3.Струйный гидрораспределитель. Гидроклапаны. Типы клапанов: переливной, предохранительный, редукционный. Течения в них. Расчет гидроклапанов.

Струйный распределитель — это вид гидравлического распределителя (или пневматического распределителя), в котором управление осуществляется от подачи струи жидкости.

В струйных распределителях нет подвижных частей, благодаря чему их можно изготавливать из таких материалов, которые позволяют использовать их в тяжёлых условиях:

• в широком диапазоне температур (от −196 С до 980 С);

• при высоком уровне радиоактивного излучения;

• при работе с агрессивными жидкостями.

По сравнению с распределителями механического типа, струйные усилители обладают высоким быстродействием. Частота переключений газовых струйных распределителей достигает нескольких кГц. Распределители, работающие на маловязких жидкостях, имеют быстродействие на порядок меньше, чем газовые, однако и их быстродействие удовлетворяет практику.

Гидроклапан (гидравлический клапан) — это гидроаппарат, предназначенный для регулирования параметров потока жидкости путём изменения проходного сечения гидроаппарата за счёт изменения положения запорно-регулирующего элемента под воздействием потока жидкости (непосредственно или опосредовано).

Различают гидроклапаны регулирующие и направляющие. Первые из них осуществляют регулирование давления в потоке жидкости, а вторые — пропускают или останавливают поток жидкости при достижении параметрами потока (давления, разности давлений и т. д.) заданых настройками клапана значений.

К регулирующим гидроклапанам относятся: предохранительный клапан, который поддерживает давление не выше определённого уровня на входе в гидроклапан; в нормальном положении запорно-регулирующий элемент гидроклапана закрыт, и открывается, только тогда, когда давление на входе в гидроклапан достигнет предельно-допустимого значения (давление срабатывания); переливной клапан поддерживает давление на входе в клапан на заданном уровне; в нормальном положении переливной гидроклапан открыт и через него осуществляется постоянный слив части потока рабочей жидкости; редукционный клапан поддерживает постоянным давление на выходе из клапана; клапан разности давлений; клапан соотношения давлений.

4.Объемное регулирование скорости выходного звена гидропривода. Дроссельное регулирование скорости выходного звена гидропривода при последовательном и параллельном включении дросселя.

Дроссельное регулирование гидропривода при последовательном включении дросселя. Последовательное включение дросселя может быть осуществлено тремя способами: дроссель включают на входе в гидродвигатель, на выходе из него и на входе и выходе одновременно (рис. 4.7).

В приведенных схемах: насос 1 - нерегулируемый; гидроцилиндр 2 - с двусторонним штоком; распределитель 3 на схемах а и б - двухпозиционный, на схеме в - трехпозиционный; клапан 4 в данном примере является переливным; дроссель 5 (дросселирующий распределитель на рис. 4.7, в) служит для регулирования скорости перемещения поршня.

При полном открытии дросселя скорость поршня максимальна. При уменьшении открытия давление перед дросселем повышается, клапан 4 приоткрывается и пропускает часть подачи насоса на слив. Скорость поршня при этом снижается. При полном закрытии дросселя вся подача насоса идет через клапан и скорость рабочего органа равна нулю. При постоянном открытии дросселя и увеличении преодолеваемой нагрузки, т.е. силы F, давление насоса возрастает, расход через клапан увеличивается, а скорость поршня уменьшается.

скорость поршня выражается следующей зависимостью:

.Скорость поршня не зависит от расположения дросселя относительно гидродвигателя (на входе в него или на выходе).

Нагрузочная характеристика гидропривода V_п=f(F) при одновременном дросселировании на входе и выходе такая же, как при одном дросселе на входе или выходе (на рис. 4.8)

КПД гидропривода при последовательном включении дросселя

Полный КПД регулируемого гидропривода равен произведению КПД насоса, КПД процесса управления и КПД гидродвигателя.

.

Дроссельное регулирование гидропривода при параллельном включении дросселя

На рис. 4.9 представлена схема объемного гидропривода при включении регулирующего дросселя параллельно гидродвигателю. В точке М поток рабочей жидкости, забираемой из бака 6 насосом 1, разветвляется: одна его часть через распределитель 3 направляется в гидроцилиндр 2, а другая - в регулирующий дроссель 5. Клапан 4 в данном случае является предохранительным. Он открывается лишь в случае чрезмерного повышения давления в системе.

При полном закрытии дросселя скорость наибольшая, а при полном его открытии - уменьшается до нуля или до минимального значения в зависимости от нагрузки F.

Расход жидкости через дроссель и скорость поршня определяют на основании следующих зависимостей:

На рис. 4.10 показаны нагрузочные характеристики гидропривода при его регулировании параллельно включенным дросселем.

КПД гидропривода при параллельном включении дросселя определяют по той же формуле, что и для последовательного включения

,

а КПД процесса управления

.

При отсутствии потерь давления в распределителе и гидролиниях p_г=p_н КПД процесса управления равен

Таким образом, в рассмотренном случае КПД процесса управления однозначно определяется относительным расходом жидкости через дроссель, т.е. степенью его открытия.