|
|
Вспомогательные устройстваТеоретические положения. Гидроаппаратура - это устройства управления гидроприводом, при помощи которых он регулируется, а также средства защиты его от чрезмерно высоких и низких давлений. К гидроаппратуре относятся дроссели, клапаны разного назначения и гидрораспределители - устройства для изменения направления потока жидкости. Вспомогательными устройствами служат так называемые кондиционеры рабочей жидкости, обеспечивающие ее качество и состояние. Это различные отделители твердых частиц, в т.ч. фильтры, теплообменники (нагреватели и охладители жидкости), гидробаки, а также гидроаккууляторы. Расчет гидроаппаратов чаще всего сводится к определению расхода D, перепада давления р, площади каналов для прохода рабочей жидкости и усилия, необходимого для регулирования. Расход через устройство управления с площадью канала Sк может быть определен по формуле Q=mSk(2Dp/r)1/2, (8.1) где m - коэффициент расхода; r - плотность жидкости; Dp – перепад давления на гидроаппарате. Перепад давления Dp равен Dp = р1 - р2, где р1 – давление перед гидроаппаратом; р2– давление после гидроаппарата. Для гидрораспределителя с цилиндрическим золотником площадь окна (канала) для прохода жидкости Sk=pd3by, (8.3) где d3 – диаметр золотника; b – ширина щели для прохода жидкости; y - коэффициент, равный отношению части периметра втулки, образующей щель, к периметру цилиндрического золотника, y<1. Ширина щели, без учета влияния радиальных зазоров для гидрораспределителя с положительным перекрытием определяется по формуле b = x - x0, (8.4) где х – осевое перемещение золотника; х0 – перекрытие окна золотника. Если расход жидкости через гидрораспределитель задан, то перепад давления на гидрораспределителе, как это следует из формулы (8.1) равен Dр = р1 - р2 = rQ2/2m2S2k. (8.5) Коэффициент расхода для гидрораспределителя с цилиндрическим золотником может быть принят равным m=0,7…0,72. Усилие Fp, необходимое для регулирования определится из условия равновесия запорно-регулирующего элемента гидроаппарата под действием всех приложенных к нему сил åFв=0. (8.6) При этом силы давления жидкости Fж на элемент определяются по формуле Fж=pS, (8.7) где р – давление жидкости на элемент; S – площадь поверхности элемента.
Задачи с решениями
Задача 8.2.1 Определить основные размеры шарикового предохранительного клапана по следующим исходным данным: расход рабочей жидкости Q = 400 см3/с, давление открытия клапана Решение. Площадь рабочих окон клапана определяется по формуле
где Значение Δр предварительно выбирается наименьшим из настраиваемых давлений работы клапана. Тогда
Диаметр подводящего канала при скорости 3 м/с составит
Диаметр шарика D = 1,8 см, dк = 1,3 см. Необходимое усилие в пружине Rп = p0·Sк = 5·1,34 = 6,7 Н. Максимальный диаметр опоры шарика d = dк + 1 мм = 1,31 см. Площадь опоры шарика Sш = 0,24 см2. Давление клапана на опорную поверхность
Высота подъема шарика
Жесткость пружины при предварительном сжатии на 8 мм составит
Давление, при котором клапан закроется
Перепад давления при работе клапана составляет Δр = 5 - 3,6 = =1,4 Н/см2. Задача 8.2.2. Определить площадь рабочего окна дросселя, установленного в напорной линии магистрали, давление в которой Решение. Площадь рабочего окна дросселя определяется по формуле
где μ - коэффициент расхода (0,6...0,7); Δр - перепад давления (не более 0,5 % от максимального значения рабочего давления). Тогда
Задача 8.2.3. Давление в напорной линии золотника рн=10 МПа, давление нагрузки рg = 9 МПа. Расход рабочей жидкости через золотник Q = 15 л/мин (золотник четырехщелевой, рабочая жидкость - минеральное масло). Определить основные размеры золотника. Решение. Определим секундный расход жидкости через золотник:
Перепады давления на рабочих окнах Δр = (рн - р0)·0,5 = (10-9)·0,5 = 0,5 МПа. Площадь рабочих окон определяется по формуле
где μ - коэффициент расхода (0,6...0,7);. Тогда
Ширина рабочего окна при ходе плунжера х= 2 мм составит
Задача 8.2.4. Определить площадь рабочего окна дросселя, установленного в напорной линии магистрали, давление в которой Решение. Расход жидкости через отверстие определяется по формуле
где μ - коэффициент расхода жидкости через отверстие, в данном случае μ = 0,7; S - площадь рабочего окна отверстие (дросселя); 2gН - скорость течения жидкости через окно дросселя. Отсюда
где Δр - период давления на дросселе.
Задача 8.2.5. Давление в напорной линии золотника
Решение. Определим секундный расход масла через золотник:
Перепад давления на рабочих окнах составит Δр = (рн - рg)·0,5 = (20 - 18)·0,5 = 1 МПа. Площадь рабочего окна [4, с. 158]
ширина рабочего окна при ходе плунжера х = 2 мм будет
8.3 Задачи для самостоятельного решения Задача 8.3.1.Определить силу F, которую нужно приложить к хвостовику клапана гидрораспределителя объемного гидропривода для отрыва от седла (рисунок 8.1), если усилие затяжки пружины Fпр, давление в полости подвода жидкости к клапану р1, в полости отвода жидкости от клапана р2. Указание. Силы трения покоя и массу клапана не учитывать.
Рисунок 8.1. К задаче 8.3.1 Рисунок 8.2. К задаче 8.3.2
Задача 8.3.2. Определить силу предварительного натяжения пружины дифференциального предохранительного (переливного) клапана объемного гидропривода, при которой клапан сработает и откроет доступ рабочей жидкости из системы, как только давление в системе достигнет величины рс (рисунок 8.2). Диаметры поршней D1 и D2, диаметр их общего штока d.
8.4 Вопросы для самопроверки 1. Приведите конструктивную схему золотникового распределителя и его условное изображение по ГОСТу и поясните, как осуществляется подача рабочей жидкости к гидромотору. 2. Поясните принцип действия и конструкцию клапанов различного назначения. Приведите формулы для их расчета. 3. .По какой формуле определяется расход рабочей, жидкости через дроссель? При помощи каких устройств обеспечивается постоянство перепада давления на дросселе? 4. Для каких целей в системах гидропривода применяются фильтры и гидроаккумуляторы? ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 9 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
; μ - коэффициент расхода (принимается равным 0,7).
.
.
.
,
.
.
.
.
,
,
.
;
.