2.2 Дәріс сабақтарының конспектісі

1-дәріс. Технологиялыº машиналарды» гидропневможетектерi туралы жалпы ма¹½лыматтар.

Г и д р о ж е т е к деп  гидроберiлiстен, басºару º½рыл¹ыларынан, к¼мекшi º½рыл¹ылардан (с¾згiштер, ыдыстар,т.б.) ж¸не желiлерден т½ратын механизмдер мен машиналарды ºоз¹алысºа келтiретiн º½рыл¹ыларды айтады.

Гидрожетектi» º½рамдыº схемасы 1-суретте келтiрiлген.

1-сурет. Гидрожетектi» º½рамдыº схемасы

1-жетекшi ºоз¹алтºыш; 2 – гидроберiлiс; 3- механизм (салмаº);

4 – áàñºàðó º½ðûë¹ûñû.

Гидрожетектi» т¾рiн гидроберiлiс аныºтайды. Жетекшi ºоз¹алтºышты» т¾рi де гидрожетектi сипаттай алады, мысалы, электрс½йыºтыº, дизель гидравликалыº турбогидравликалыº жетек, т.б.

Г и д р о б е р i л i с деп – механикалыº энергияны беруге ж¸не ºоз¹алысты с½йыº к¼мегiмен т¾рлендiруге арнал¹ан º½рыл¹ыны айтады. Гидроберiлiс сор¹ыдан, гидроºоз¹алтºыштан, жал¹астыр¹ыш желiлерден т½рады. Сор¹ы жетекшi бiлiктегi механикалыº энергияны с½йыº а¹ымыны» энергиясына т¾рлендiру процесiнде с½йыºты ы¹ыстыру ºызметiн атºарады, ал гидроºоз¹алтºыш (гидромотор) с½йыº а¹ымыны» энергиясын жетектегi буынны» механикалыº энергиясына т¾рлендiредi.

Гидрожетек – с½йыºтыº энергияны» к¼мегiмен машиналарды ж¸не механизмдердi ºоз¹алысºа келтiруге арнал¹ан º½рылымдар жиынты¹ы. Оларды» ке» тара¹ан схемалары 1.1–суретте келтiрiлген.

Кен машиналарында ºолданылатын ж½мыстыº с½йыºтар

С½йыºтыº ж¾йелерде МГ-20, МГ-30, АМГ-10, МГ-3 с½йыºтары ке» ºолданылады. Б½л маºсатта келесiлердi де ºолданады: индустриальды майлар; ВПС тектес селиконды майлар (ты¹ызды¹ы 0,89–0,95, ò½òàíó ºûçóû 120^îÑ, ºàòòû ºûçóû 60^îС, кинематикалыº т½тºырлы¹ы, 50^îÑ-òà 9,6.10^-6 ì²/ñ æ¸íå 50^îÑ-òà 1200.10^-6ì²/с; ГЗ-50/15 ж¸не ГЛ-60/0 спиртсуглицериндi с½йыºтары 35–40  спирттен, 50–0 судан, 15–60  глицириннен т½рады.

²иыр солт¾стiк жа¹дайында ж½мыс iстеу ¾шiн ПГ-271 с½йы¹ы шы¹арылады, оны» т½тºырлы¹ы 4.10^-6 ì²/ñ (50^îÑ-òà), àë – 50^îÑ-òà <200.10^-6 ì²/ñ, ºàòû ºûçóû – 90^îС. С½йыº та»да¹ан кезде келесiлер ½сынылады: +50^oC-òà ò½òºûðëûº ( ) >10.10^-6ì²/ñ, - 40^îÑ-òà <2300.10^-6 ì²/с. Гидрож¾йедегi с½йыºтарды» ºызмет мерзiмi оны д½рыс та»да¹ан жа¹дайда ж¸не механизмдерде д½рыс к¾ткенде 1200–1400 са¹-ºа жетедi.

С½йыºтыº тежегiштерде ºолданылатын с½йыºтар мына талаптар¹а сай болуы керек ºатпарланбауы ж¸не металл б¼лшектердi» коррозиясын шаºырмауы, т½тºырлы¹ын ¼згертпей, майла¹ыштыº ºасиетке ие болып, химия ж¸не физикалыº т½раºтылыºты, ºайнау ºызуы 105⁰С-тан т¼мен болмай, аз булануы тиiс. Тежегiштiк с½йыºтарды» т½тºырлы¹ы т¼мен ºызуларда 1500.10^-6 ì²/с – тан артыº, ал жо¹ары ºызуларда – 10.10^-6 ì²/с – тен кем болмауы керек. Ке» тара¹андары ауа-райыны» барлыº т¾рiне арнал¹ан с½йыºтар ГТН, ГТЖ-22 ж¸не жо¹ары майла¹ыш ºасиеттi с½йыºтар ЭСК, БСК ж¸не ФЭБ.

Тежегiштiк с½йыºтарды келесiлермен алмастыру¹а болады: 50  упiлм¸лiк (кастор) майы мен 50  ацетон немесе бутил спиртi; 40  ¾пiлм¸лiк майы мен 60  диацетондыº немесе этил спиртi.

Амортизациялыº с½йыºтарды» ерекшелiктерi - ºызу ¼згерiстерiндегi т½тºырлы¹ыны» аз ¼згеруi ж¸не т¼мен ºату ºызуы. Ке» ºолданылатындары амортизаторлар¹а арнал¹ан барлыº кезе»дiк с½йыºтар АЖ-12-61, АЖ-12Т, АЖ-16, олар ж½мыс ºабiлеттiлiгiн – 50^î-òàí +140^îС - ºа дейiн саºтайды ж¸не -5559^î æ¸íå – 60^îС- та ºатары. Оларды» т½тºырлы¹ы + 50^îÑ-òà (10,12,16).10^-6ì²/с. Амортизаторлыº с½йыº ретiнде сондай-аº 50  трансформаторлыº ж¸не 50  Л маркалы турбиналыº майларды» ºоспасын, Ау – тектес веретендiк ж¸не аспаптыº майларды да ºолданады.

С½йыºтыº жетектi» жалпы к¾йiн ж½мыстыº с½йыºты» ластануыны» сапалыº º½рамы бойынша аныºтау¹а болады,  . Гидрож¾йелердi пайдалану барысында ж½мыстыº с½йыºтарды» ºасиеттерiн оперативтi баºылай, отырып, механикалыº º½рамдар мен суды» барлы¹ын аныºтау керек.

Ж½мыстыº с½йыºты» физика-химиялыº ºасиеттерiн баºылау ¾шiн ПЛ-2М ала»дыº лабораториясын, РЛ-ºол лабораториясын кемелiк лабораториялыº жиынтыº СКЛАМПТ-ны пайдалану¹а болады.

Ж½мыстыº с½йыºты ластандырушыларды» гранулометриялыº º½рамын СМЧ-1 аспабымен аныºтау¹а болады. Оны» ж½мысы с½йыºты» жалпаº ¾лгiсiн оптикалыº к¼шiру немесе арнайы с¾згiш арºылы ластан¹ан с½йыº ¾лгiсiнi» белгiлi к¼лемiн ¼ткiзу принципiне негiзделген.

Ж½мыстыº с½йыºтар¹а ºойылатын талаптар

С½йыºтыº жетектi» ºалыпты ж½мысын ºамтамасыз ету ¾шiн ж½мыстыº с½йыºтар¹а мынадай талаптар ºойылады:

- гидрожетек тiректерi мен ты¹ызда¹ыштары жаºсы майла¹ыштыº ºасиеттерге ие болу¹а тиiстi;

- гидрожетектерде пайдаланылатын материалдар¹а инерттiлiгi (металл, бояулар, пластмассалар, эластикалыº материалдар);

- с½йыº т½тºырлы¹ын ºолданылатын ты¹ызда¹ыштар мен оларды» жiктерiмен с¸йкестiлiгi;

- т½тºырлыºты» ºызу мен ºысымны» ке» диапазонында аз ¼згеруi;

- ж½мыстыº ºызуларды» жеткiлiктi ке» диапазоны;

- ¾лкен ºызмет мерзiмi, тоты¹у¹а ºарсылы¹ы, ыл¹ал мен ауа сi»iргiштiгi;

- к¼бiктенуге аз бейiмдiлiгi;

- жо¹ары т½тану ºызулы¹ы;

- ºауiпсiздiгi, я¹ни с½йыº шашыра¹ан ж¸не ыдыра¹ан жа¹дайларда улы болмауы керек;

- жаºсы ºызу б¼лгiштiгi ж¸не жо¹ары ¾лестiк жылусыймдылы¹ы;

- т¼мен º½ндылы¹ы.

С½йыºты та»да¹ан кезде оны» ты¹ызды¹ыны», т½тºырлы¹ыны» ж¸не сы¹ыл¹ышты¹ыны» м¸нi шешушi болып саналады.

С½йыºты» ты¹ызды¹ы с½йыºтыº ж¾йедегi ºысымны» м¸нiне ¾лкен ¸сер етедi, себебi тек белгiлi ºысым ¼згерiсiнде ¹ана с½йыºтыº º½рыл¹ыларды» конструктивтiк каналдары арºылы с½йыº а¹уы м¾мкiн. С½йыº ты¹ызды¹ы жо¹ары бол¹ан сайын, с½йыº а¹ымыны» ¾деуi мен тежелiсi ¾шiн ¾лкен ºысым ж½мсалады, б½л ретте атºару механизмдерiнде, ешºандай пайдалы ж½мыс атºарылмайды. Жо¹ары ты¹ыздыºты ж½мыстыº с½йыºтар ¾шiн басºадай те» жа¹дайларда белгiлi а¹ын энергиясын беру ¾шiн ¾лкен ºималы элементтер ºолданылады немесе керiсiнше. Аз жiктi элементтер жасау ¾лкен ºиындыºтар¹а соºтырады ж¸не ж½мыстыº с½йыºты жаºсы тазалауды талап етедi. Осылар¹а байланысты, гидрожетектерде ты¹ызды¹ы 0,7–1,0 г/см³ ж½мыстыº с½йыºтар ºолдану ½сынылады.

Т½тºырлыº кез келген с½йыºтар ¾шiн ма»ызды ºасиет болып табылады ж¸не к¼птеген с½йыºтар ¾шiн ºызу мен ºысым¹а байланысты. Атºару механизмiнi» жылдамды¹ы жо¹ары, ж½мыстыº ºысым т¼мен бол¹ан сайын, с½йыº т½тºырлы¹ы т¼мен болу¹а тиiстi, ¼йткенi а¹ымны» жо¹ары жылдамды¹ында ºысымны» к¼терi»кi жо¹алыстары орын алады. Т½тºырлыº ¸детте с½йыºтыº ж¾йедегi ж½мыстыº ºызуларды» диапазонын ед¸уiр шектейдi. С½йыºты» сы¹ыл¹ышты¹ы ºысым мен ºызу¹а байланысты, дегенмен ºызуды» м¸нi зор. Гидрожетекте с½йыºты» сы¹ыл¹ышты¹ы с½йыºтыº серiппе ¸серiн тудырады. С½йыº сы¹ыл¹ышты¹ы ¸серiнен с½йыºтыº соººыларымен с½йыºтыº механизмдердi» кешеуiлдеу º½былыстары пайда болуы м¾мкiн. С½йыº сы¹ыл¹ышты¹ына ерiтiлген ауа ¾лкен ¸серiн тигiзедi. °детте с½йыº комнаталыº ºызуда ж¸не ºорша¹ан ортамен тепе-те»дiк жа¹дайда к¼лемi бойынша 5-тен 15  -¹а дейiн ертiлген ауамен болып келедi. ²ысым ¼скен сайын ерiтiлiген ауа саны тiкелей ºатынаста ¼седi. Ерiген ауа с½йыºты» сы¹ыл¹ышты¹ын ¼сiредi ж¸не кавитация мен ºысым соººысына себепкер болады, олар с½йыºтыº º½рыл¹ыларды» ºызмет мерзiмiн ºысºартады.

Ж½мыстыº с½йыºты танда¹ан кезде оны» майла¹ыштыº ºабiлетiн де ескеру керек. Майла¹ышты деп е» аз ¾йкелiстi ºамтамасыз ететiн ºасиеттi т¾сiну керек, я¹ни металл б¼лшектер беттерiнi» аз желiнiсiн ºамтамасыз ететiн ºасиет.

Ж½мыстыº с½йыºты та»дау

Гидрожетекке ж½мыстыº с½йыºты та»дау к¼птеген факторлар¹а байланысты. Б½л ретте ма»ызды фактор болып с½йыºты» арналуы мен

с½йыºтыº жетектi» ж½мыс iстеу жа¹дайлары саналады.

Гидрожетектегi с½йыº энергия беруге ж¸не оны» ж½мыс элементтерiн сенiмдi майлау¹а арнал¹ан. Б½л ретте ол ке» аралыºта ¼згеретiн ºысым, жылдамдыº ж¸не ºызу ¸серлерiне душар болады. Мысалы, кен машиналарыны» с½йыºтыº жетегiнде ºысымны» м¸нi 2025 МПа-¹а дейiн ¼згередi, ал механикаландырыл¹ан тiреулерде 80 МПа-¹а дейiн жетедi. С½йыº а¹ымыны» жылдамды¹ы жекелеген жа¹дайларда 50–80 м/с-ке, ал тiреулердi» ºаºпаºшаларында 1260 м/с-ке дейiн жетедi.

Жерасты кен машиналарыны» гидрожетектерi ж½мыс iстейтiн ºызу интервалы ¸детте 10-нан 90^îС– аралы¹ында болып келедi, ал ашыº ж½мыстарда ж½мыстар¹а арнал¹ан кен машиналарыны» с½йыºтыº жетектерi жиi т¼мен ºызулар жа¹дайында болады. Сонымен ºатар, ж½мыстыº с½йыºтар тоза»ды ж¸не ыл¹ал атмосферада ж½мыс iстейдi.

Негізгі әдебиет 4,5 [3-24] [155]

Қосымша әдебиет 8 [3-10]

Бақылау сұрақтары.

1. Гидрожетек деген не?. Олардың топталуы.

2. Гидрожетектi» º½рамдыº схемасы

3. Гидроберіліс деген не?

4. Гидро машиналарда қолданылатын жұмыстық сұйықтар.

5. Жұмыстық сұйықтарды таңдау.

6. Жұмыстық сұйықтарға қойылатын талаптар.

2-дәріс. Гидропневможетектерді жобалаудағы бірізділік. Топталуы. Артықшылықтары мен кемшіліктері. Қолдану аймағы.

Гидрожетектi» жiктелуi

Гидрожетектер ж½мыс iстеу принципi бойынша к¼лемдiк ж¸не гидродинамикалыº болып, ал реттелушiлiгi бойынша – реттелетiн ж¸не реттелмейтiн болып б¼лiнедi.

К ¼ л е м д i к деп–к¼лемдiк ¸серлi сор¹ыдан, к¼лемдiк гидроºоз¹алтºыштан ж¸не жал¹астыр¹ыш желiден т½ратын с½йыºтыº берiлiстi айтады.

К¼лемдiк гидроберiлiсте энергия бiр буыннан екiншiсiне с½йыºтыº - статикалыº ºысымны» есебiнде, кинематикалыº энергияны» ж¸не геометриялыº арынны» салыстырмалы аз м¼лшерiнде берiледi. Сондыºтан да механикалыº буындар арасында¹ы байланыстар, геометриялыº сыртºы ортадан б¼лектенген (изолирован), ж½мыстыº с½йыº к¼лемiмен iске асады. Осы себептен де м½ны кейде гидростатикалыº берiлiс деп атайды.

à è ä ð î ä è í à ì è ê à ë û º á å ð i ë i ñ ò å энергия негiзiнен ж½мыстыº с½йыº а¹ымыны» кинематикалыº энергиясы арºылы берiледi. Б½л берiлiстi» º½рамына гидрожал¹астыр¹ыш (добавки) ж¸не турботрансформаторлар кiредi.

К¼лемдiк гидроберiлiстер шы¹а берiстегi буынны» ºоз¹алыс сипатына байланысты – айналмалы ºоз¹алысты, керi ºайта – б½рылмалы ж¸не iлгерi-кейiнгi ºоз¹алмалы жылжымалы (возвратно-поступательное) болып б¼лiнедi.

Гидродинамикалыº берiлiсте шы¹а берiстегi буын тек айналмалы ºоз¹алысты болып келедi.

Топталуы ж¸не ж½мыс принципi

Гидроберiлiстi энергетикалыº белгiлерi бойынша к¼лемдiк ж¸не гидродинамикалыº деп б¼ледi. Реттелушiлiк ºасиеттерi бойынша оларды реттелетiн ж¸не реттелмейтiн деп б¼ледi.

Жо¹арыда¹ы схемаларда келтiрiлген элементтерден басºа ºосымша ж¸не к¼мекшi º½рылымдар болуы м¾мкiн.

Жетекшi ºоз¹алтºыш (ЭД) гидрожетектi» кiре берiс буыны болып саналады ж¸не оны» механикалыº энергиясыны» к¼зi болып табылады. Жетекшi ºоз¹алтºышты» т¾рi гидрожетектi сипаттайды; мысалы, электр-гидрожетек, дизель-гидрожетек, турбо-гидрожетек, ауалы-гидрожетек.

С½йыºтыº берiлiс с½йыºтыº жетектi» негiзi болып табылады.

Басºару º½рылымдарына – б¼лгiштер (распределители), шы¹ын ж¸не ºысым реттегiштер (регуляторы расхода и давления), гидрок¾шейткiштер (гидроусилители) кiредi.

²осымша º½рылымдар гидрожетектi» (Г.Ж.) берiлген сипаттамаларын ºамтамасыз етуге арнал¹ан. Олар¹а ºор¹аныс ºаºпаºшалар, аккумуляторлар, т.б. жатады.

à )

2-сурет. Гидрожетектi» функциональды º½рамдыº схемалары

à – сор¹ылыº гидрожетек; ¸ – магистральды гидрожетек;

á-аккумуляторлы гидрожетек; ЭД–электр ºоз¹алтºыш; Н–сор¹ы;

УУ–басºару º½рылымы; ГД–гидроºоз¹алтºыш; М–механизм.

Àðòûºøûëûºòàðû æ¸íå ê¼ìøiëiêòåði. ²олдану аймаºтары.

Негiзгi артыºшылыºтары т¼мендегiдей:

-т¾сетiн салмаºты» талаптарына с¸йкес, жетекшi ºоз¹алтºышты» механикалыº сипаттамаларын ¸мбебап т¾рлендiру м¾мкiндiгi;

-басºаруды» ºарапайымдылы¹ы ж¸не автоматтандыру м¾мкiндiгi;

-жетекшi ºоз¹алтºыш пен атºару механизмдерiн шектен тыс салмаºтан ºор¹ауды» ºарапайымдылы¹ы;

-шы¹а берiс жылдамды¹ын ке» ауºымда, байыппен реттеу м¾мкiндiгi;

-жетек массасыны» бiрлiгiне шаººанда¹ы берiлетiн ºуатты» жо¹арылы¹ы;

-ж½мыстыº с½йыº ретiнде минералды майларды ºолдан¹ан жа¹дайда¹ы ¾йкелiс ж½птарыны» сенiмдi майлануы.

Êåìøiëiêòåði:

-ж½мыстыº с½йыºты» к¼п шы¹ыны, ¸сiресе жо¹ары ºысымда;

-ж½мыстыº с½йыºты» ºатты ºызу салдарынан арнайы салºындатºыштар ж¸не ºызудан ºор¹а¹ыш º½рылымдар ºолдану¹а тура келедi;

-ж½мыстыº с½йыººа ºойылатын ºата» талаптар ж¸не ж¾йенi ауадан ºор¹ау;

-¼ðò ºàóiïòiëiãi.

Дегенмен с½йыºтыº схемаларды ж¸не тораптарды д½рыс та»дай отырып, жо¹арыда¹ы кемшiлiктердi» кейбiреуiн жоº ºылу¹а, болмаса оларды» машина¹а ¸серiн барынша т¼мендетуге болады. Сондыºтан да ºазiргi кезде гидрожетектер аса ке» ºолданыс тапты. ¶немдiлiгi ¾лкен техникалыº м¾мкiндiктерi оны ¸рт¾рлi технологиялыº процестердi механикаландыруда ж¸не автоматтандыруда ¸мбебап орта¹а айналдырды. Кен машиналарына келетiн болсаº, со»¹ы кездерде жобаланып,шы¹арылатын машиналарды» бiрде-бiрi гидрожетексiз кездеспейдi. Керiсiнше ж½мыстыº жабдыºтар тек гидрожетекпен ж½мыс iстейдi. Ал со»¹ы кездерi тiптi кен машиналарыны» трансмиссиялары да толыº гидрожетектерге негiзделуде. Сондыºтан да б½л курсты» болашаº тау-кен инженер-электромеханиктер ¾шiн ма»ызы зор.

Р е т т е л е т i н деп–жетекшi ж¸не жетектегi буындар жылдамдыºтарыны» араºатынастары ¼згеруi м¾мкiн гидроберiлiстi айтады. Б½л аныºтаманы ºана¹аттандырмайтын гидроберiлiс реттелмейтiн гидроберiлiс деп аталады.

К ¼ л е м д i к гидроберiлiс к¼лемдiк сор¹ы мен к¼лемдiк гидроºоз¹алтºыштан т½рады ж¸не магистральдыº желiмен жал¹асады. Онда энергияны беру сор¹ы тудыратын гидростатикалыº ºысым есебiнде кинетикалыº энергияны» салыстырмалы аз м¸нiнде атºарылады.

Г и д р о д и н а м и к а л ы º берiлiс ж½мыс процесiнде алдымен жетекшi бiлiктi» механикалыº ж½мысы с½йыºты» кинетикалыº энергиясына, ал содан кейiн, керiсiнше кинетикалыº энергия механикалыº ж½мысºа т¾рленедi. Гидродинамикалыº берiлiстерге гидрожал¹астыр¹ыштар мен гидротрансформаторлар жатады.

К¼лемдiк гидроберiлiстер ºоз¹алысты т¾рлендiру сипаты бойынша айналмалы ºоз¹алысты, iлгерi – кейiнгi ºоз¹алмалы ж¸не кейiн-б½рмалы ºоз¹алысты болып б¼лiнедi. Бiрiншiлерiн гидроºоз¹алтºыштар (моторлар) ретiнде, ал екiншiлерi мен ¾шiншiлерiн – гидроцилиндрлер ретiнде ºолданады.

К¼лемдiк гидроберiлiстер ¼здерiнi» сипаттамалары ж¸не сыртºы ¼лшемдерi бойынша ºысылысты жа¹дайда ж½мыс iстейтiн кен машиналары ¾шiн ºолайлы, ал гидродинамикалыºтар - сыртºы ¼лшемдерi шешушi болып табылмайтын жа¹дайлар ¾шiн.

Реттелетiн сор¹ылы гидрожетек.

Гидрожетектi» б½л т¾рi кен машиналарында ке» ºолданылады. Оларды» м¾мкiндiктерiн ба¹алау ¾шiн оны» сипаттамаларын идеалды ж½мыс жа¹дайында ºарастырамыз. Сор¹ыны» жетектiк ºоз¹алтºышыны» айналу жылдамды¹ыны» т½раºты екендiгiн ескере, сор¹ы мен гидромотор шы¹ындарыны» те»дiлiгiнен келесiнi аныºтаймыз:

,

б½дан гидромотор бiлiгiнi» айналу жылдамды¹ы:

, (6.20)

ì½íäà¹û ò½ðàºòû ì¸í.

Сор¹ы бiлiгiндегi момент:

ì½íäà¹û .

²арастырылып отыр¹ан жа¹дай ¾шiн сор¹ы мен гидромотор ºуаттары

(6.21)

ì½íäà¹û .

Осылайша, идеал жа¹дай ¾шiн гидромоторды» айналу саныны» та»дал¹ан санында, сор¹ы моментi, ºуаты ж¸не гидромотор ºуаты реттелу к¼рсеткiшi U_Н – ге пропорциялы.

Гидромотор бiлiгiндегi момент.

åãåð Ð – т½раºты болса.

Гидрожетектi» е» жо¹ары жылдамды¹ы бол¹анда, ал е» т¼мен жылдамды¹ы бол¹анда орын алады.

(6.22)

(6.23)

Гидромоторды» тоºтауы (егер ж¾йеде ºор¹аныш ºаºпаºша ºойылмаса) келесi жа¹дайда орын алады

ÿ¹íè áîë¹àíäà

Кен машиналары ¾шiн жиi т½раºты ºуатпен ж½мыс iстеген ½тымды, я¹ни æ¸íå Ì= ( ). ²арастырып отыр¹ан гидрожетекте о¹ан QP=const бол¹анда ºол жетедi. Б½дан

øû¹àäû.

Сор¹ы шы¹ыны ¼згерген кезде т½раºты ºуатты саºтау ¾шiн немесе м¸ндерi т½раºты болуы ºажет. О¹ан келесi

шартты саºта¹анда ºол жетедi.

немесе (6.24)

я¹ни ºысым ¼скенде сор¹ы ¼нiмдiлiгiн шектеу арºылы,аз айналу сандарында гидромотор тудыратын моментi к¾рт ¼сiруге м¾мкiндiк туады.

Осылайша, гидромотор моментi ж½мыстыº с½йыº ºысымына,я¹ни салмаººа байланысты ¼згередi.

Реттелетiн гидромоторлы гидрожетек

М½ндай жетекте т½раºты ¼нiмдiлiктi сор¹ы ºолданылады.

Б½л жетектi» механикалыº сипаттамасыны» те»деуi.

, (6.25)

Ì_Ñ –тi» т½раºты м¸нiнде идеальды жа¹дайлар ¾шiн

(6.26)

;

(6.27)

Осылайша реттелетiн гидромоторлы ж¸не реттелмейтiн сор¹ылы гидрожетек келесiдей реттеу кестесiне с¸йкес сипаттамалар алу¹а м¾мкiндiк бередi.

æ¸íå .

Iс ж¾зiнде гидромоторды реттеу сирек кездеседi.

Негізгі әдебиет 4,5 [3-24] [155]

Қосымша әдебиет 8 [3-10]

Бақылау сұрақтары.

1. Гидрожетектi» жiктелуi

2. Реттелетiн сор¹ылы гидрожетек.

3. Реттелетiн гидромоторлы гидрожетек

4. Реттелетiн гидромоторлы гидрожетек қандай сорғы қолданылады

3- дәріс. Сорғыларды жобалау мағлұматтары

Сор¹ылар мен гидроºоз¹алтºыштар гидромашиналар болып саналады. Олар ¾шiн с½йыº ж½мыстыº дене ж¸не арын, ºысым т¾рiнде к¼рсетiлетiн механикалыº энергияларды тудыру¹а (сор¹ыларда) немесе беруге (гидроºоз¹алтºыштарда) арнал¹ан.

Арын дегенiмiз машинада¹ы с½йыº а¹ымыны» ауырлыº к¾ш бiрлiгiне келтiрiлген толыº энергиясы, Дж/Н=М.

²ысым дегенiмiз машинада¹ы с½йыºтыº а¹ымны» к¼лем бiрлiгiне келтiрiлген толыº энергиясы, Дж/м³ =Í/̲=Ïà.

К¼лемдiк сор¹ыда с½йыº ºоз¹алысы оларды ж½мыстыº т½¹ырдан (камерадан) ы¹ыстыр¹ыштармен ыºсыру арºылы атºарылады. К¼лемдiк гидроºоз¹алтºышта ж½мыстыº буынны» ºоз¹алысы ж½мыстыº т½¹ырларды с½йыºпен толтырып, ы¹ыстыр¹ыштарды жылжыту арºылы атºарылады.

Ж½мыстыº т½¹ыр деп, сор¹ыны» ºоз¹алтºышты ºабылдаушы немесе берушi ºуыстарымен алма-кезек жал¹асатын шектелген ке»iстiктi айтамыз. Т½¹ырды» геометриялыº к¼лемiн сор¹ыны» ж½мыстыº к¼лемi деп атайды.

Ы¹ыстыр¹ыштар конструктивтi поршень, плунжер, пластинка, диафрагма, т.б. т¾рлерде орындалуы м¾мкiн.

Ê

Сор¹ыны» ж½мыстыº т½¹ырын ºабылдау ºуысы, сору желiсi арºылы бакта¹ы с½йыºпен толтыру, атмосфералыº ºысым мен ж½мыстыº т½¹ырда¹ы ºысымдарды» айырмашылы¹ы ¸серiнен iске асады. Ал беретiн ºуыста¹ы жо¹ары ºысымды с½йыº беру желiсi арºылы ж¾йеге берiледi. Сор¹ы арºылы ¼ткен с½йыºты» ¸р салмаº бiрлiгi арын т¾рiнде (Н) энергия алады. Ол шы¹а берiс ж¸не кiре берiс ºималарда¹ы с½йыº салмаº бiрлiктерi энергияларыны» айырмашылы¹ын к¼рсетедi.

¼лемдiк сор¹ыны» ж½мысын 1-суретте келтiрiлген схема бойынша ºарастырайыº.

1-сурет. К¼лемдiк сор¹ыны» ж½мыс схемасы.

1-сор¹ы; 2-сору желiсi; 3-ыдыс (бак); 4-ºабылдау ºуысы; 5-беру желiсi; 6-беретiн ºуыс (арындыº)

ыдыс(бак); 4-ºабылдау º½ысы;5-беру желiсi; 6-беретiн ºуыс (арындыº).

Ал¹ашºы екi ºысыл¹ыштар ºосындысы сор¹ыны» статикалыº ºысымы, ал со»¹ы ºосыл¹ыш - ºысымны» динамикалыº б¼лiгi болып табылады.

С½йыºты ы¹ыстыру ¾рдiсiнi» сипаты бойынша к¼лемдiк сор¹ылар поршеньдi ж¸не роторлы болып б¼лiнедi.

К¼лемдiк гидромашиналарды» жiктелуi

Жалпы к¼лемдiк гидроºоз¹алтºыштар жетектегi буынны» ºоз¹алыс сипаты бойынша гидроцилиндрлер ж¸не гидромоторлар болып б¼лiнедi.

Гидроцилиндрде жетектегi буын (шток, плунжер, бiлiк) iлгерi-кейiн немесе ºайталама-б½рылымды ºоз¹алыс жасайды.

К¾штiк гидроцилиндрлерде жетектегi буын ºораппен салыстыр¹анда тiк сызыºты iлгерi-кейiн ºоз¹алыс жасайды.

Моменттiк гидроцилиндрлерде жетектегi буын ºораппен салыстыр¹анда 360^î – тан аз ºайталама б½рылымды ºоз¹алыс жасайды.

Гидромотор деп, жетектегi буыны шексiз айналымды ºоз¹алыс жасайтын гидромашиналарды айтады.

Сор¹ыны» ж½мыс теориясыны» негiздерi

Сор¹ыны» негiзгi техникалыº к¼рсеткiштерi: оны» ¼нiмдiлiгi (шы¹ыны) Q_H.T; ºысымы Ð_Í; ж½мсайтын ºуаты N_H; айналу жиiлiгi n_H ; ж½мыстыº к¼лемi q_H; Ï°Ê-i .

Сор¹ыны» ¼нiмдiлiгi с½йыºты айдайтын (беретiн) т¾тiк арºылы ¼тетiн с½йыºты» к¼лемдiк шы¹ыны.

Сор¹ыны» теориялыº (геометриялыº) ж¸не наºтылы ¼нiмдiлiктерi болады.

Теориялыº ¼нiмдiлiк тек оны» ж½мыс м¾шелерiнi» геометриялыº к¼рсеткiштерiмен аныºталады:

, ì³/ñ, (1)

ì½íäà¹û q_H – сор¹ыны» ж½мыстыº к¼лемi, м³; n_H – сор¹ы бiлiгiнi» айналу жиiлiгi, с^-1.

Кейбiр гидромашиналарды» принципиальды схемалары 3-суретте келтiрiлген.

à–поршеньдi тiк ¸серлi ; ¸–поршеньдi валды; á–жалпаº коловратты;

â–роторпластинкалы;ã–ротор-поршеньдi радиалды; ä–ротор-поршеньдi аксиальды; 1–ж½мыстыº т½¹ыр; 2–ы¹ыстыр¹ыш; 3–ºабылдау ºуысы;

4–беретiн ºуыс; 5–статор; 6–ротор.

Наºтылы ¼нiмдiлiк сор¹ыда¹ы жо¹алыстар¹а байланысты (iшкi ж¸не сыртºы) ж¸не ¸р уаºытта теориялыº ¼нiмдiлiктен кем болады.

, ì³/ñ, (2)

ì½íäà¹û – сор¹ыда¹ы жо¹алыстар, м³/ñ.

3-сурет. К¼лемдiк сор¹ыларды» принципиальды схемалары.

Ж½мыстыº к¼лем – машина бiр айналымда (циклде) сору желiсiнен айдау желiсiне аудара алатын с½йыºты» к¼лемi.

, ì³, (3)

ì½íäà¹û V_k – ж½мыстыº т½¹ырды» геометриялыº к¼лемi, м³;

i – сор¹ыда¹ы ж½мыстыº т½¹ырларды» саны.

Машина роторы бiр радиан¹а б½рыл¹анда¹ы орташа геометриялыº берiлетiн с½йыº к¼лемi

, ì³, (4)

ì½íäà¹û = – машинаны» б½рыштыº жылдамды¹ы, рад.

Сор¹ыларды» ¸рт¾рлi конструктивтi схемаларын салыстыра ба¹алау ¾шiн сор¹ы ¼нiмдiлiгiн ¾ш т¾рге б¼ледi: е» жо¹ары Q_max,å» ò¼ìåí Q_min ж¸не орташа Q_CP. Сор¹ы туралы каталогтар мен аныºтамаларда орташа ¼нiмдiлiктi» м¸нi келтiрiледi ж¸не ол б½дан ¸рi индекссiз к¼рсетiледi.

Е» жо¹ары ж¸не е» т¼мен ¼нiмдiлiктердi» айырмашылы¹ы–¼нiмдiлiктi» ауытºу амплитудасы деп аталады.

(5)

´нiмдiлiктi» ауытºу амплитудасыны» орташа ¼нiмдiлiкке ºатынасы–¼нiмдiлiктi» пульсациялыº коэффициентi деп аталады.

(6)

Е» жо¹ары ¼нiмдiлiктi» орташа¹а ºатынасы сор¹ы берiлiсiнi» те»сiздiк коэффициентi деп аталады.

(7)

Келтiрiлген коэффициенттердi» сандыº м¸ндерi к¼лемдiк сор¹ыларды оларды» ж½мысын бiркелкiлiк т½р¹ыдан сипаттайды.

Негізгі әдебиет 4,5 [3-24] [155]

Қосымша әдебиет 8 [3-10]

Бақылау сұрақтары.

1. К¼лемдiк гидромашиналарды» жiктелуi

2. Сор¹ыны» ж½мыс теориясыны» негiздерi

3. Өнiмдiлiктi» ауытºу амплитудасы

4. Өнiмдiлiктi» пульсациялыº коэффициентi

5.Сор¹ы берiлiсiнi» те»сiздiк коэффициентi деген не?

4-дәріс. Поршеньдi сор¹ылар мен гидромоторлар. Радиал-роторпоршеньдi сор¹ылар.

Поршеньдi гидромашиналар сор¹ы ж¸не гидромотор ретiнде ºолданылады. Ол машиналарды» ж½мыстыº м¾шесi болып поршень мен цилиндр саналады. Со»¹ысы машинаны» ж½мыстыº т½¹ырын º½райды, оны» ºабылдау ж¸не беру арналарымен ºатысуы мен ажыратылуы негiзiнен ºаºпаºша к¼мегiмен атºарылады. Поршеньдi машиналар тобына сондай-аº плунжерлi ж¸не диафрагмалы машиналар да жатады, оларда поршеннi» орнында плунжер мен диафрагма ºолданылады.

Тау-кен ¼ндiрiсiнде поршеньдi машиналар кен машиналарын ж¾ргiзу механизмдерiнде ж¸не механикаландырыл¹ан тiреулерде ºолданылады, себебi оларда ¾лкен тегеурiндер тудыру ºажет.

°сер принциптерi бойынша поршеньдi насостар жеке, ºос, ¾ш ж¸не к¼п ºайтара ¸серлi болып б¼лiнедi. Оларды» жеке ж¸не ºос ¸серлерiнi» схемалары 1-суретте к¼рсетiлген.

Радиаль роторпоршеньдi машиналар сор¹ылар ж¸не гидромоторлар ретiнде ºолданылады. С½йыºты» ¾лкен т½раºты немесе реттелетiн к¼лемдерiн салыстырмалы жо¹ары ºысымдармен ы¹ыстыру м¾мкiндiгi б½л машиналар¹а ке» ºолдану аймаºтарын ºамтамсыз еттi. Сериялы шы¹арылатын радиаль роторпоршеньдi сор¹ылар 400 л/мин –ке дейiнгi ¼нiмдiлiкпен ж¸не 20,0 МПа-¹а дейiнгi ºысыммен болып келедi.

1-сурет. Поршеньдi сор¹ыларды» схемалары.

à – æåêå ¸ñåðëi ñîð¹û; ¸ – ºîñ ¸ñåðëi ñîð¹û.

1– поршень; 2– цилиндрдi» ж½мыстыº ºуысы; 3– цилиндр; 4– сору ºаºпаºшасы; 5– айдау ºаºпаºшасы.

¶ш ¸серлi сор¹ы ¾ш жеке ¸серлi насостарды» бiрiккен т¾рi болып табылады.

М½ндай машиналар цилиндрлi ж½лдыз терiздес орналасады, олар осьтерге ортаº жазыºтыºта ж¸не бiр н¾ктеде ºиылысады.

Радиаль - роторпоршеньдi сор¹ыны» схемасы 2-суретте келтiрiлген.

2- сурет. Радиал-роторпоршеньдi сор¹ыны» схемасы.

1-статор; 2-ротор; 3-поршень; 4-б¼лгiш бiлiк; 5-сору арнасы; 6-арындыº арна.

Сор¹ы (1) статордан ж¸не (2) ротордан т½рады, оларды» осьтерi эксцентрлi орналасºан. Роторды» радиаль тесiктерiнде (3) поршендер орналасºан, оларды» басы сфера бейнелес, онымен статорды» iшкi бетiне тiреледi. Ротор айнал¹ан кезде поршендер с½йыºты» ортадан тепкiш к¾шiмен статор бетiне дейiн цилиндрлер бойымен iлгерi–кейiнгi ºоз¹алыс жасайды. Со»¹ылары ¼здерiнi» арналарымен кезекпен (5) сору ж¸не (6) арындыº арналарымен жал¹асады. Б½л ретте поршень орталыºтан шетке ºарай жылжы¹анда с½йыº сорылады, ал кейiн жылжы¹анда айдалады.

Ротор мен статор осьтерiнi» эксцентрлiгi поршень ºадамыны» м¸нiн, я¹ни сор¹ыны» ¼нiмдiлiгiн аныºтайды. Поршень ºадамы екi еселенген эксцентрлiкке те». Эксцентрлiк м¸нiн статорды радиаль ба¹ытта ºоз¹алта ¼згертiп, сор¹ы ¼нiмдiлiгiн ол ж½мыс iстеп т½р¹ан кезде реттеуге болады. Егер сор¹ы конструкциясында статорды» эксцентрлiктi» н¼лдiк м¸ннен екi жаººа бiрдей ºоз¹алу м¾мкiндiгi ºарастырыл¹ан болса, онда айдайтын с½йыº а¹ымыны» ба¹ытын ¼згертуге болады.

Радиаль роторпоршеньдi машина с½йыºтыº мотор ретiнде ж½мыс iстеген кезде поршендер ротор орталы¹ынан о¹ан келiп º½йылатын с½йыºты» ºысымымен ºоз¹алады, ал кейiн ºарай, ротор мен статор осьтерiнi» эксцентрлi орналасуынан туатын к¾штi» ¸серiнен ºайтады.

°детте жеке ¸серлi радиаль роторпоршендi машиналар насос ретiнде, ал к¼п ºайтара ¸серлi машиналар жиi с½йыºтыº мотор ретiнде ºолданылады.

²осарлан¹ан ¸серлi радиаль ротор поршендi с½йыºтыº моторды» схемасы 3-суретте к¼рсетiлген.

3-сурет. Радиаль роторпоршендi ºосарлан¹ан ¸серлi машинаны» схемасы.

1-статор; 2-поршень; - 3-ротор; 4-б¼лгiш цапфа.

(1) статор элипс т¸рiздес орындал¹андыºтан (2) поршендер (3) ротор бiр рет айнал¹анда (4) б¼лгiш цапфа айналасында екi ж½мыстыº цикл атºарады.

Статор обоймасыны» бейнесiн ¼згертiп, поршендердi» ж½мыстыº ºадамдарыны» санын ¼згертуге, я¹ни к¼пºайтара ¸серлi машина алу¹а болады. °детте поршендер ºадамыны» саны он бiрден аспайды. К¼п ºайтара ¸серлi машиналар тек тынышж¾ргiш гидромоторлар ретiнде ж½мыс iстейдi. Оларды» бас кемшiлiгi – конструкцияларыны» к¾рделiлiгi мен реттеудi» ºиынды¹ы.

ÐÐÏÌ-íû» ¼íiìäiëiãi

Бiр поршеннi» ¸п-с¸ттiк берiлiсiнi» м¸нi

(8)

Сор¹ыны» толыº ¸п-с¸ттiк ¼нiмдiлiгi немесе гидромотор шы¹ыны, ы¹ыстыру айма¹ында¹ы барлыº поршендердi» ¸п-с¸ттiк берiлiстерiнi» ºосындысына, я¹ни б½рышы шегiнде орналасºан поршендерге те».

Сор¹ыны» орташа ¼нiмдiлiгi:

, (9)

немесе (10)

ì½íäà¹û d– поршень диаметрi; n – сор¹ыны» айналу жиiлiгi,

Негізгі әдебиет 4, 5 [3-24] [155]

Қосымша әдебиет 8 [3-10]

Бақылау сұрақтары.

1. Поршенді сорғының негізгі техникалық көрсеткіштері.

2. Поршенді сораптар мен гидроматорлар.

3. Радиал роторпоршенді сорғылар мен гидроматорлар.

4. РРПМ-ның өнімділігін есептеу.

5-дәріс. Пластиналы сор¹ылар мен гидромоторлар. Тiстегерiштi сор¹ылар мен гидромоторлар.

Пластиналы сор¹ыны» ¼нiмдiлiгiн реттеу ж½мыс барысында оны» эксцентрлiгiн ¼згерту арºылы атºарылады. Б½л ретте ¸детте статор ºоз¹алмалы болып келедi. Статорды ºоз¹ау арºылы эксцентрлiктi н¼лдiк жа¹дайдан екi жаººа да ¼згертуге болады. Б½л ретте сондай-аº сор¹ыда¹ы а¹ым ба¹ытын ¼згертуге де болады. Н¼лдiк эксцентрлiкте с½йыº сор¹ы iшiндегi айналыста болып, желiге берiлмейдi.

Конструкцияны» ºарапайымдылы¹ына ºарамастан, жеке ¸серлi пластиналы машиналарды» тiреулерi с½йыº ºысымынан туатын к¾штерден бiрба¹ытты салмаº ºабылдайды, б½л м½ндай машиналарды жо¹ары ºуаттар ¾шiн шы¹аруды м¾мкiн етпейдi. Б½л кемшiлiк жо¹ары ж¸не т¼мен ºысым арналары симметриялы ºосарлана немесе ¾ш еселенген санды машиналарда жоº. Жиi екi кiреберiс ж¸не екi шы¹аберiс арналармен орындал¹ан схемаларды пайдаланады.

²осарлан¹ан ¸серлi сор¹ыны» схемасы 1-суретте келтiрiлген.

Статор элипс бейнелес екi диаметр бойынша орналасºан 1-шi ж¸не 2-шi кiреберiс 3,4-шi берушi арналармен орындал¹ан. С½йыºты сору ж¸не ыºсыру ротор бiр айнал¹анда екi рет атºарылады. С½йыº ºысымы роторды» диаметр бойынша ºарама-ºарсы жаºтарына ¸сер ететiндiктен, подшипниктерге ол ºысымнан салмаº т¾спейдi. Статор бейнесi, пластиналар статор¹а соºты¹ыспай с½йыºты» бiрºалыпты берiлiсiн ºамтамасыз ететiндей етiлiп орындалады.

1-сурет. ²осарлан¹ан ¸серлi пластинкалы сор¹ыны» схемасы

¶йкелiстi ж¸не пластинаны» пазда ºысылып ºалуын азайту ¾шiн со»¹ылары тiк емес, радиусºа айналу жа¹ына ºарай б½рышпен орындалады. Кiшi насостарда ол б½рыш 15^î - ºа дейiн, ал ¾лкендерiнде

7^î - ºа дейiн ºабылданады. ²ос ¸серлi сор¹ылар реттелмейдi.

19-суретте Л сериялы, кен машиналарында ºолданылатын ºосарлан¹ан ¸серлi пластиналы сор¹ыны» конструкциясы к¼рсетiлген. Ол сор¹ылар сериямен, 5-тен 100 л/мин-ке дейiнгi ¼нiмдiлiкпен ж¸не

6,5 МПа - ¹а дейiнгi ºысыммен шы¹арылады. Б½л серияда¹ы сор¹ыларды ºосарлап жал¹а¹анда ¼те жо¹ары ¼нiмдiлiк алу¹а болады. Ондай сор¹ылар ортаº жетектiк бiлiкпен болады. °детте сор¹ыларды» бiрi т¼менiрек ¼нiмдiлiкпен ж¸не 6,5 МПа - ¹а дейiнгi ºысыммен, ал екiншiсi - ¾лкен ¼нiмдiлiкпен ж¸не 2,5 МПа-¹а дейiнгi ºысыммен болып келедi.

Жетекшi бiлiктi» салмаºтану жа¹дайын жаºсарту ¾шiн жетектен кейiн бiрiншi болып жо¹ары ºысымды сор¹ыны ºояды, ол жо¹ары айналдыру моментiн талап етедi.

Пластиналы сор¹ыны» сенiмдiлiгi мен ºызмет мерзiмi к¼п жа¹дайда пластиналар сапасына байланысты. Сондыºтан да пластиналарды босату ºызуы жо¹ары материалдардан жасайды. Ротор мен статор д¸некерленген болаттардан, ал жанында¹ы ты¹ызда¹ыш дискiлер ºоладан жасалады. Сериялы пластиналы машиналарды» ½заºмерзiмдiлiгi салмаºпен ж½мыс iстеуде 3000 са¹аттан асады.

Пластиналы жо¹ары моменттi арнайы орындалуда¹ы гидромоторларда статор паздарында орналасºан арнайы ты¹ызда¹ыш копирлердi» к¼мегiмен с½йыºты» жо¹ары ºысымында ж½мыс iстеуге ºол жеткiзiледi (10,0 МПа-¹а дейiн). Оларда с½йыº гидромоторды» т¼рт пластинасына бiр мезгiлде ¸сер ететiндiктен ед¸уiр айналдыру моментiн тудырады.

Пластиналы сор¹ыларды» ¼нiмдiлiгi

Пластиналы сор¹ылар конструкциялары ж¸не ¸сер принциптерi бойынша ¼зiнi» салыстырмалы аз сыртºы ¼лшемдерiнде с½йыºты» ед¸уiр к¼лемдерiн ы¹ыстыру¹а жаºсы бейiмделген.

Теориялыº ¼нiмдiлiктi» ¼тпелi м¸ндерiн жылдамды¹ыны» пластинаны» ж½мыстыº ауданына (b.h ) к¼бейтiндiсi ретiнде аныºтау¹а болады.

Пластина ы¹ыстаратын с½йыºты» элементтiк к¼лемi:

,

ì½íäà¹û b – пластина енi.

Толыº теориялыº ¼нiмдiлiгi, егер екенiн ескерсек,

, (3.44)

ì½íäà¹û R – статор радиусы.

Келтiрiлген формулада пластиналар алатын к¼лемнi» ¸серi ескерiлмеген. Б½л ротор айнал¹ан кезде пластиналарды» ротор пазына батуына байланысты боса¹ан к¼лемге с½йыºты» бiр б¼лiгi шы¹ындалатынды¹ын ескермейдi. Пластина ºалы»ды¹ы S – бол¹анда ол с½йыºтар к¼лемiнi» е» к¼п м¸нi т¼мендегiдей болады.

Тiстегерiштi гидромашиналар сор¹ылар ретiнде ж¸не сирек гидромотор ретiнде ºолданылады. Тiстi iлiнiс т¾рiне байланысты сыртºы iлiнiстегi ж¸не iшкi iлiнiстегi сор¹ылар болады. Со»¹ылары сирек ºолданылады.

Конструкцияларыны» ºарапайымдылы¹ы мен ж½мыста¹ы сенiмдiлiгi оларды» ке» ºолданылуын ºамтамасыз еттi. Оларды» бас кемшiлiгi т¼мен ж½мыстыº ºысымы ж¸не реттеу ºиынды¹ы. Сондыºтан да олар к¼бiнесе к¾штiк гидрожетектерге ºызмет ететiн к¼мекшi сор¹ылар ретiнде ке» ºолданылады.

Е» к¼п тара¹аны екi, сыртºы iлiнiстегi, бiрдей шестернялы схема

(1-сурет). ²абылдау ºуысы тегерiштер тiстерiнi» iлiнiстен шы¹а берiс орнымен бiрге º½ралады ж¸не б½л ретте ж½мыстыº т½¹ыр к¼лемi ½л¹аятындыºтан онда¹ы ºысым ºысымнан т¼мен болады.

Сор¹ыны» ж½мыстыº т½¹ыры тiс айыºтарымен ж¸не ºорап оймасымен шектеледi. Тiстегерiштер айнал¹ан кезде сор¹ы¹а келiп кiрген с½йыº ж½мыстыº т½¹ырлармен беру ºуысына апарылады ж¸не арындыº желiге тiстегерiштер-мен (iлiнiске кiретiн) итерiлiп шы¹арылады.

2-сурет. Тiстегерiштi сор¹ы схемасы

°детте сор¹ыны беру ºуысына тiстердi» ойыºтарын толтыр¹ан с½йыºтарды» барлы¹ы толыº ы¹ыстырылмайды. С½йыºты» бiр б¼лiгi тiстегерiштермен сор¹ы ºаºпа¹ы аралы¹ында т½тºылдыº жiк арºылы ºайтадан сору ºуысына барады. Ондай жо¹алыстар сор¹ыда¹ы барлыº жо¹алыстарды» 70–80  º½райды. Сондыºтан да ол жо¹алымдарды азайту ¾шiн т½тºылдыº жiктi автоматты те»естiргiш дискiлер ºолданады.

Сор¹ы ж½мыс iстеген кезде тiстегерiштердi» ойыº орындарында с½йыº жабыº к¾йде ºалып, тегершiк айнал¹ан сайын оны» к¼лемi т¼мендеп, ºысымы к¾рт ¼седi. Тiстер ¼зара ты¹ыз жанасºан жа¹дайда б½л сор¹ыны» сынуына соºтыруы м¾мкiн. Компрессияны болдырмау ¾шiн сор¹ы конструкцияларында, тiстердi» ж½мысºа ºатыспайтын беттерiнде немесе ойыº т¾бiнде арнайы арналар ºарастырады. Ол арналарды» к¼мегiмен ойыºта жабыл¹ан с½йыº, сор¹ы ºуыстарыны» бiрiне ¸кетiледi.

Тiстегерiштердi» сор¹ылар кемшiлiктерiнi» бiрi - с½йыºты» тiстегерiшке ед¸уiр радиаль ба¹ытта т¾сiретiн ºысымы.

Тiстегерiштердi салмаºты азайту ¾шiн жо¹ары ºысымды сор¹ыларда b=(0,4–0,6)D – деп ºабылдайды.

Тiстегерiштерге т¾сетiн ºысым тегеурiнiн же»iлдету ¾шiн тiстегерiштердi» шеткi б¼лiктерiн сор¹ыны» арындыº немесе сору ºуыстарымен жал¹астыратын арналы конструкциялар ºолданады

Б½л ретте жал¹астыратын арналарды» с¸йкес ¼лшемдерiнде тiстегерiштердi бiрiн-бiрi те»естiретiн радиаль ºысымдар туады.

Осы маºсатта ¾ш тiстегерiштi ºосарлан¹ан сор¹ыларды ºолданады. Оларды» орта»¹ысы жетекшi тiстегерiш болып табылады. Ол сор¹ыны» подшипниктерi с½йыº ºысымынан салмаº ºабылдамайды, ал жетекшi бiлiк ºосарлан¹ан айналдыру моментiмен салмаºтал¹ан. Тiстегерiштi» бiрдей ¼лшемдерiнде м½ндай сор¹ыларды» ¼нiмдiлiгi екi тiстегерiшпен салыстыр¹анда екi есе жо¹ары. Ондай сор¹ыны с½йыºты екi т¸уелсiз желiлерге айдау ¾шiне ºолданады.

Тiстегерiштi сор¹ылардан Ш-тектес сор¹ылар аса ке» тара¹ан. Ондай сор¹ыларды» ¼нiмдiлiгi 1,3 МПа ºысымда 5-тен 125 л/мин аралы¹ында болады. Арнайы тiстегерiштi сор¹ы – гидромотор ДНШ кен машиналарыны» жетегiне арнал¹ан ж¸не 6,0 – дан 12,0 МПа ºысымдарда ж½мыс iстейдi.

С½йыº ºысымын к¼теру ¾шiн к¼псатылы тiстегерiштi сор¹ылар ºолданады. Онда бiр агрегатта бiрнеше сор¹ыларды тiркеме жал¹астыра орналастырады. Ондай сор¹ыларда ¸р алды»¹ы сатыны» ¼нiмдiлiгi келесi сатыны» шы¹ынынан жо¹ары болу¹а тиiстi (жо¹алыстарды ºайтару ¾шiн). Сор¹ыны» ¸р сатысында с¸йкес ºысым¹а реттелген ºор¹а¹ыш ºаºпаºша болады.

Åãåð 1-øi ñàòû ºàºïàºøàñû Ð₁, ал 2-шi сатыны» 2Р₁ ºысымына реттелген болса, онда сор¹ыны» 3-шi сатысы арындыº желiде шамамен 3Р₁ ºысымын ºамтамасыз етедi.

Тiстегерiштi гидромашинаны» ж½мыстыº к¼лемi:

. (3.38)

Алын¹ан формулалар (3.36–3.38) инженерлiк есептеулер ¾шiн жеткiлiктi д¸лдiктер бередi. Оларды сораптау сор¹ы ¼нiмдiлiгiнi» тiстегерiшiнi» санына сызыºты ºатынаста ж¸не тiстесу модулiне квадратты ºатынаста екендiгiн к¼рсетедi. Сондыºтан да тiстегерiш санын барынша аз та»да¹ан ½тымды, ал модель мен тiстi» енiн берiлген ¼нiмдiлiкке с¸йкес ºабылдау керек. Iс ж¾зiнде тiстегерiш санын ¸детте 6–16 аралы¹ында ºабылдайды. Бiрдей ¼нiмдiлiкте тiстерiнi» саны аз, бiраº модель к¼терi»кi сор¹ыны» сыртºы ¼лшемдерi т¼мен болады.

Тiстерiнi» саны 6–12 аралы¹ында¹ы тiстегерiштерде ойыºтарыны» к¼лемi тiстердi» к¼лемiнен асып кетедi. Сондыºтан ¼нiмдiлiк формулаларында¹ы -äi Ê_ø– коэффициентiмен алмастырады. Оны ал¹ашºы шамалауда 7-ге те» деп ºабылдайды, ал т¾зетулер ендiрiлген тiстер ¾шiн (коррекциялан¹ан) 9,4-ке те».

Ал¹ашºы шамалауда тегершiк модулi:

, ìì,

ì½íäà¹û Q – ñîð¹ûíû» íàºòûëû ¼íiìäiëiãi (øû¹ûíû), ë/ìèí;

b – тiстегерiш енi, мм; тiс басыны» ше»берлiк жылдамды¹ы, м/с. Сор¹ы д¼»гелегiнi» ше»берлiк жылдамды¹ы ж½мыстыº с½йыºты т½тºырлы¹ына байланысты.

Жеткiлiктi П°К-i ºамтамасыз етiлетiн е» аз жылдамдыºты келесi формуламен аныºтау¹а болады:

, ì/ñ,

ì½íäà¹û Ð – ºûñûì, êã/ñì²; ÂÓ – ºабылдан¹ан градуста¹ы с½йыº т½тºырлы¹ы.

Е» жо¹ары ше»берлiк жылдамдыº 6–8 м/с аралы¹ында ºабылданады (ойыºтарды» с½йыºпен толу шарты бойынша) ж¸не сор¹ыны» айналу жиiлiгiн шектейдi).

Тiстегерiш енiн келесi ºатынастармен та»дау¹а болады:

- 2,0 МПа - ¹а дейiнгi ºысымда

b=(6 –10 )m;

- жо¹ары ºысымда (10,0 МПа шамасында)

b=( 3 – 6 )m.

Кiре берiс арналарда¹ы с½йыºты» жылдамды¹ы 2–3 м/с – тен аспау¹а тиiстi, ал с½йыºты» абсолюттiк ºысымы 0,03–0,04 МПа – дан кем болмауы керек.

Тiстегерiштi машинаны» айналдыру моментiнi» орташа м¸нi:

(3.39)

Аксиаль роторпоршеньдi машиналар (АРПМ)

АРПМ-дар аз ¼лшемдерде жо¹ары ¼нiмдiлiкпен ж¸не ед¸уiр ºысымдармен болып келедi, сондай-аº оларды» айналатын б¼лшектерiнi» екпiнi аз ж¸не реттеу д¸лдiгi жо¹ары. Б½л айтыл¹андар оларды ºолдануды» ке» айма¹ын ºамтамасыз еттi.

Тау-кен ¼ндiрiсiнде АРПМ-дар арнайы орындал¹ан ж¸не сериялы шы¹арылатын машиналар т¾рiнде ºолданылады. Сериялы машиналар 1200 л/мин-ке дейiнгi ¼нiмдiлiкпен 20,0 МПа - ¹а дейiнгi ºысым¹а арналып шы¹арылады.

АРПМ-ны» сан алуан конструкциялары белгiлi . Оларды» е» басты ерекшелiгi – цилиндрдi» ротор осiне параллель, айнала ке»iстiкте орналасуында ж¸не ол цилиндрлердi» ке»iстiктi механизмдермен ºоз¹алуында. Б½л машиналарды топтау (жiктеу) келесi белгiлерi бойынша орындалуы м¾мкiн:

- конструктивтi – к¼лбеу дискiлi ж¸не к¼лбеу цилиндрлер блогымен;

- кинематикалыº - цилиндрлер блогы айналатын ж¸не дискiлерi айналатын;

- реттеу т¸сiлi бойынша – б½рылатын дискiлi ж¸не б½рылатын цилиндрлер блогымен;

- с½йыºты б¼лу т¸сiлi бойынша – жалпы немесе сфералыº б¼летiн ж¸не ºаºпаºшамен б¼летiн.

Е» к¼п тара¹ан схема – к¼лбеу дискiлi. Б½л машиналарда ротор осi жетектiк бiлiк осiмен с¸йкес келедi, ал поршендер ºоз¹алысы оларды» дискiлермен топсалы байланысы немесе жанасуы арºылы атºарылады.

Поршендерi дискiмен топсалы байланысºан машинаны» схемасы 1-суретте келтiрiлген.

(1) Ротор (2) цилиндрлерiмен ж¸не (3) поршендерiмен цилиндрлер блогын º½райды, ол машина сор¹ы ретiнде ж½мыс iстегенде (4) жетектiк бiлiктен айналысºа келедi. Поршеньдер (5) шатундар к¼мегiмен (6) к¼лбеу дискiмен топсалы жал¹асºан. Диск (7) тiреу подшипнигi арºылы 8-шi к¼лбеу тiрекке с¾йенедi ж¸не (9) топса арºылы бiлiкпен жал¹асºан.

Цилиндрлер блогы айнал¹ан кезде к¼лбеу дискiде к¼лбеу жазыºтыºта айналады, ал поршендер цилиндрлер бойымен iлгерi-кейiн ºоз¹алыс жасайды ж¸не бiр мезгiлде жетектiк бiлiктi» айналасында айналады. Блок жарты айналыс жаса¹анда ¸р поршень с½йыºты сорады, ал екiншi жарты айналыста – с½йыºты ыºсырады. Ол ¾шiн (10) б¼лгiш дискiде екi ораº бейнелес (11) ж¸не (12) арналар орындал¹ан, олармен блок цилиндрлерi кезекпен жал¹асады. Б½л арналарды» бiрi машинаны» кiреберiс, ал екiншiсi шы¹аберiс ºуыстарымен жал¹асады. Б½л ºуыстарды» ºалыптары блокты» айналу ба¹ытына байланысты, себебi блокты» айналу ба¹ыты ¼згерген кезде ºуыстар орындарын ауыстырады. Цилиндрлердегi ºысымды байыппен к¼терудi ºамтамасыз ету ¾шiн ораº бейнелес арналарды» ая¹ына ºарай жi»iшкеленуiн ºарастырады.

К¼лбеу дискi поршендермен жанаса жал¹асºан АРПМ-да поршендер (плунжерлер) бiрден дискiге тiреледi, сондыºтан да шатун ж¸не топса ºажет емес. Ротор айнал¹ан кезде диск к¼лбеу жазыºтыºта тек ¾йкелiс к¾шi есебiнде айналады ж¸не поршендердi» iлгерi-кейiндi ºоз¹алыстарын ºамтамасыз етедi. Поршендердi» керi ºоз¹алысы серiппелермен ºамтамасыз етiледi. Егер машина гидромотор ретiнде немесе ºосымша ºоректендiрiлетiн сор¹ы ретiнде ж½мыс iстесе, онда серiппе ºажет емес.

1-сурет. Поршеньдерi дискiмен топсалы байланысºан АРПМ схемасы

К¼лбеу цилиндрлер блокты АРПМ-ны» ¸сер принципi (31-сурет) к¼лбеу дискiлi машиналарда¹ыдай.

2-сурет. К¼лбеу блокты АРПМ-ны» схемасы.

1-поршень; 2-ротор осi; 3-жетектiк бiлiк;4-диск; 5-¸мбебап топса

(1) поршендердi» ºоз¹алуы (2) ротор осi мен (3) жетекшi бiлiк арасында¹ы б½рышты» болуы арºасында атºарылады. Жетекшi бiлiк (4) дискiмен бiрт½тас орындал¹ан ж¸не диск тiк жазыºтыºта орналасºан. Бiлiктi» блокпен байланысы (5) ¸мбебап топса арºылы атºарылады.

Блокты ¸мбебап топсамен жал¹астыруды» кемшiлiгi болып, топса ºасиетiне байланысты блокты» бiрºалыпсыз айналуы саналады. Бiрºалыпсыз айналу - топса беретiн жылдамдыº пен момент ыр¹а¹ы машинада екпiндiк к¾штердi» пайда болуына ¸келедi, олар машинаны» ºалыпты ж½мысын б½зып, оны» айналу жылдамды¹ын шектейдi. Сондыºтан да дара топсалы машиналар баяу айнал¹ыш болып табылады. Жетiлдiрiлген т¾рi болып ºос топсалылар саналады, оларда¹ы бiр топсаны» жылдамдыº ыр¹а¹ы екiншi топсамен жойылады. Б½л ретте екi бiлiктi» к¼лбеулiк б½рыштарын те» етiп ºабылдайды.

ÀÐÏÌ-íû» ¼íiìäiëiãi

Радиаль роторпоршендi машиналарда¹ыдай аныºталады.

Орташа ¼нiмдiлiгi:

(3.91)

ì½íäà¹û –поршеннi» е» ¾лкен ºадамы; – блок дискiсiнi» е» ¾лкен к¼лбеулiк б½рышы (¸детте

– цилиндрлер орналасºан ше»бердi» диаметрi.

Машинаны» ж½мыстыº к¼лемi

(3.92)

Реттелетiн сор¹ыны» теориялыº ¼нiмдiлiгi

(3.93)

ì½íäà¹û – машинаны реттеу к¼рсеткiшi; – блок дискiсiнi» к¼лбеулiк б½рышыны» ¼тпелi м¸нi.

Негізгі әдебиет 1,5 [46-60]

Қосымша әдебиет 6,5 [10-30]

Бақылау сұрақтары.

1. Пластиналы сорғылардың жұмыс істеу принципі.

2. Пластиналы сорғылардың өнімділігін есептеу.

3. Тістегерішті сорғылардың жұмыс істеу принципі.

4. Тістегерішті машинаның өнімділігін есептеу.

5. Пластиналы сорғылар.

6. Тістегерішті сорғылардың берілісі, қысымы, айналу жиілігі, қуаты, ПӘК-ін қалай есептейді.

7. Аксиаль роторпоршеньдi машиналар (АРПМ)

7-дәріс. Гидроаппаратуралар

Гидрожетекпен белгiлi бiр функцияларды атºару, сор¹ы тудыратын ж¸не гидроºоз¹алтºышºа жеткiзiлетiн с½йыº а¹ымыны» энергиясы басºарыл¹ан жа¹дайда ¹ана м¾мкiн. Ол ¾шiн ¸рт¾рлi басºару º½рыл¹ылары ºолданылады. Олар¹а ºысым, шы¹ын реттегiштер, с½йыºты б¼лгiштер ж¸не гидрок¾шейткiштер жатады.

Сондай-аº гидроаппаратуралар¹а ¸рт¾рлi ºор¹а¹ыш элементтер жатады. °сер принциптерi бойынша басºару º½рыл¹ылары екi т¾рге б¼лiнедi: геометриялыº сипаттамалары с½йыº а¹ыныны» к¼рсеткiштерiне байланыссыз ж¸не байланысты º½рыл¹ылар. Б½л ретте геометриялыº сипаттамалары деп, с½йыº ¼тетiн ж½мыстыº терезелер ¼лшемдерiн т¾сiнедi.

Басºару º½рылымдары реттелетiн ж¸не реттелмейтiн болуы м¾мкiн. Бiрiншi жа¹дайда оларды» геометриялыº сипаттамалары ж½мыс кезiнде к¼мекшi механизмдер ¸серiмен ¼згеруi м¾мкiн. Екiншi жа¹дайда геометриялыº сипаттамалар¹а олай ¸сер ету м¾мкiн емес.

Жерасты ºазбаларыны» тарлы¹ы, ж½мыс орныны» нашар жарыºты¹ы, ºарау ж¸не ж¼ндеу ж½мыстарыны» ºиынды¹ы, жо¹ары ыл¹алдыº пен атмосфера был¹анышты¹ы кейбiр стандартты басºару аппараттарын ºолдануды ºиындатады. Кен машиналары басºару º½рылымдарыны» кей бiреулерi ¼нерк¸сiптi» басºа салаларында кездеспейтiн шы¹ындар мен ºысымдарда ж½мыс iстейдi.

Басºару º½рылымдарын есептеуде оларды» шы¹ынын, ºысым ¼згерiсiн, ж½мыстыº терезе ауданын ж¸не реттеу ¾шiн ºажет тегеурiндердi аныºтау керек.

Ж½мыстыº терезесiнi» ауданы S ,басºару º½рылымында¹ы шы¹ынды келесi ¼рнекпен аныºтау¹а болады:

ì½íäà¹û – басºару º½рылымында¹ы ºысымны» т¼мендеуi; 0,60,85 – шы¹ын коэффициентi (конструкция¹а байланысты).

Егер º½рылым арºылы ¼тетiн с½йыºты» ºасиетiн ¼згермейдi деп есептесек, онда деп ºабылдау¹а болады ж¸не шы¹ын ¼рнегi мынадай т¾рде ¼згередi:

Келтiрiлген ¼рнектен басºару º½рылымыны» ж½мыстыº терезесiнi» к¼лдене» ºимасыны» ауданын табамыз:

°детте гидрожетектерде ºолданылатын с½йыºтар ¾шiн А₁=1500. Åãåð - коэффициентiнi» орта м¸нiн (0,72) ºабылдасаº, онда б½дан шы¹атыны:

, ñì²,

( ñì³/ñåê; , êã/ñì²; ñì²).

Ж½мыстыº с½йыºты ºысым астында басºару элементтерi арºылы, мысалы ºор¹а¹ыш клапан, дроссель немесе ретты¹ын арºылы т¼ккенде ºуат жо¹алыстары орын алады ( ). ,

ì½íäà¹û – º½рылым арºылы т¼гу уаºытыны» ж½мыс циклi узаºты¹ына ºатынасы.

²ысым т¼мендеуi болатын басºару º½рылымы арºылы ¼тетiн с½йыº ºызуыны» к¼терiлуi.

,

ì½íäà¹û J – жылуды» механикалыº эквивалентi (J 427 êãì/êêàë);

ñ– с½йыºты» ¾лестiк жылу сыйымдылы¹ы, ккал/кг.град.

Гидрожетектерде ºолданылатын с½йыºтар ¾шiн ºысым т¼мендеуi

10,0 МПа бол¹анда циркуляцияны» бiр циклiнде ºызу к¼терiлiсi шамамен 6^îС-ºа те» болады.

Ñ ½ é û º ò û º º û ñ û ì ð å ë å ñ i.

²ысым белгiлi бiр м¸нге жеткенде с½йыºтыº жетектi» жеке механизмдерiн тоºтату¹а арнал¹ан. ²ысым релесi ºор¹а¹ыш ºаºпаºша секiлдi гидрожетектi» арындыº магистралiне ºосылады. Оларды» принциптiк схемасы 1-суретте келтiрiлген.

Реле (1) цилиндрден, (2) атºарушы поршеннен ж¸не о¹ан кигiзiлген (3) серiппеден т½рады. (4) арна арºылы релемен жал¹асºан баºылауда¹ы желiде ºысым к¼терiлсе, поршень серiппенi» ºарсылы¹ын баса орнынан ºоз¹алып, ºажет операцияларды орындайды, мысалы ¼шiргiштi» электрлiк релесiнi» контактысын не т½йыºтайды, ¾зедi. Желiде ºысым т¼мендеген кезде (5) дi»гек контакталарды бастапºы ºалпына келтiредi.

1 – сурет. С½йыºтыº ºысым релесi.

1-цилиндр; 2-атºарушы поршень; 3-серiппе; 4-арна; 5-дi»гек.

Реле поршенiнi» ºоз¹алуы келесi шарт орындал¹анда басталады.

(4.26)

ì½íäà¹û Ð – баºылау магистраль ºысым; S – поршеннi» ауданы;

Ð_ÒÐ – реленi» жылжымалы элементтерiнi» ¾йкелiс к¾шi;

Ð_ÇÂ – басºаруда¹ы буынны» поршень келтiрiлген ºарсылыº к¾шi.

Негізгі әдебиеттер 4,1,5 [87-112]

Қосымша әдебиет 5 [ 21-34 ]

Бақылау сұрақтары.

1. Гидроаппаратуралар. Классификациялаушы, арналуы, әсер ету принципі.

2. Шығын өлшегіштер, құрылымы, шартты белгіленуі.

3. С½йыºтыº ºысым релесi

4. Реле поршенiн ºоз¹алықа келтіретін шарт

8-дәріс. Гидроцилиндрлер

Гидроцилиндрлер (ГЦ) конструкциялыº ºарапайымдылы¹ыны» арºасында атºару механизмдерi iлгерi–кейiнгi немесе б½рылмалы ºоз¹алыс жасайтын кен машиналарында ке» ºолданылады.

ГЦ – нi» ¸рт¾рлерiнi» схемалары 1 - суретте келтiрiлген.

Моменттi ГЦ – лердi кезе»дiк б½рыштыº ж¸не iлгерi–кейiнгi ºоз¹алыс алу ¾шiн ºолданады.

ʾøòiê ÃÖ

К¾штiк цилиндрлердi» негiзгi ж½мыстыº ж¸не конструктивтiк к¼рсеткiштерi келесiлер: iшкi диаметрi, поршень ºадамыны» ½зынды¹ы, поршеннi» ºоз¹алу жылдамды¹ы, тудыратын тегеурiнi, с½йыº шы¹ыны, ºуаты ж¸не П°К-i.

ГЦ – нi» геометриялыº ¼лшемдерiн аныºтау ¾шiн олар тудыратын е» жо¹ары тегеурiндi бiлу керек. Ол тегеурiн статикалыº ж¸не динамикалыº тегеурiндерден º½рылады.

Бiрºалыпты ºалыптасºан ºоз¹алыста поршенге ¸сер ететiн к¾штердi» тепе-те»дiк жа¹дайынан келесiнi аламыз:

(1)

´лшем атауы м½нда¹ы – цилиндрдi» ж½мыстыº б¼лiгiндегi ºысым;

– ºысым жа¹ында¹ы поршеннi» ж½мыстыº ауданы; – поршень штогына келтiрiлген пайдалы салмаº; – конструкциялыº элементтердi» ¾йкелiс к¾шi; – êåði ºûñûì ê¾øi.

Штоктарды жалпы келесiдей есептейдi.

Созылыста ж½мыс iстейтiн шток диаметрiн келесiдей аныºтау¹а болады:

(2)

´лшем атауы м½нда¹ы – штокты созатын к¾ш; – созуда¹ы материал¹а р½ºсат етiлетiн кернеу (болаттар ¾шiн – 80–100 МН/м² ; 30 МПа-¹а дейiн ºысымда СЦ-лер ¾шiн ºор коэффициентi =3).

Сы¹ылыста ж½мыс iстейтiн шток машина жасауда белгiлi Эйлер те»деуi бойынша тiк ба¹ытта¹ы иiлiске есептеледi.

Шамалас есептеулер ¾шiн шток диаметрiн цилиндр диаметрi бойынша келесi ºатынаспен аныºтау¹а болады:

. (3)

Поршеннi» е» жо¹ары берiлген жылдамды¹ы бойынша сор¹ыны» ºажет ¼нiмдiлiгi аныºталады:

. (4)

1-сурет. К¾штiк ГЦ-нi» схемалары

à – бiр жаºты ¸серлi цилиндр; ¸ – екi жаºты ¸серлi цилиндр; á – екi жаºты штокты цилиндр; â – ºосарлан¹ан ГЦ; ã – телескопты ГЦ; ä – плунжерлi цилиндр; å – мембранды цилиндр; æ, ç – айналмалы ºоз¹алысты iлгерi-кейiнге т¾рлендiретiн цилиндрлер (рейкалы берiлiстi); è – кривошиптi цилиндр; ê – моменттi ГЦ; ë – ºосарлан¹ан моменттi ГЦ.

Сор¹ылар ºаталогы бойынша - ге жаºын м¸ндi ºабылдайды ж¸не поршеннi» е» ¾лкен жылдамды¹ын табады.

(5)

Ò½ðàºòû шы¹ынында тiк ж¸не керi ºадам жылдамдыºтары æ¸íå келесiлерге те» болады:

. (6)

Жылдамдыºтар ºатынасы

, (7)

ì½íäà¹û Ñ – керi ºадамда¹ы жылдамдыºты» ¼су коэффициентi.

Бiржаºты шток жа¹дайында екi ба¹ытта да бiрдей жылдамдыºты с½йыºтыº схеманы с¸йкес та»дай отырып ºамтамасыз етуге болады. Б½л ретте, шток ауданы поршень ауданынан екi есе кем болуы тиiс, я¹ни .

Поршень о»¹а - жылдамды¹ымен жылжы¹ан кезде цилиндрдi» екi б¼лiгi бiр-бiрiмен жал¹асады. Штоктыº б¼лiктен ыºсырыл¹ан с½йыº ( сор¹ы беретiн с½йыºпен бiрге поршеньдiк б¼лiкке т¾седi, я¹ни:

(10)

Поршень сол¹а жылжы¹анда штоксыз б¼лiк т¼гу желiсiмен, ал штокты б¼лiк сор¹ымен жал¹асады.

Поршень жылдамды¹ы:

ÿ¹íè (11)

Жылдамдыºтарды» те»дiгi с½йыº жо¹алысы ¼скенде б½зылады.

Телескопты ГЦ-де алдымен ¾лкен диаметрлi (D) поршень, содан кейiн кiшi диаметрлi (d) поршень жылжып шы¹ады (2– сурет.).

°р поршеннi» ºоз¹алыс жылдамды¹ы 3.108 ж¸не 3.110 формулаларымен олар¹а с¸йкес поршендердi» аудандары арºылы аныºталады.

2-сурет. Телескопты к¾штiк цилиндрдi» схемасы.

К¾штiк цилиндрдi» теориялыº ºуаты

немесе

´лшем аталуы м½нда¹ы Ð_Í – насос тудыратын ºысым;

– жал¹астыру желiсiндегi ºысым жо¹алысы.

¶йкелiс к¾шiн ж¸не ºарсыºысымды алу¹а кететiн ºуат жо¹алысы:

, (12)

ì½íäà¹û – ¾йкелiс к¾шiн алу¹а ж½мсалатын ºысым;

– ºàðñûºûñûì.

К¾штiк цилиндрдегi ºалыпты ºысым:

(13)

Цилиндрдi» пайдалы ¸сер коэффициентi:

(14)

Цилиндр ºабыр¹асыны» ºалы»ды¹ын келесiдей аныºтайды:

, (15)

ì½íäà¹û – цилиндр материалыны» р½ºсат етiлетiн кернеуi;

–Пуассон коэффициентi (болаттар ¾шiн .

Цилиндр т½тºылыны» ºалы»ды¹ы:

, (16)

ì½íäà¹û d_P – цилиндр т½тºылыны» жонылу диаметрi.

Моменттiк гидроцилиндр

Îëàð øû¹àáåðiñòåãi áiëiêòi 270^î - ºа дейiн б½ру ¾шiн ºолданылады. ГЦ-нi» бiлiгiне бекiтiлген радиаль к¾рекше (38-сурет.) оны екi б¼лiкке б¼ледi, олар желiлер арºылы сор¹ымен ж¸не т¼гiлiспен жал¹асады.

Моменттiк ГЦ-нi» ж½мыстыº ºысымы 10,0 МПа-дан аспайды, себебi к¾рекшелердi ты¹ыздандыру ºиын. Моменттiк ГЦ-лер ¸детте тiкелей машина бiлiгiмен жал¹асады.

К¼п жа¹дайларда к¾штiк цилиндрлер салмаº пен жылдамдыº к¾рт ¼згергенде ºолданылады, б½л ретте ¾лкен екпiн к¾штерi пайда болады. Ондай жа¹дайда поршендi соººысыз тоºтату ¾шiн ¸рт¾рлi т½раºтандырушы немесе демпферлiк º½рыл¹ылар ºолданылады. Оларды» ¸сер принциптерi цилиндрдi» т¼гу желiсiнде белгiлi керi ºысым тудыру¹а негiзделген. Б½л ретте с½йыºты» бiр белгiлi к¼лемiн поршень жауып ºалуы м¾мкiн, олар арнайы арналар арºылы керi ºысым тудыра ыºсырылады немесе цилиндрдi» т¼гу желiсiне арнайы амортизаторлар ºойылуы м¾мкiн.

²арапайым демпфрдi» схемасы 40-суретте к¼рсетiлген 1-шi поршень ºадамыны» со»ында 3-шi стаºан 2-шi арна¹а кiредi, б½л ретте ол арнада¹ы с½йыºты саºиналы жiк арºылы ыºсырады.

2-шi арнадан ыºсырылатын с½йыº к¼лемi , поршень жылдамды¹ымен жылжы¹ан кезде келесi формуламен аныºталады:

,

ì½íäà¹û – стакан кiретiн тесiктi» диаметрi.

Арнадан ыºсырылатын с½йыº саºиналы жiк арºылы жылдамды¹ымен ¼тедi, ол келесi те»деуден аныºталады:

,

3-сурет. Моменттiк гидроцилиндрдi» схемасы

ì½íäà¹û , –саºиналыº жiк ауаны, б½л жердегi – жiктi» орташа диаметрi, ол шамамен 3-шi стакан диаметрiне òå»;

Поршеннi» демпферлiк жылдамды¹ы: .

Жiктегi ºысым айырмашылы¹ы:

,

ì½íäà¹û – жiктi» ½зынды¹ы; – атмосфералыº ºысымда¹ы с½йыºты» т½тºырлы¹ы.

Демпфирлеу тегеурiнi:

.

Демпфирдi» барлыº к¼рсеткiштерiн ескерсек б½л тегеурiн келесiге те»:

Негізгі әдебиет 1,5 [46-60]

Қосымша әдебиет 6,5 [10-30]

Бақылау сұрақтары.

1. Гидроцилиндрлердің конструкциялары

2. Моментті ГЦ, тудыратын тегеуірін, сұйық шығынын, қуатын және ПӘК-ін анықтайтын теңдеулерін жаз.

3. Бұру ГЦ, тудыратын тегеуірін, сұйық шығынын, қуатын және ПӘК-ін анықтайтын теңдеулерін жаз.

4. Күштік ГЦ, тудыратын тегеуірін, сұйық шығынын, қуатын және ПӘК-ін анықтайтын теңдеулерін жаз.

5. Демпфирлеу не үшін қолданылады?

6. ГЦ-нi» ж½мыстыº ºысымы

9-дәріс. Гидроб¼лгiштер. Гидравликалық аккумуляторлар мен мультилликаторлар.

Гидравликалық аккумулятор дегеніміз – қажет жағдайда гидрожетекте қолдану үшін, жоғары қысымда тұратын сұйықтың энергиясын жинақтау үшін арналған құрылғы. Аккумуляторды гидрожетекті әр түрлі жұмыс режимдеріндегі тиімділігін арттыру үшін қолданады. Аккумуляторлар әр түрлі функцияларда:

а) Қосымша энергия көзі болып атқарушы гидроқозғалтқыштардың сұйықты тұтынудағы үзілістерінде жинақтап және ең көп шығындарда энергияны жүйеге қайтарып сорғының қажет ететін берілісі мен қуатын төмендетіп, энергияның жоғарғы шығындары бар гидрожүйелер қолданыла алады.

б) жеке учаскелер немесе барлық гидрожүйе үшін немесе адымдаушы жүйлерде және гидравликалық тежеу механизмдерінде, қысымы бар бірақ шығыны жоқ, авариялық қорек көзі бола алады.

в) сорғы жұмысы, басқару құралдарының жұмыс істеп кетулері мен магистральдағы гидравликалық соққылар салдарынан болатын қысым пульстілігін төмендете алады.

Аккумуляторды гидрожүйеге қосудың жалпы сұлбасы 153-суретте келтірілген. Аккумулятордың әсер принципі, механикалық жүйедегі маховик немесе серіппе әсеріне ұқсас. Жинақтағыш механизмге және потенциалдық энергияны қайтаруға қарай гидроаккумуляторды жүктік, серіппелік, пневматикалық (газдың) деп бөледі.

Тау-кен машиналарының гидрожетектерінде пневматикалық және өте сирек, аз көлеммен төмен қысымдарда серіппелі аккумуляторлар қолданылады: V_k – жалпы конструктивтік көлем: V_n – пайдалы көлем немесе бастапқы қысым Р₁ – ден соңғы Р₂ қысымға өзгергенде, аккумулятордан ығысатын сұйықтың көлемі.

Серіппелі аккумулятордың (154-сурет) пайдалы көлемі поршеннің ауданына S және серіппенің һ₁ жүрісінің өлшеміне байланысты.

мұндағы

сондықтан (15.1)

мұндағы с – серіппе қатаңдығы.

Үйкеліс жоқ кездегі ағымдағы қысым

мұндағы - серіппені қысу немесе созу тегеуріні; һ₀ және һ – серіппені алдын ала қысу және оны аккумулятордың жұмысы кезінде қысу. Серіппенің тегеуріні оның деформациясына байланысты болғандықтан, қарастырылып отырған аккумулятордың сұйық қысымы, оның разрядталу дәрежесіне байланысты.

Гидропневматикалық немесе газды гидровликалық аккумуляторларда энергияны аккумурлирлейтін орта болып газ табылады. Мұндай аккумулятор зарядының (сұйықсыз аккумулятор қысым) бастапқы (алдын ала) қысымы деп атауға қабылданған Р₀ қысымды сығылған газы бар ыдыс түрінде болады. Аккумуляторды сорғының арындық магистраліне қосқанда (153-сурет). Сұйық қысым әсерінен аккумулятордың газдық көлемін сығып, жиналады. Газ, қысымы, сұйық қысымына теңескенде сығылу тоқтайды. Бұл қысымды Р_max деп белгілеп, сұйықпен зарядталудың соңындағы ең жоғары жұмысшы қысымы деп атайды. Аккумуляторға берілген сұйық мөлшері мен газдың орташа қысымы, энергия қорын анықтайды. Бұл қор, гидрожүйедегі сұйық қысымы толық немесе бөлшектеліп қолданылғанда, яғни аккумуляторды разрядтау кезінде қолданылады.

1-сурет. Аккумуляторды гидрожүйеге қосу сұлбасы

2-сурет. Серіппелі аккумулятордың сұлбасы

3-сурет. Гидропневматикалық аккумулятордың сұлбасы

Сұйық пен газдың жанасуы салдарынан газдың сұйықта еріп кетуін болдырмау үшін поршендерді, резина диафрагмаларды немесе баллондарды қолданады. Осыған сәйкес аккумуляторларды поршендік, диафрагмалық және баллондық деп ажыратады.

Поршендік аккумуляторлар үшін (155-сурет) жоғарғы үйкеліс күштері, прошеннің инерциялылығы, салыстырмалы үлкен салмақ пен габарит, тығыздалудың төмен сенімділігі, әсіресе төмен температурада (карьердегі жұмыс жағдайында) тән. Сондықтан олар тау-кен машиналарының гидрожетектерінде шектеліп қолданылады. Жетілдірілгендері болып бөліп жарғылтары (разделитель) майысқақ мембрана немесе баллондар түрінде болатын, мембраналық (155, б-сурет) және баллондық (155, в-сурет) аккумуляторлар саналады.

4-сурет. Шарлы гидроаккумулятор.

Диафрагма деформациясының кедергісі елеусіз болғандықтан бұл аккумуляторлар тәжірибе жүзінде инерциясыз. Аккумулятор толық разрядталғанда шығын тесігіне итеріліп кету салдарынан диафрагманың зақымдалуын болдырмау үшін қақпақша немесе диафрагманың жуандалуы қарастырылған. Шарлы типтегі аккумулятор цилиндрлік немесе баллондықтардан қарағанда шағын өлшемі мен жоғыры мықтылығы мен (прочный) ерекшеленеді.

Шарлы гидроаккумулятордың типтік конструкциясы 156-суретте келтірілген, жоғарғы қысым 22МПа, толық көлемі 2,5 м³, масса 30,9 кг.

Акумулятордың жұмыс принципі термодинамика заңдарын негізделген және оның жұмыстық қысымы газ қуысына қалмаған газдың қысымы мен көлемінің сәйкес қатынасы мен анықталады. Аккумуляторларды нақты жағдайда қолдану үшін оның өлшемдері мен параметрлерін есептеу қажет.

5-сурет. Пневмогидравликалық аккумуляторды есептеу үшін.

Газдық гидроаккумулятордың пайдалы көлемін есептеу былай жүргізіледі. Аккумулятордық жалпы көлемі V₁-ге, ал онда сұйық келмей тұрғандағы газдың алғашқы абсолютті қысымы Р₁-ге (157-сурет) тең болсын. Аккумуляторды сұйықпен заряттағанда газ көлемі V₃ болады және қысым ең жоғары болатын Р₃ –ке тең болады. (V₃ – аккумулятордың зарядталған күйдегі көлемі). Разрядталу кезінде қысым Р₂ болса, көлем V₂ болады.

Аккумулятор жұмыс режимі жаймен өзгеріс үрдісі изотермиялық болады, сондықтан мына түрге келеді:

157- суреттен V₁=V_k (V_k - аккумулятордың конструктивті көлемі), V₁=V₃=V_n (V_n – аккумулятордың пайдалы көлемі). Келтірілген тәуелділіктерді қолданып алатынымыз.

және

бұдан аккумулятордың пайдалы көлемі

Тәжірибелік кеңестерге (рекомендация) сәйкес P₁=P₀ – алдын-ала зарядталған аккумулятор қысымы, P₂=P_min - разрядталған аккумулятор қысымы және P₃=P_max – аккумуляторды сұйықпен зарядттаудың соңғы, ең жоғарғы жұмысшы қысымы, сондықтан

V_n=V_k (15.2).

Аккумулятордың разрядталуы P_min=P_n кезінде сұйықтың аккумулятор ішінен толық ығысуы шарт, онда

V_nmax=V_k ……… (15.3).

Бұдан, газ камерасының көлемі

(15.2) теңдеуі аккумулятордың пайдалы сыйымдылығы көптеген тең жағдайларда қатынасына немесе жұмысшы қысымының 60-90% құрайтын P_max үшін берілген, аккумулятордың бастапқы қысымына байланысты.

Қысым мультипликаторлары немесе қысымды жоғарылатқан түрлендіргіштер жоғары жүктелген гидрожетектердегі қысымды көтеру үшін қолданылады. Ілгерілеткіш және айналдырушы типтегі мультипликаторлар көп қолданылады.

6-сурет. Қысым мультипликаторының сұлбасы

Ілгерілеткіш типтегі түрлендіргіш өзара қатты байланысқан порнешдері бар, әр түрлі диаметрлі екі цилиндрлерден тұрады (158-сурет). Егер Р₁- келтірілген сұйық қысымы болса, Р₂ – шыға беріс қысым. Онда Паскаль заңы бойынша, үйкеліс күшін ескермейді.

немесе

мұндағы і – қысымның күшею коэффиценті. Ол қарастырылып отырған құрылғыларда 2:1 – ден 1000:1 дейін болады.

Түрлендіргішті басқару қолмен, төрт жүрісті реттығын көмегімен жүргізіледі.

Қарастырылған түрлендіргішті мақсатты түрде аз периодты шығындарда жоғары қысымды жетілдіру қажет жерлерде қолданған жөн. Осы принципте екі жақты гидроцилиндрлі екі әсерлі түрлендіргіш жұмыс істейді.

С½йыº б¼лгiштер (СБ) деп, ж½мыстыº с½йыº ºоз¹алысыны» ба¹ытын ¼згертуге арнал¹ан басºару º½рыл¹ыларын айтады. °сер принциптерi бойынша олар кедергiштi ж¸не ºаºпаºшалы болып б¼лiнедi. Гидрожетектерде кедергiштi б¼лгiштер ке»iрек ºолданылады, олар¹а крандар мен ретты¹ындар жатады.

Ж½мыс м¾шесiнi» тiркелiстi ºалыптарыны» сандарына байланысты б¼лгiштердi екi, ¾ш ж¸не к¼пºалыпты деп б¼ледi.

Басºару т¸сiлi бойынша ºолмен, механикалыº, электрлiк, с½йыºтыº ж¸не º½рама т¾рлермен басºарылатын б¼лгiштер болады.

К р а н д ы º б ¼ л г i ш т е р. Ж½мыс м¾шесi болып цилиндрлiк, конустыº немесе сфералыº ты¹ындар саналады. Крандыº б¼лгiштер жеткiлiктi ты¹ыздыºты ºамтамасыз ете алмайтындыºтан оларды 5,0 МПа-¹а дейiнгi ºысымдарда ºолданады.

² а º п а º ш а л ы б ¼ л г i ш т е р. Ыºшамдылы¹ымен , аз салма¹ымен ж¸не iс ж¾зiндегi толыº ты¹ызды¹ымен ерекшеленедi. Басºару ¾шiн ¾лкен тегеурiннi» ºажеттiлiгi оларды» кемшiлiгi болып табылады. Шариктi ж¸не конусты ºаºпаºшалы б¼лгiштер аса ке» ºолданылады. Оларды» схемалары 62-суретте келтiрiлген.

Шарик ºаºпаºшалы екiºалыпты б¼лгiш (1а-сурет.) келесiдей ж½мыс iстейдi. (1) т½тºаны о»¹а немесе сол¹а б½р¹анда (2) итергiштердi» бiрi (3) шариктi ºысып, (4) арындыº желiнi (5) немесе (6) желiлердi» бiрiмен жал¹астырады. Бiр мезгiлде екiншi итергiш (7) серiппемен ºысылады ж¸не (5) немесе (6) желiлердi» бiрiн (8) т¼гу желiсiмен жал¹айды. Конусты ºаºпаºшалы б¼лгiш келесiдей ж½мыс iстейдi (1¸,á-сурет.). ²аºпаºшаны» ашылуы ж¸не с½йыºты» (1) б¼лiмнен (2) б¼лiмге т¾суi ºаºпаºша¹а т¾сетiн к¾штердi» белгiлi бiр араºатысында ¹ана м¾мкiн.

ì½íäà¹û F – ºаºпаºшаны» ашылуына ºажет статикалыº тегеурiн; Ð₁,Ð₂ – с¸йкес б¼лiмдерге ºысымдар; S, f – D æ¸íå d диаметрлерiне с¸йкес аудандар; F_ÏÐ – серiппенi алдын ала сы¹атын тегеурiн; F_ÒÐ – ¾éêåëiñ ê¾øòåði.

1 á-суретте к¼рсетiлген ºаºпаºшалы б¼лгiште ºаºпаºшаны басºару¹а ºажет тегеурiндi т¼мендету ¾шiн (3) тесiктер ºарастырыл¹ан.

Гидроºоз¹алтºыштар шеткi немесе аралыº ºалыптарда тоºта¹ан кезде с½йыºты жауып тастау ¾шiн басºармалы керi ºаºпаºшалы б¼лгiштер – гидроº½лыптар ºолданылады. Олар бiр ж¸не екiжаºты ¸серлi, со¹ан с¸йкес бiр немесе екi керi ºаºпаºшалар болып келедi.

1-сурет. Б¼лгiштер схемалары.

à-шариктi ºаºпаºшалы екiºалыпты б¼лгiш; 1-т½тºа; 2-итергiштер; 3-шарик; 4-арындыº желi; 5,6-атºарушы желiлер; 7-серiппе; 8-т¼гу желiсi. ¸,á-конусты ºаºпаºшалы б¼лгiштер; 1,2-б¼лгiш б¼лiмдерi; 3-ºаºпаºшада¹ы тесiк.

Р е т т ы ¹ ы н д ы б ¼ л г i ш. Ретты¹ынды б¼лгiштер кедергiш принципiнде ж½мыс iстейдi, себебi оларды» ж½мыстыº терезелерiнi» ¼лшемдерi олар арºылы ¼тетiн с½йыº а¹ымыны» ¸серiне байланыссыз.

Жо¹ары ты¹ызды¹ы, ыºшамдылы¹ы ж¸не басºаруда¹ы же»iлдiгi ретты¹ынды б¼лгiштердi» гидрожетектерде ке» ºолданылуын аныºтады. Атап айтºанда, кен машиналарыны» гидрожетегiнде ретты¹ынды б¼лгiштер оларды» басºа т¾рлерiн толыº ауыстырды. Оларды» белгiлi конструкциялары ж½мыс м¾шесiнi» к¼лдене» ºимасыны» пiшiнi бойынша цилиндрлi ж¸не жайпаº болып, ж½мыстыº ºоз¹алысыны» кинематикасы бойынша б½рылмалы ж¸не iлгерi–кейiн ºоз¹алмалы болып б¼лiнедi. Аса ке» ºолданылатыны цилиндр ретты¹ынды, ж½мыс м¾шесi iлгерi–кейiн жылжитындары.

Ретты¹ынды б¼лгiштер ºалыптарды» саны бойынша екi ж¸не ¾шºалыпты болып б¼лiнедi. Бiрiншiсiнде ретты¹ын екi шеткi ºалыпта болады. ¶шºалыпты б¼лгiште ретты¹ын орта ºалыпта да тiркеледi.

2–суретте ¸рт¾рлi т¸сiлдермен басºарылатын ретты¹ынды б¼лгiштердi» схемалары келтiрiлген. ²олмен басºаруда (2à–сурет.) ретты¹ынны» ºоз¹алуы т½тºалы º½рыл¹ымен, ал механикалыº басºаруда (2¸ –сурет.) б¼лгiштi» ж½мыс м¾шесiнi» сыры¹ына бекiтiлген ж¸не ж½дырыºты механизммен байланыста¹ы роликтен атºарылады.

Ретты¹ынды б¼лгiштi с½йыºтыº басºар¹анда кiшi ¼лшемде бiр немесе екi к¼мекшi ретты¹ын ºолданылады, олар к¾шейткiш функциясын атºарады. (1) к¼мекшi ретты¹ынны» ºалпына байланысты ж½мыстыº с½йыº а¹ымы (2) негiзгi ретты¹ынны» о» немесе сол б¼лiгiне ба¹ытталады немесе басºа ба¹ытта ºоз¹алтады. Негiзгi ретты¹ын атºарушы гидрожетекпен тiкелей байланысºан.

М½ндай схеманы» артыºшылы¹ы, ¾лкен а¹ымдарды басºар¹ан кезде негiзгi ретты¹ынды ºоз¹алту ¾шiн, аз ¼ткiзу м¾мкiндiлiктi к¼мекшi ретты¹ынны» жеткiлiктiлiгiнде. Б½л басºару м¾шелерiн ыºшамды, ал басºаруды же»iл етуге м¾мкiндiк бередi.

´ткiзу м¾мкiндiктерi ¾лкен б¼лгiштерде басºару ¾шiн кедергiштер мен ºаºпаºшаларды да ºолданады (2â –сурет). (1) ретты¹ын т½тºылына т¾скен с½йыº (2) керi ºаºпаºша арºылы еркiн ¼тедi ж¸не (3) кедергiш арºылы ¼тедi, ол б¼лгiштi» екi ºаºпаºтарында орнатыл¹ан. Кедергiштi реттей отырып ретты¹ынны» екi ба¹ытта да ºоз¹алуыны» ¸рт¾рлi жылдамдыºтарын алу¹а болады.

Ретты¹ынды б¼лгiштердi электрлiк (2ã-сурет) ж¸не электрс½йыºтыº (2ä-сурет) басºару автоматтандырыл¹ан гидрожетектерде ºолданылады.

Е» ºарапайым ж¸не ке» тара¹андары ºолмен басºарылатын ретты¹ынды б¼лгiштер. Сериямен шы¹арылатын, м½ндай б¼лгiштер екi т¾рлi орындалумен шы¹арылады: ретты¹ынды орталыº ºалыпºа ºолмен ºоятын ж¸не т½тºадан тегеурiндi ал¹аннан со» ретты¹ын орталыº ºалыпºа ¼з бетiмен ºайтатын.

2-суретте ºолмен басºарылатын ¾ш ºалыпты ретты¹ынды б¼лгiш к¼рсетiлген. (5) ретты¹ын орталыº ºалыпта тiркелгенде (суреттегiдей) барлыº ж½мыстыº терезелер ¼зара жал¹асады, сондыºтан да сор¹ыдан келген с½йыº еркiн (4) терезе арºылы ºайта т¼гiледi.

Есептеулерде шы¹ын коэффициентiн 0,60,7 шегiнде ºабылдайды. Ж½мыстыº терезелердi» ¼лшемдерi келесiдей аныºталады:

,

ì½íäà¹û b– ретты¹ынны» ж½мыстыº терезесiнi» енi; õ– ретты¹ын терезесiнi» ашылу м¸нi. (66-суретке ºара).

Ж½мыстыº терезе енi b=0,54d, б½л жердегi – ж½мыстыº терезе д½¹асыны» б½рышы; d – ретты¹ын диаметрi, д¼»гелек тiлмелер ¾шiн . Ретты¹ынды басºару ¾шiн ºажет осьтiк к¾ш с½йыº а¹ымыны» гидродинамикалыº к¾шiнен, ретты¹ынны» екпiн к¾шiнен ж¸не ¾йкелiс к¾шiнен º½ралады. Оларды» iшiнде е» ¾лкен м¸нге гидродинамикалыº к¾ш ие. Ол с½йыº а¹ымыны» ретты¹ын белдеушесiне со¹уы, сондай-аº ретты¹ыннан шы¹атын а¹ымны» реактивтi ¸серi салдарынан пайда болады. Оны» м¸нi ретты¹ын арºылы шы¹ын¹а (Q), а¹ым жылдамды¹ына ж¸не а¹ымны» ретты¹ынан шы¹у б½рышына байланысты (66-сурет.).

Негізгі әдебиеттер 5 [114-134];

Қосымша әдебиет 6[10-20]

Бақылау сұрақтары.

1. Сұйықтық бөлгіштердің атқаратын қызметі.

2. СБ қалай топталады.

3. Бөлгіштер позициялылығы, желдету принципі, қолданылу аймағы.

4. Қысым мен шығын реттегіштер.

5. Гидроб¼лгiштер. Гидравликалық аккумуляторлар мен мультилликаторлар.

10-дәріс. Гидрожетектерді реттеу.

Олар¹а ж½мыстыº с½йыº шы¹ынын басºару¹а арнал¹ан º½рылымдар жатады. Оларды ºолдану к¼п жа¹дайда к¾рделi реттелгiш сор¹ыларды ºарапайым реттелмейтiндермен алмастыру¹а м¾мкiндiк бередi.

Шы¹ын реттегiштер с½йыºты кедергiштеу (дроссельдеу) принципiнде ж½мыс iстейдi. Б½л ретте кедергiштеу деп, ж½мыстыº с½йыº а¹ымында¹ы ºысымды ол жергiлiктi с½йыºтыº кедергi арºылы ¼ткенде т¼мендету ¾рдiсiн айтады.

Шы¹ын реттегiштерге кедергштер ж¸не ¸рт¾рлi ºаºпаºшалы º½рылымдар жатады.

К е д е р г i ш т е р (дроссельдер). Кедергiш деп ж½мыстыº терезелерiнi» ¼лшемдерi немесе саны ол арºылы ¼тетiн ж½мыстыº с½йыº а¹ымыны» ¸серiнен ¼згермейтiн жергiлiктi с½йыºтыº кедергiнi айтады.

Кедергiштегi ºысым ¼згерiсi оны» конструкциясына байланысты ж¸не жалпы келесi байланыспен к¼рсетуге болады:

,

ì½íäà¹û Ê – ºысым ¼згерiсi мен кедергiштегi шы¹ын арасында¹ы пропорциональдыº коэффициентi; n – д¸реже к¼рсеткiшi, ¸детте 2>n>1. n=f – бол¹анда кедергiш – сызыºтыº деп аталады (ºысым ¼згерiсi шы¹ынны» немесе а¹ым жылдамды¹ыны» сызыºтыº функциясы болып табылады). Б½л аныºтама¹а кiрмейтiндерi сызыºты емес кедергiштер.

Шы¹ыныны» ºысым ¼згерiсiне байланысы квадратты кедергiштер аса ºалыпты ж½мыс iстейдi.

Конструкциясы бойынша кедергiштердi бiрсатылы ж¸не к¼псатылы деп б¼ледi. Кедергiштеу бiр терезеде немесе бiрнеше параллель орналасºан терезелерде атºарылатын кедергiштердi бiрсатылы деп атайды. Егер кедергiштеу бiрнеше тiркеме орналасºан ж½мыстыº терезелерде атºарылса, оларды к¼псатылы деп атайды.

К¼псатылы кедергiштердi» с½йыºтыº кедергiсi оны» жекелеген терезеле кедергiлерiнi» ºосындысы ретiнде аныºталады. К¼псатылы дроссельдер шайбаларда¹ы ж½мыстыº терезелер ауданын ¼сiруге м¾мкiндiк берiп, кедергiш ж½мысыны» т½раºтылы¹ын к¼тередi, себебi оларды» ж½мыстыº терезелерiнi» ластану м¾мкiндiгi т¼мендейдi.

1-сурет. К¼псатылы реттелмейтiн 2-сурет. Реттелетiн кедергiш кедергiш схемасы 1-б½ранда тiлмелi цилиндр; 2- кедергiш ºорабы.

Егер кедергiште ж½мыс iстеу барысында оны» с½йыºтыº кедергiсiнi» ¼згеруi ºарастырыл¹ан болса, онда реттелетiн кедергiш деп атайды. Сызыºтыº реттелетiн кедергiштi» принциптiк схемасы 56-суретте к¼рсетiлген. Егер 1-шi цилиндр (б½рандалы тiлмелi) 2-шi ºорапºа ºатысты осьтiк ба¹ытта жылжыса, онда кедергiш кедергiсi –½зынды¹ына пропорциялы ¼згередi.

Реттелетiн кедергiлер салыстырмалы аз кедергiлер тудыру ¾шiн. ºалыпты реттелмелi ¾лкен кедергiлер алу ¾шiн пайдаланылады. °детте ж½мыстыº терезелердi» саны ¼згермелi дроссельдердi пайдаланады. Тесiктi шайбалар ºатарынан т½ратын ондай кедергiштi» схемасы 3 – суретте келтiрiлген.

3 – сурет. Ж½мыстыº терезелерiнi» саны ¼згермелi кедергiш.

1-шайбалар; 2 - ºорап.

1-шi шайбаны» 2-шi ºорапºа ºатысты ы¹ысуы кедергiшкедергiсiнi» сатылы ¼згеруiне соºтырады. Реттелетiн кедергiштi» шы¹ынын келесiдей аныºтау¹а болады: ì½íäà¹û – кедергiштi реттеу к¼рсеткiшi; S_X, S– кедергiш терезесiнi» ашыº ж¸не е» ¾лкен аудандарыны» м¸нi. Гидрожетектерде ºолданылатын минералды майлар ¾шiн ауданны» е» ¾лкен м¸нi 0,04 мм². Кедергiштегi аса ºолайлы ºысым айырмашылы¹ында (0,2 МПа) кедергiш арºылы е» т¼мен шы¹ын 50 см³/мин – ºа те» болады.

²½растыру ы»¹айлылы¹ы ¾шiн кедергiш (7) немесе (8) тесiктер арºылы атºарушы желiмен жал¹астырылады. Реттеу барысында¹ы кедергiштi» б½рыштыº ºоз¹алысы лимба (10) тiлшi арºылы аныºталады.

4-сурет. Типтiк кедергiш

4-суретте кен машиналарыны» гидрожетектерiнде ºолданылатын Г тектес типтi кедергiш к¼рсетiлген.

(1) жырыºты кедергiш (2) лимбамен ж¸не (3) т½тºамен

(4) ºорапта орналасºан ж¸не (5), (6) ºаºпаºтармен жабыл¹ан.

1-жырыºты кедергiш; 2-лимба; 3-т½тºа; 4-ºорап; 5,6 - ºаºпаºтар; 7,8- тесiктерi; 9-кiрiс; 10-лимба тiлшiгi.

Ш е к т е г i ш т е р м е н ш ы ¹ ы н б ¼ л г i ш т е р. Гидрожетектi» атºарушы желiсiндегi шы¹ынды шектеу ¾шiн шы¹ын шектегiштер ºолданылады. (60-сурет.).

Шектегiштi» ж½мыс м¾шесi, (1) ºорап iшiнде ºоз¹алатын (2) поршень iшiнде (3) калибрлiк тесiк орындал¹ан. ²орап ºабыр¹асында сондай-аº бiрнеше симметриялы орналасºан (4) терезелер бар, оларды» ауданы (2) поршеннi» ºалпына байланысты ¼згере алады. (2) поршендегi ºысым ¼згерiсi (5) серiппемен те»естiрiледi. Шы¹ынды шектегiш арºылы ¼згерту ºысым ¼згерiсiн ж¸не поршеннi» жылжуын шаºырады. (4) шы¹аберiс терезелер кедергiлерiнi» ¼згеруi салдарынан шектегiш арºылы шы¹ын ¼згередi. Шы¹ын к¼бейгенде ºысым ¼седi ж¸не поршень о»¹а ºарай ы¹ысады. Б½л ретте ол (4) ж½мыстыº терезелердi» ¼лшемдерiн ж¸не с½йыº шы¹ынын азайтады. Шектегiш арºылы шы¹ын азай¹анда 2-шi поршень керi ба¹ытта ы¹ысады ж¸не шы¹ын ºалыпты берiлген м¸нге дейiн ¼седi.

5-сурет. Шы¹ын шектегiштi» схемасы.

1-ºорап; 2-поршень; 3-калибрлiк тесiк; 4-терезе; 5-серiппе.

6-суретте а¹ым б¼лгiштi» конструкциясы к¼рсетiлген, ол кен машиналарыны» гидрожетегiнде жиi ºолданылады.

6-сурет. Кен машиналар гидрожетегiнi» шы¹ынын б¼лгiш.

1-ретты¹ын; 2-гильза; 3,4-кiреберiс кедергiштiк арналар; 5,6-шы¹аберiс арналар.

Шы¹ынды реттеу ¾шiн сондай-аº мультипликаторлар мен порционерлер ºолданылады. Оларды» схемалары 62-суретте келтiрiлген. (1) мультипликатор поршенiнi» ауданы шток ауданынан екi есе артыº. Поршень о»¹а жылжы¹ан кезде мультипликаторды» à æ¸íå ¸ б¼лiктерiнен (2) атºарушы механизмдерге бiрдей с½йыº к¼лемдерi ыºсырылады. Атºару механизмдерiнi» ºоз¹алыс ба¹ытын (3) кранмен керi ¼згерткенде мультипликатор б¼лiктерi т½йыº к¼лемдегi с½йыºпен толтырылады.

Шы¹ын реттегiштерге жапºыш º½рыл¹ылар да жатады, олар ж½мыстыº с½йыº а¹ымын ºосу¹а немесе тоºтату¹а арнал¹ан. Олар конструктивтi кран, вентиль т.б, т¾рлерде орындалады.

Гидрожетектерде жапºыш º½рыл¹ы ретiнде керi ºаºпаºша ºолданылады. Ол ж½мыстыº с½йыº а¹ымын бiр ба¹ытта жiберiп, керi ба¹ытта тоºтату¹а арнал¹ан. Конструкциялары бойынша олар ºор¹а¹ыш ºаºпаºшалар¹а ½ºсас ж¸не олардан н¸зiк серiппелерiмен ерекшеленедi. Олар ¾йкелiс к¾штерiн алу¹а ж¸не ºаºпаºшаны жылдам жабу¹а ºызмет етедi. Тiк орналасºанда керi ºаºпаºшалар серiппесiз ºолданылуы м¾мкiн. Керi ºаºпаºшаларды сондай-аº сор¹ыларды» сору желiлерiнде де пайдаланады.

Негізгі әдебиеттер 1, 5[159-161]

Қосымша әдебиет 6[ 24-32 ]

Бақылау сұрақтары.

1. Көлемді реттеудің принципиалды сұлбалары.

2. Реттелетін кедергіш схемасын сыз.

3. Көпсатылы реттелмейтін кедергінің схемасын түсіндір.

4. Шектегіштер не үшін қолданылады.

11-дәріс. Гидрожетектерді реттеу. Реттелетін сорғылы гидрожетектің сұлбасы. Дроссель кіре берісте орнатылған гидрожетек.

Дроселі шыға берістегі гидрожетек. Паралель қосылған дроссельді гидрожетек

Айналдыра қозғалтатын гидрожетектің теориялық шыға беріс жылдамдығы, сорғы мен гидромотор шығыны теңдеуінен анықталады,

Тиісінше, гидромотордың айналу жиілігінің өзгеруі шығын өзгерісіне, яғни сорғы мен гидромотор параметрлерінің өзгерісіне байланысты.

Сорғының айналу жиілігін (n_μ) өзгерту жолымен реттеу үшін, реттелетін жетекші қозғалтқыш қажет. Реттеудің бұл тәсілі гидрожетек қозғалтқышы іштен жинау қозғалтқышы немесе дизель болғанда қолданылады.

Сорғы (q_H) немесе гидромотор (q_μ) параметрлерін өзгерту арқылы реттеу көлемдік немесе машиналық реттеу деп аталады. Реттеудің бұл тәсілі тек сорғы да гидромоторды реттелетін болғанда қолданылады.

Сонымен қатар гидромотордың қорек жиілігіндегі гидравликалық кедергіні өзгертіп, сорғы берілісінің бір бөлігін баққа төгу арқылы реттеу тәсілі бар; мұдай реттеу дроссельді деп аталады.

Кейде гидрожетекті сорғылар санын көбейтіп немесе азайтып реттеу қолданылады (сатылы реттеу).

Реттеудің әр тәсілінде артықшылықтар мен кемшіліктер бар. Реттеу сұлбасын таңдау көптеген факторларға байланысты, негізгілері болып жетектің жұмыс режимі мен қуаты табылады.

Тәжірибеде реттелетін сорғылы және дроссельді гидрожетектер қолданылады. Реттелетін сорғыны гидрожетек тау-кен машиналарының негізгі реттелетін жетегі болып табылады. Бұл жетектің принциптік сұлбасы 1-суретте келтірілген. болатын идеалды жұмыс режимі үшін мұндай гидрожетектің негізгі сипаттамалары

N_м =

M_м =

N_м=Q_HU_HP_м

Бұл сипаттамалардың графиктері 1-суретте келтірілген. Тиісінше Р_μ қалыптасқан мәнінде гидромотордың айналу жиілігі n_μ, оның қуаты N_m, ал сорғының қуаты мен айналдырушы моменті, сорғының реттеу параметрлеріне (u_H) пропорционалды гидромотор моменті u_H өзгеріспен өзгермейді.

Қарастырылып отырған сұлбадағы гидрожетектің механикалық сипаттамасы теңдеуі (14.4) негізінде алынады.

(14.7)

1-сурет. Реттелетін сорғы гидрожетектің сұлбасы (а) мен оның сипаттамасы (б).

2-сурет. Реттелетін гидрожетектің механикалық сипаттамасы

Келтірілген теңдеу бойынша тұрғызылған сипаттама графиктері 2-суретте көрсетілген. Сипаттамалар қатаңдар класына жатады және әрқайсысы сорғының белгіні өлшеміне сәйкес келетін параллель түзулер сериясынан тұрады. Негізгі болып U=1 кезінде алынған сипаттама саналады. Сипаттаманы тұрғызу сорғыны реттеудің әр параметрлері үшін екі нүкте арқылы, 142-суретке ұқсас жүргізіледі. N=M_ω болғандықтан қарастырып отырған гидрожетектің қуат бойынша шектен тыс жүктелуі, P_max/P_ном қатынасы мен анықталатын момент бойынша шектен тыс жүктеуге тең болады М(р) ой бойынша механикалық сипаттаманы шектеу, сақтандырғыш қақпақшаны дәлдеп қою арқылы жүргізіледі.

Қарастырылып отырған гидрожетектің реттелу мүмкіндігі, гидрожетектің ең үлкен жылдамдығының ең кіші жылдамдығына қатынасымен анықталатын, жылдамдықты реттеу диапозонымен бағаланады.

Гидрожетектің ең үлкен жылдамдығы, U_н=1 параметрінің ең үлкен мәнінде, яғни сорғының ең үлкен берілісінде болады.

Бұл жылдамдық гидрожетектің конструктивтік ерекшелігіне және ең бастысы гидравликалық жоғалыстар мен кавитациялық құбылыстарға (9 тарау, 3) байланысты шектеледі.

Гидрожетектің ең аз жылдамдығы, оның U_нmin (9.22) кезінде анықталатын қалыпты қозғалысының ең аз жылдамдығы. Аз жылдамдықта бірқалыпты кодтың бұзылуы, пульсті түрдегі беріліс нәтижесінде үйкеліс күштерінің біркелкі болмауы мен түсіндіріледі. Жылдамдықты жоғарылатқанда бұл құбылыс азаяды.

Теориялық түрде гидрожетектің ең аз жылдамдық мейлінше аз болуы мүмкін. Сапалы орындалған және номиналды жүктемеге арналған сериялы түрде шығарылатын гидрожетектер білігінің айналу жиілігі 40-45айн/мин – тұйықталмаған жүйе үшін. Реттеу диапозоны 1:1000 мәніне және одан жоғарғы жетеді.

3-сурет. Реттелетін сорғылы гидрожетектің сұлбасы (а) және оның сипаттамалары (б).

Реттелетін сорғылы гидрожетек үшін реттеу диапазонының теориялық мәні белгілі:

Сорғы берілісін арнайы реттегіш көмегімен, N=Q_HP_HU_H – тұрақты қуатта, гидрожетекті реттеу қамтамасыз етілуі мүмкін. Ол үшін Q_HP_H немесе P_HU_H мәндері тұрақты болуы керек. Мына шарт орындалса, қарастырылып отырған схемада оған қол жеткізуге болады.

немесе ,

Яғни қысымды көтерген сорғы берілісін шектеу арқылы. Тәжірибеде мұндай сипаттамалар гипербола түріне ие және оларды серіппе сипаттамасы түзу сызықты емес жүктемеден жұмыс істейтін гидромотор түріндегі реттегіш көмегімен алуға болады.

Реттелетін гидромоторы бар гидрожетек (3-сурет), сорғының тұрақты жұмыстық көлемінде тұрақты қуатты және гидромотор білігінде үзілісті айналдырушы моментті алуға мүмкіндік береді. Жоғалыстарды ескермей, тұрақты жүктегенде мұндай гидрожетек сипаттамасы 3,б-суретінде көрсетілген түрге келеді.

(14.8)

Тәжірибеде гидромоторды реттеу аз қолданылады. Өйткені онда моменттің берілуі азаяды. Бұл жағдайда реттеу диапазоны 1:2,5 болады және гидромотордағы шектелген реттелу параметріне байланысты, өздігінен тежелу орын алады.

Дроссельмен реттеу

Қуаты үлкен емес (3-7 кВт) болатын реттелмейтін сорғылары бар ашық жүйелі гидрожетектерде қолданылады. Бұл шектеу жұмыстық сұйықтың қызып кету қаупімен шартталған. Өйткені дроссельмен реттеу принципінде энергияның бір бөлігі қызуға айналып кетуге негізделген. Сондықтан сұйықтың бір бөлігі гидроқозғалтқышқа беріліп, ал екінші бөлігі ешқандай пайдалы жұмыс істемей бакқа құйылады.

Дроссельмен реттелетін гидрожетектің ПӘК-і 0,3-0,4 аса бермейді. Дроссельмен реттелетін гидрожетектің негізгі артықшылықтары болып; қарапайымдылығы, реттегішті басқарудың жеңілдігі, жылдамдықты жаймен өзгеретіндігі және бір сорғыдан қорек алатын көптеген атқарушы қозғалтқыштарды бір орталықтандырылған жерден басқару мүмкіндігі табылады.

Дроссельмен реттеу жүйесін сорғының жұмыс сұлбасы бойынша екі топқа: а) дәлдеп қойылған құю қақпақшасы анықтайтын, жүктемеге тәуелсіз, сорғыдағы тұрақты қысымы бар сұлба; б) гидроқозғалтқыш жүктемесі анықтайтын сорғыдағы үзілісті қысымы бар сұлба.

Көрсетілген сұлбаларға өзіндік артықшылықтар мен кемшіліктер тән. Q сұлбасы дроссельдің орналасуына қарай екіге бөлінеді: дроссель гидроқозғалтқыштың қорек желісіне (кіре берісте) орнатылған; дроссель төгу желісінде (шыға берісте) орнатылады. Б схемасы қолданғанда, дроссель гидроқозғалтқышқа паралель орнатылады. Кіре берісте дроссель бар сұлба 146-суретте келтірілген. Сорғы көмегімен сұйық бактан 1 дроссель арқылы өтіп, 2 күштік цилиндрдің бір қуысына беріледі. Бұл беріліс дроссельдің шығынына тең Q_H – Q_др-ге тең, сұйықтың артық бөлігі, (Р_н) дросселінің және сорғыдағы қысымды анықтайтын, 3 төккіш қақпақша арқылы бакқа төгеді.

4-сурет. Дроссель кіре берісте орнатылған гидрожетектің схемасы (а)

мен оның сипаттамасы (б).

Жұмыс үрдісінде бұл қысым тұрақты болады. Дроссельден кейінгі Р₁ қысымы цилиндрдің тепе-теңдік шартымен анықталатын жүктемемен анықталады. Екі жақты штокты тең қималы цилиндр үшін бұл шарт поршень үстіндегі F жүктемеге және S:P₁S=F+pS болатын поршеннің жұмысшы ауданына тең болады.

Төгу желісінде қысымды ескермеген дроссельді қысым өзгеруі:

Бұл (13.3) формула көмегімен дроссельден кейінгі шығынды анықтауға мүмкіндік береді.

Q_др=US екенін ескерсек, цилиндр поршеннің орташа жылдадығы

(14.9)

Егер жетекте цилиндр орнында гидромотор қолданылса, онда бұл шарттар үшін (12.13)

(14.10)

P=const болғандықтан, бұл жүйедегі сорғы, гидроқозғалтқыш жүктемесінің мәніне тәуелсіз, қақпақшаның дәлденіп қойылуы анықтайтын толық беріліс пен ең жоғарғы қысымда, ең жоғарғы қуатты тұтынады. Бұл дроссель тізбектей қосылғандағы аз ПӘК-і анықтайды. Бұл сұлбаның кемшілігіне білге үзілісті жүктемелер және гидроқозғалтқыштың жоғары үдеулер режимінде жұмыс істеу жарамсыздығын жатқызуға болады. Бұл жағдайда сұйықтың поршеннен үзілуі, ағымның бірыңғайлылығының бұзылуы, соның салдарынан гидроқозғалтқыш пен гидравликалық соққылардың біркелкілігі бұзылуы мүмкін.

Қарастырылған гидрожетектің сипаттамалары (14.9) теңдеуімен тұрғызылатын және 146. б-суретте келтірілген. Негізгі болып, дроссель толық ашық болғанда тұрғызылған сипаттама саналады. Қалған сипаттамалар дроссельдің әр түрлі ашылуларына сәйкес келеді. Көрініп тұрғандай, дроссель сипаттамалары түзу сызықты емес. Қозғалтқыш жылдамдығының ең жоғары мәні (негізгі сипаттама үшін а нүктесі) (14.9) теңдеуде F=0 деп алғанда немесе (14.10) теңдеуде M=0 деп алғанда болады. Қозғалтқыш жылдамдығы, жүктемені жеңуге кететін қысым, сорғыдағы қысымға яғни P_H =F/S болғанда, нөлге тең болады (графиктегі в нүктесі).

Дроссель шыға берістегі сұлба, яғни төгу магистраліндегі (5-сурет), алдыңғы сұлбадағыдай P=const болып жұмыс істейді. Сондықтан ұқсас энергетикалық және кинематикалық сипаттамаларға ие (4-суретте көрсетілгендей).

5-суретте. Дроселі шыға берістегі гидрожетектің сұлбасы

Дросселі төгу желісінде орналасқан бұл сұлба, қозғалтқыштың екі жағына да қатаңдықты қамтамасыз етеді. Бұл оны жүк көтергіш механизмдер мен таңбасы өзгеретін жүктемелерде қолданылуын тиімді етеді. Механизмнің жылдамдығын өсіру, ағым жылдамдығының квадратына пропроциональ өсетін, дроссель кедергісіне бөгет болады. Оның үстіне бұл сұлба, кіре берісте дросселі бар сұлбадан қарағанда, интенсивті димпфирленуге бейім. Сондықтан автотербелістерге қарсылығы жоғары.

Тәжірибеде көбінесе бір жақты штокты цилиндрлер қолданылады (89-суретті қара). Бұл жағдайды дроссельді реттегенде келтірілген тәуелділіктер сақталады. Егер дроссель аудан болатын штоктік қуыста төгу орнатылған болса, поршеннің тепе-теңдік шартынан дроссельдегі өзгеріс арқылы мынаны анықтаймыз.

(14.11)

Егер жүктеме бағыты өзгермейтін және аз инерциялы болса, дроссельді штоксыз қуысқа орналастыру тиімді. Өйткені берілген жылдамдыққа жету үшін дроссельдің ауданы үлкен болады. Тәжірибеде бұл оның қоқыстануын төмендетіп, гидрожетектің реттелу диапазонының тұрақтылығын өсіреді.

Параллель қосылған дроссельді сұлба (6,а-сурет). Бұл жағдайда сорғыдан келетін сұйық екі ағымға Q₂-2 гидроқозғалтқышқа және Q_др-1 дроссельге бөлінеді, сондықтан Q_др= Q_н- Q_др. Сұйықтың артығы, дроссель тізбектей қосылған сұлбадағыдай переливной қақпақшамен емес, 1 дроссельмен әкетіледі. Гидрожетекті қорғау үшін 3 қақпақша қызмет етеді. Төгу желісіндегі қысымды ескермесек, гидроқозғалтқыш шығыны

6-сурет. Паралель қосылған дроссельді гидрожетектің сұлбасы (а) мен оның сипаттамасы (б).

Бұл сұлбада сорғы қысымы жүктемеге байланысты болғандықтан, гидроцилиндр жылдадығы былай анықталады.

(14.12)

ал гидромотор үшін

. (14.13)

Тиісінше қоректің бұл сұлбасында гидромотор жылдамдығы дроссель шығынына байланысты болып, дроссель жабық болғанда ең жоғарғы жылдамдыққа ие болады. Дроссельдің ашылу шамасына қарай, сорғыдан келетін сұйықтың бір бөлігі дроссель арқылы бакқа төгіліп, қозғалтқыш жылдамдығы азаяды.

Қарастырылып отырған сұлбадағы сорғының тұтынатын куаты, гидроқозғалтқыш жүктемесіне байланысты. Сондықтан P_H=const сұлбасымен реттеуден қарағанда паралель қосылған дроссельмен реттеу тиімді. Бұл сұлбаның кемшілігі болып: сипаттамалар қатаңдығының төменділігі, бірнеше тұтынушыларды бір сорғыдан қоректендірудің мүмкін еместігі.

Дроссельдің әр түрлі жұмыстық аудандары үшін, қарастырылып отырған гидрожетек сипаттамалары 148,б-суретте келтірілген, а нүктесі барлық сипаттамаларға ортақ және р=0 кезде анықталады, ал в нүктесі барлық сипаттама үшін (14.12) шартынан анықталады. Дроссель дегендегі сұйық температурасының көтерілуі

,

мұндағы с – сұйықтық жылу сыйымдылығы; -жылудың механикалық эквиваленті.

Бұл сұлбаларда қатаң сипаттамаларды алу үшін дроссельді реттегіш қолдануға болады (128-суретті қара). Үзіліссіз немесе автоматты реттеу қажет болғанда, осы шартқа сәйкес келетін реттелетін дроссельдің барлық қасиетттеріне ие, реттығынды сұлбалар қолданылады.

Негізгі әдебиеттер 1, 5[159-161]

Қосымша әдебиет 6[ 24-32 ]

Бақылау сұрақтары.

1. Айналдыра қозғалтатын гидрожетектің теориялық шыға беріс жылдамдығы

2. Реттелетін гидрожетектің механикалық сипаттамасы

3. Реттелетін сорғылы гидрожетектің сұлбасы

4. Дроссель кіре берісте орнатылған гидрожетек

5. Дроселі шыға берістегі гидрожетек

6. Паралель қосылған дроссельді гидрожетек

12-дәріс. Гидрожетектерді реттеу. Бақылаушы гидрожетек.

Бақылаушы гидрожеьек деп- гидроқозғалтқыштың шыға беріс звеносы шыға беріс қуатты, басқару белгісі өзгерісінің белгілі бір сатысымен шығарады, яғни қажет шыға беріс қуатты сыртқы энергия есебіне қамтамасыз етеді.

Гидравликалық бақылаушы жетектер, аса жоғары дәлдікті және басқарудың жеңілдігі қажет, әр түрлі машиналар мен механизмдерді автоматты және қолмен басқару жүйелерінде қолданып, бағдарламалық басқарудың негізін қалайды.

Бақылаушы гидрожетектің басқа гидрожетектен айырмашылығы, онда гидроқозғалтқыштан басқару органына баратын кері байланысы бар регулятор болады. Осының арқасында атқарушы қозғалыс (гидроқозғалтқыш) өлшемі жүйеге кіре берістегі командалық белгі өзгерісін бақылайды.

Бақылаушы гидрожетектің жұмыс принципі келесідей. Гидрожетектің кіре берісіне берілетін кіруші белгі (1-сурет), гидравликалық регулятордың дәл сол өлшемге жылжитындай у өлшемге ығысады. Осы кезде энергияның сыртқы көзінен сұйық ағымының атқарушы гидроқозғалтқыш х өлшемге ығысады.

Бұл белгі түріндегі ығысу, шыға беріс параметрдің мәніне пропроциональ және алғашқы қозғалысқа қарама-қарсы (кері) болып, кері байланыс арқылы жүйенің кері берісіне беріледі. Осылайша бақылаушы гидрожетекті қатаң кері байланысы кіре берістегі және шыға берістегі қозғалыстардың келісілушілігінен болатын позициялы күштік жүйе ретінде қарастыруға болады.

Энергия көзі

Басқару органы

Гидровликалық реттегіш

Атқарушы қозғалтқыш

Кері байланыс

кіру y

e = y-x

e x

1-сурет. Бақылаушы әсерлі гидрожетектің структуралы сұлбасы

Инерцияның былқылдақтықтың және үйкеліс күштерінің әсер күші және басқарушы элемент пен реттелетін объектінің өзара орналасуы бөлек. Сондықтан берілген кіре беріс өлшемнен реттелетін шыға беріс өлшемі ауытқиды. Кіре беріспен шыға беріс өлшемдерінің айырмашылығын бақылаушы жүйенің қатесі деп атайды (e = y-x). Қателік белгісін жүйедегі кіре беріс пен шыға берістегі өлшемдер айырмашылығын төмендету үшін қолданылады. Кіре беріс пен шыға берістегі өлшемдердің келісушілігін (ауытқулар автоматты түрде төмендету үшін) кері байланыс көмегімен жүргізіледі. Келіспеушілік нәтижесінде атқарушы қозғалтқыш өз қозғалысы үшін энергияны басқарушы элементтен алады, яғни келіспеушілік бойынша әсерге келеді. Бұл бақылаушы гидрожетектің органикалық қасиеті болып табылады.

Тәжірибе жүзінде бақылаушы жүйедегі ауытқуда нольге жуықтау өте қиын. Тек қана кіре беріс белгі жаймен берілгенде алынуы мүмкін. Реттеудің жоғары дәлдігі керек емес немесе жүйенің шыға берісіне түсетін жүктемелер мен басқа да факторлар елеусіз өзгергенде бақылаушы жүйе кері байланыссыз жұмыс істейді.

Қолмен басқарылатын бақылаушы гидрожетектің кіре беріс звеносы рычаг, педаль, маховичок бола алады. Егер бақылаушы құрылған реттегіш бар автоматты басқару мен болса, басқару органы қысым, температура немесе жылдамдық датчигі болады.

Бақылаушы гидрожетектің кіре беріс звеносы кіруші белгімен немесе кіруші белгі әсер ететін қуатты күшейткішті болу мүмкін.

Бірінші жағдайдағы құрылғы тік әсері, ал екінші жағдайда тік емес әсерлі бақылаушы гидрожетек деп аталады. Бақылаушы гидрожүйелерде реттегіш ретінде ретті ағындар, ағындық түтікшелер, сопло-заслонки қолданылады.

Бақылаушы гидрожетектерге қойылатын негізгі талаптар: кіре берісте берілген ығысу мен шыға берістегі ығысудың жол және уақыт бойынша ең аз қателікпен орындалу қажет. Яғни тез әрі жоғары дәлдікпен орындалуы қажет. Бақылаушы гидрожетектің уақыт бойынша қажеттілігін – тез әсерлілігін ал жол бойынша қажеттілігін – дәлдік сипаттайды.

Бақылаушы гидрожетектің сипаттамалары, басқару мүмкіндіктерінде іске асырылған сапалы әр сандық бағаны береді. Гидрожетектің қалыптасқан қозғалысында мұндай сипаттамалар статикалық немесе функциональдық деп аталады. Бұл сипаттамаларға жылдамдықтың және тарту сипаттамалары жатады.

Бақылаушы гидрожетектің жылдамдық сипаттамасы атқарушы механизмнің қалыптасқан жылдамдығының келіспеушілік өлшеміне тәуелділігін анықтайды.

Бақылаушы гидрожетектің тарту сипаттамасы атқарушы қозғалтқышта тудырылған тарту тегеурінің (моменттің) келіспеушілік өлшеміне тәуелділігін анықтап жетектің жүктемелерде жұмыс қабілеттілігін сипаттайды.

Бақылаушы гидрожетектің жалпыланған қасиеттерін күшею коэффициенттері негізінде алуға болады. Жалпы жағдайда бақылаушы гидрожетектің энергетикалық мүмкіндіктері, қуаттың аз түрде өзгеретін мына түрінде

болатын, қуат бойынша күшейту коэффицентімен бағалануы мүмкін R_N жоғарыласа ПӘК жоғарылайды.

Қуатты күшейту, бақылаушы жүйені қоректендіретін сыртқы энергия көзінің қуатын алу арқылы жүргізіледі.

Қуат, тартқыш тегеурін мен жылдамдық туындысы болғандықтан, жылдамдық пен тегеурінің күшею коэффиценттері қарастырылады.

Параметрлердің аз өзгерісінде гидрожетектің жылдамдық бойынша күшеюі атқырушы қозғалыс жылдамдығының υ жүктеме жоқ кездегі бақылау қатесіне е қатынасы мен анықталады.

R_υ – коэффиценті жылдамдық сипаттамасының куртизнасын анықтап, әр түрлі гидрожетектердің дәлдігін салыстырылатын көрсеткіш болып табылады.

Параметрлердің аз өзгеруінде тарту бойынша күшею коэффиценті тарту сипаттамасының куртизнасын мен анықталады.

R_F – коэффиценті гидрожетектің структуралық қатаңдығын бағалауға мүмкіндік береді, яғни қабылданған бақылау сұлбасының спецификалық қасиеттеріне байланысты жүктемелерге берілгіштігі.

R_υ және R_F коэффиценттері гидрожетектің сезімталдығын, яғни келіспеушілікке әсер беретіндігі.

2-сурет. Ретті ағынды бақылаушы гидрожетек сұлбасы.

Осыған ұқсас етіп гидрожүйенің ерекшелігін сипаттайтын R_Q шығын бойынша және R_р қысым бойынша күшею коэффициентін анықтауға болады.

мұндағы Δх – басқарушы звеноның ығысу өлшемінің өзгеруі. R_Q коэффиценті тұрақты қысымда ретті ағының белгісі бірлікке ығысқандағы шығын өзгерісін анықтайды.

R_р коэффиценті реттығының белгілі бірлікке ығысқандағы күштік цилиндрдің қуысындағы қысым өзгерісін анықтайды.

2-суретте. Тау-кен машиналарында әр түрлі конструктивтік нұсқаулар мен қолданылатын, реттығын мен басқарылатын бақылаушы гидрожетектің прициптік (а) және структуралық (б) сұлбасы келтірілген.

Машинаның беруші құрылғысынан 1 рычаг команда алады. Осы кезде 3 нүкте айналасында 2 рычагтың дифференциалды қозғалысы мен 4 бөлгіш реттығының ығысуы орын алады. Нәтижесінде сұйық 5 күштік цилиндрдің бір қуысына беріледі. Оның үстіне 3 нүкте басқару үрдісінің басында кіретін мүмкін қателікті болдырмау үшін, 2 рычагты қозғалысқа келтіреді. 1 басқару рычагы тоқтағанда цилиндрдің 5 поршені, күштік цилиндрді тоқтататындай етіп, 2 рычаг арқылы 4 реттығын плунжерін бейтарап күйге келтіреді. 43 олотник плунжері кері қозғалғанда гидрокүшейткіш элементтерінің қозғалысы қарама-қарсы бағытқа жүреді. 2 дифференциалды рычог тісті немесе червясті беріліспен ауыстыруы мүмкін.

Осылайша 1 рычагтың әр күйіне атқарушы цилиндр штогының белгілі күйі сәйкес келеді, тиісінше ол машинаның жұмысшы органына әсер етеді. Қарастырылған сұлба, сорғының берілісін автоматты реттеуге қолданыла алады.

Төменде, ағып кету әсері, қозғалыстағы бөлшектердің инерциясы, былқылдақтылығы үйкеліс күшімен сұйықтың сығылуы ескерілмеген, гидрожетектің қапайымдалған қозғалыс теңдеуі қарастырылған. Бұл жағдайда атқарушы қозғалтқыш жылдамдығы, реттығының орта күйіне қатысты ығысуына пропроциональ. Реттығын е өлшемге ығысқанда, сұйықты гидроцилиндрге өткізуге арналған жұмыстық аудан Ве-ге тең [(13.6) қара] және сұйық шығыны

е мәні реттығының ығысуын туғызған 1 тұтқаның (кіруші һ белгісі) және 5 поршень штогы ығысуларының айырмасымен анықталады. (150-сурет).

мұндағы і₁ және і₂ – тұтқадан реттығынға және поршень штогынан реттығынға (кері байланыс арқылы) сәйкес беріліс қатынастары.

Егер поршень штогына F –ке тең жүктемені түсірсек, ал шығын

Сұйықтың алшақтамау (неразрывность) шарты бойынша поршень жылдамдығы (14.14).

мұндағы х - гидроцилиндр поршенінің ығысуы.

Егер R_Q арқылы жүйенің шығын бойынша күшеюін белгілесек.

R_Q= (14.15)

Олай болса

(14.16)

(14.16) теңдеуі жүйенің золотник-гидроцилиндр қозғалысының сығықтанған теңдеуі болып табылады. Ол реттығының әр е ашылу мәнінде атқарушы цилиндр поршеннің қалыптасқан қозғалыс жылдамдығын табуға мүмкіндік береді. 3-суретте, жоғарыда қарастырылған механизм негізінде (2-сурет) жасалған, көмір платындағы тау-кен машинасының жұмысы органын орналастыруды басқарудың принциптік сұлбасы көрсетілген.

3-сурет. Тау-кен машинасының бақылаушы гидрожетектің сұлбасы

2 реттығынды басқаратын 1 қайталаушы ролик, 4 пласттың бедеріне тақалып, оның профилін қайталап және 5 атқарушы цилиндрге сұйықтық берілуін басқарып, 3 машиналармен бірге забой бойымен жылжиды. Мұндағы кері байланыс машина корпусымен жүзеге асырылады.

4-суретте бақылаушы әсерлі механизмнің көмегімен беріліс автоматты түрде басқарылатын сорғы сұлбасы келтірілген. Поршені бақылаушы реттығынның втулкасымен жалғасқан, 1 атқарушы цилиндр, 3 сорғының реттеу механизмін басқарады. Бақылаушы реттығынды қоректендіру 4 көмекші сорғымен жүргізіледі. Егер бақылаушы реттығынды нөлдік беріліске сәйкес күйге қойса, гидроқозғалтқыш тоқтатылуы қамтамасыз етілмейді. 3 сорғының екі қуысын 5-нөлдеп-қоюшы көмегімен біріктіру жүргізіледі.

152-сурет. Бақылаушы гидрожетек көмегімен сорғыны реттеу сұлбасы.

Негізгі әдебиеттер 1, 5[159-161]

Қосымша әдебиет 6[ 24-32 ]

Бақылау сұрақтары.

1. Бақылаушы гидрожеьек деп

2. Бақылаушы гидрожетектің басқа гидрожетектен айырмашылығы

3. Бақылаушы гидрожетектің жұмыс принципі

4. Бақылаушы гидрожетектің сипаттамалары

13-дәріс. Гидромуфта. Гидротрансформатор

Гидромуфт жұмыстық дөңгелек 1, турбинаның жұмыстық дөңгелегі 2, қаптама 3 және бекіткіштен 4 тұрады. Ереже ретінде қаптама сорғының жұмыстық дөңгелегіне бекітілген.

Гидромуфтыда гидротрансформатордағыдай қаптаманың болуы қондырғының біртұтас болуын қамтамасыз етеді. Ол жұмыс істегенде қолайлы және қажалу аз болады.

Тәжірибеде гидродинамикалық берілісті пайдаланғанда артықшылығы мен кемшілігі пайда болды.

Гидродинамикалық берілістің артықшылығы:

1. Пайдалану жағынан қарапайым және қолайлы;

2. Салыстырмалы аз габариттерде үлкен қуат бере алады;

3. Энергия берілісінде иілгіш (қатаң байланыссыз) ара қашықтықта тез сөнудің

қамтамасыз етілуі, қосылу және кері қимылдау, тартқыш күштің сатысыз өзгеруі);

4. Қозғалтқыштың қозғанын ескеру және оның экономикалық режимде жұмыс істеуін қамтасыз ету, динамикалық жүктеменің және бұралмалы тербелістің уақыты өшуі;

5. Машинаның ұзақ мерзімді жұмыс істеуі;

6. Бірлік қуатқа аз мөлшерлі салмақ түсуі;

А.С.Антон әртүрлі беріліске салыстырмалы мысал келтіреді (кг/л).

Гидромеханикалық жылутасығыш (тепловоз)………………3,3- 7

Автомобильдік ………………………………………………...1,8-2,5

Электромеханикалық жылу тасығыш (бірағымды)………….8-10

Трактор (үшағымды)…………………………………………...2,5-3,5

Гидродинамикалық берілістердің кемшіліктері: