25. Устройства управления расходом
Дроссель представляет собой местное сопротивление, устанавливаемое на пути течения жидкости с целью ограничения (регулирования) её расхода или создания перепада давления. В гидравлических системах ЛА дроссели применяются для регулирования скоростей приводов прямолинейного движения и числа оборотов валов гидромоторов, а также для регулирования расхода горючего в авиационных и ракетных двигателях.
По принципу действия различают:
- дроссель вязкого сопротивления, потеря давления (напора) в котором определяется, в основном, вязкостным сопротивлением потоку жидкости, в результате чего потеря давления является практически линейной функцией скорости течения (расхода) жидкости;
- дроссель инерционного сопротивления, потеря давления в котором определяется, в основном, инерционными силами (деформацией потока жидкости), в результате чего изменение давления происходит практически пропорционально квадрату скорости потока жидкости.
Поскольку дроссельное регулирование основано на превращении части энергии в тепло, гидравлические системы с дроссельным регулированием, в основном, применяют при небольшой мощности (3…5 л.с.) и реже при мощностях до 10 л.с.
8.1. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ДРОССЕЛЕЙ
П
ринципиальные
схемы распространённых дросселей
приведены на рис.35. В гидросистемах
низкого давления (до 50
атм)
распространены дроссели типа поворотного
крана (рис.35).
В автоматических системах часто требуется обеспечить строго квадратичную азависимость расхода жидкости через подобный крановый дроссель от угла поворота его пробки. Для этой цели профиль дросселирующей щели поворотной пробки выполняют по архимедовой спирали (обычно с шагом 3 мм), поэтому глубина канавки будет связана с углом поворота по линейной зависимости, а площадь – по квадратичной (рис.36). Благодаря этому облегчается точная настройка дросселя в области малых подач и, в то же время, представляется возможным охватить широкий диапазон расходов на сравнительно небольшом угле поворота его пробки. Для повышения стабильности расхода необходимо уменьшать величину ширины перемычки а.
Н
едостатком
дросселей с поворотной пробкой является
зависимость расхода жидкости через них
от температуры, а также возможность
засорения проходного канала, особенно
при малых его значениях.
В простейших гидравлических системах применяются также игольчатые дроссели, конструктивные схемы которых представлены на рис.37.
Для устранения засорения применяют дроссели, в которых регулирование сопротивления достигается изменением длины канала дросселя или изменением количества местных сопротивлений при неизменных их проходных сечениях. Ввинчиванием или вывинчиванием винта можно изменять длину канала, а, следовательно, регулировать сопротивление дросселя. Сопротивление рассмотренного дросселя зависит от вязкости жидкости, поэтому он может быть применён лишь при условии стабильности температур. Поскольку сечение канала подобного дросселя мало в сравнении с радиусом изгиба (радиусом дроссельной пробки), дроссельный канал можно рассматривать как трубу прямоугольного или треугольного, в зависимости от профиля резьбы, сечения и расчёт сопротивления в первом приближении можно вести по общим формулам для труб:
,
где λ – коэффициент сопротивления трения,
.
С
ледует
отметить, что при уменьшении периметра