Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гаспарянц, Г. А. Некоторые автоматические системы автомобиля учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
30
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
6.82 Mб
Скачать

 

 

 

- 19 -

 

ной работает непрерывно. Поэтому, чтобы избежать повреждения

его оедла

прй осевых колебаниях

затвора, седло делают

плоским,

а затвор -

в виде плунжера,

перекрывающего выпускное

окно на ве­

личину

h

. Перекрытие

h

берут большим величины

перемеще­

ний затвора при его колебаниях.' Этим достигают того ,

что затвор

всегда

находится во взвешенном

состоянии и садится на

седло

только при неработающем насосе.

Для гашения колебаний злтвора его демпфируют, соединив за-

плунжернуга полость клапана Я со сливной 5 через дроссель­

ное отверстие.

На фиг.6

приведена диаграмма совместной работы переливного

клапана и насоса при некоторых

постоянных числах оборотов его

вала.

По оси

ординат

отложено давление

Рн

.создаваемое на­

сосом.

По оси

абсцисс

-

подача

насоса

и расход

жидкости.

Точка R

диаграммы

соответствует

нереальному случаю, когда

в системе отсутствуют какие-либо полезные и вредные сопротивле­

ния, и вся теоретическая подача

 

0-т

полностью и беспрепят-

ственнб покрывается расходом. Вследствие

этого

рй -0

.В дейст­

вительности по мере увеличения полезных сопротивлений растет

давление, а вместе с ним растут

и внутренние утечки

в насосе.

В итоге фактическая подача насоса

Oi<p

становится

меньше

те­

оретической на величину объемных потерь

жидкости

^

. Прямая

f!D на графике

иллюстрирует зависимость

фактической

подачи

от

давления в напорной полости насоса.

 

 

 

 

В точке 5

при давлении

р

открывается переливной

кла­

пан и в дополнение к утечкам создается преднамеренный слив жид­

кости. В результате

 

этого

в напорной магистрали устанавливается

некоторое

давление

р

,

зависящее от соотношения расходов: че­

рез клапан

О-кп

и рабочего 0-р ■

- 20 -

Фиг.6 Диаграмма совместной

работы

переливного клапана

 

и насоса

при

 

 

 

Если на участке BE

диаграмму

в первом приближении

пред­

ставить в виде прямой, то можно рекомендовать следующий порядок построения всей диаграммы и определения исходных данных для пред­

варительного расчета системы насоо-переливной

клапан

( фиг.7 ) .

1 , На чистом поле диаграммы р по 0-

двумя

вертикалъны-

ми линиями отметим диапазон возможного изменения расхода жидко-

оти в напорной магистрали гидравлической системы (

от 0-р min

до 0р max

) .

 

 

 

2. По аналогии о существующими

САР зададим давление р(

в

напорной полости наоооа при &Р тСп

и проведем на диаграмме

горизонтальную линию, соответствующую давлению р>

. Точки

пере­

сечения этой линии с осью ординат и двумя другими,

построенными

ранее .обозначим (?} С , D ■

 

 

 

-21 -

3. Отрезок 0J) соответствует необходимой фактической по­ даче насоса при минимальных оборотах его вала. Поэтому, зная величину объемного к .п .д . насосов данного типа, определим необ­ ходимую минимальную теоретическую подачу насоса

 

л

_

Сг В _ Па

 

 

 

 

 

 

G-f min

-

2

~

 

 

 

 

 

На оси

абсцисс отметим

начало диаграммы -

точку

Я

и проведем

линию

ЯВ , иллюстрирующую изменение

р>

по & до

вступления

в действие переливного клапана,

 

 

 

 

 

 

 

 

4 , По аналогии с существующими САР зададим давление

'рО о т -

крытия переливного клапана и на линии RD отметим точку 6

с о о т ­

ветствующую началу открытия

клапана.

Через точки

б

и С

прове­

дем прямую и этим завершим построение диаграммы для случая,ког­

да насос работает с минимальным числом

оборотов

Пmin

и его

избыточная

подача мала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,

Определим теоретическую

подачу

Q-T max насоса для

слу­

чая,

когда

насос работает с максимальным числом оборотов

 

 

 

 

 

Л

_ п

П н m a x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U-r max - У г mtn

- ------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пн min

 

 

 

 

 

и построим диаграмму

Я 'В 1 Е'

,

иллюстрирующую зависимость

р

от

0-

при

nh max - con st

. Линии Я'В'

и ЯВ параллельны

друг другу,

так как утечки в данном

насосе

при

постоянной

вязко­

сти

жидкости зависят

только от давления. Линии В'В1 и BE

так

же параллельны между собой, так

как угол их наклона к оси абс­

цисс определяется в основном жесткостью пружины клапана.

 

 

6. Из фиг.7 определим необходимую подачу насоса при мини­

мальном скоростном режиме его работы

^Q-T mi-n)

,

максимальное

давление в

напорной полости насоса ^ /з

j

и соответствующий ему

расход

жидкости

через

переливной

клапан

(О -м m ax)

при рабо-

- 22 -

Фиг.7 К определению исходных данных для расчета системы насос-переливной клапан

те насоса с максимальным чнолом оборотов.

Теперь совместным решением трех уравнений:

равновесия плунжера в момент начала открытия клапана

(ч - ч) 4

-

равновесия плунжера в положении, соответствующем полному от­

 

крытию клапана ( х - Х max),

С

 

. *

 

1л -

 

( р . -

Pc ) JLT

L'=Pno + к (Ь + Х т а х ) ,

 

-

раохода кидкооги

через

клапан

 

О-p тал =уЧ-7ГUp X тон

-23-

определяют все параметры переливного клапана.

 

Здесь

ро -

регулируемое давление в момент открытия клапана;

 

Р

-

давление

в переливной

(оливной) магистрали;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dn ~ диаметр плунжера;

 

 

 

 

 

р л0-

сила .установочного натяга пружины ;

 

К

-

жесткость

пружины

;

 

 

 

h и X

-

перемещения

(ход)

плунжера до начала и после от­

 

 

 

крытия выпускного

окна;

 

 

 

р

-

максимальное

значение

регулируемого давления;

 

гг

-

коэффициент

расхода

 

 

 

 

уч

 

 

 

 

X - уд .вес жидкооти .

 

 

 

 

При решении этих уравнений необходимо задавать величины

dn и h

и методом последовательных попыток добцгьоя оптималь­

ных размеров

клапана.

 

 

 

 

 

 

Для нивелирования давлений

Рд) р4

и

необходимо, чтобы

характеристика

рн по

&

на участке

В Е (в ' е ') была возмож­

но более

пологой. С этой

целью,

желая избежать применения гро­

моздкой пружины, иногда поступают так ( например, в наоооах гид­ роусилителей рулевого управления). Заплунжерную полооть клапана,

в которой находится пружина, сообщают р напорной магистралью, в

которую жиднооть из наоооа направляют через дроооельное

отверотие

с небольшим гидравлическим сопротивлением ( фиг. 8

) .

В егом -

случае давление жидкооти действует, на длувдвр о обоих

его т о р - <-

цев. Пружина лишь дополняет недостающее давление со оторонв за -

плунжерной полости.

- 24 -

Фиг.8 Схема переливного клапана с пологой характеристикой

______ Диафрагменная камера

Диафрагменные камеры получили широкое распространение в пневматических и вакуумных САР. Их используют в качестве исполни­

тельных механизмов, воспринимающих, преобразующих и сравнивающих элементов командных механизмов, Они просты, надежны, герметичны.

Основными деталями диафрагменной силовой камеры являются

( фиг.9 ) : диафрагма I , изготовленная из резинокордной компози­ ции; корпус 2, состоящий из двух частей, между которыми заделана

диафрагма и опорный диск 3 со штоком 4.

Чтобы установить теоретическую связь между избыточным дав­ лением р , действующим на диафрагму, и усилием Р ш на штоке,

рассмотрим механизм в положении, соответствующем нулевому проги­

бу диафрагмы ( фиг„10 ) .

 

 

Усилие па штоке складывается из двух

составляющих: силы

N <

от давления воздуха на опорный даек и силы

Ыг от давления

циаф-

-25-

Фиг,9 Диафрагменная камера:

-пневматическая;

вакуумная

 

рагмы на опорный диск. Первое слагаемое равно

Nf= рягг.

 

Второе слагаемое нападем следующим образом. Выделим на по-

верхности диафрагмы бесконечно узкое

круглое кольцо с радиусом

j o и шириной djo .

 

Воздух воздействует на это кольцо силой dN=p2JTfdjD .

Рассматривая диафрагму на участке АБ, как балку на двух опорах, найдем часть силы d А/ , приложенную к опорному диску

- силу dNB

oW --P2TCpdf> 4 r £ - •

Проинтегрировав это выражение в пределах о т j o = t до

получим силу Ыг

26 -

^ ^ j -p ( r 7+ R Z -2 z?) ■

Тогда общая сила, действующая на шток,

 

=

^ г =рл%г+ ^ -р (К г + R Z -27,г) ■

 

Заменив радиусы соответствующими диаметрами, обозначив

jj-= a и сделав необходимые преобразования, окончательно

получим

 

(5)

Выражение

F '- ^ ~ ( l + a + cF) называют теоретической

эффек­

тивной площадью диафрагмы. Реальная эффективная площадь

F за­

висит от многих факторов: материала мембраны, ее толщины, формы,

жеоткооти а т . д . ,

влияние которых учитывают

поправочным коэффи­

циентом К

 

( в )

Г -

+ а г )

®0Г .Ю Схема к расчету диафрагменной камеры

- 27 -

 

При выборе параметров диафрагменной силовой камеры прини­

мают:

а=<Ц75+0 85

;

полный ход штока между крайними положени

ями

S z ( 0,55 + 0 5 5 )D ’}

К - по аналогии с существующими кон

струкциями,

 

 

______ Поршневые механизмы

 

Поршневые механизмы применяют в тех же качествах, что и

диафрагменные камеры.

Они допускают большие перемещения штока,

но требуют особых мер по герметизации рабочей пары (поршень-ци­ линдр) .

Основными деталями любого поршневого механизма являются:

корпус I с цилиндрическим отверстием, закрытым с одной или двух сторон; поршень 2 и шток 3. Применяют механизмы одностороннего и двухстороннего действия, на фиг.II приведена схема поршневого механизма двухстороннего действия, а на фиг.12 пример конструк­ ции.

Для поршневых механизмов, используемых в гидравлических САР, расчетное усилие на штоке Р ш равно

 

 

РШ= & РГ ?>

(7)

где д Р = Pj~ Р2

- перепад давления жидкости по обеим

 

 

сторонам поршня

 

F -

площадь живого сечения поршня,

равная

Ц25Т( j f

- для свободной стороны поршня,

и

0'25я(Вг- d?) - для

той стороны, с которой поршень соединен со што­

 

ком;

 

 

-кпд механизма, величину которого принимают в пределах

0,85 - 0,97 .

- 2 8 '

Фиг.II Схема к расчету поршневого механизма

Фиг.12 Пример конструкции пневматического поршневого механизма

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ