжера не влияет на положение поршня силового цилиндра. Это обстоятельство, имеющее большое значение в следящих системах, привело к применению золотников с отрицательным перекрытием.

У золотников с отрицательным перекрытием смещение плунжера приводит к перемещению поршня силового цилиндра.

При рассмотрении схемы золотниковых распределительных устройств отмечалось, что при определённых условиях плунжер золотника может быть неуравновешен в динамическом отношении.

Тогда усилие, необходимое для перемещения плунжера, будет зависеть не только от разности давлений, действующих на торцовые поверхности плунжера, но и от сил трения и от реакции потока жидкости, протекающей через золотник.

Силы трения между плунжером и гильзой обычно не превышают 0,1 кг. Силы трения в уплотнительных устройствах имеют преобладающее значение. Так, по данным [2], при одном уплотнительном кольце силы трения увеличиваются до 0,5 кг, а при двух кольцах достигают 1 кг.

Для уменьшения сил трения в уплотнительных устройствах последние следует располагать там, где они будут разгружены от давления жидкости. Если возможно, следует вообще отказываться от уплотнений плунжера золотника.

Дата добавления: 2014-01-03