книги из ГПНТБ / Кожевников С.Н. Гидравлический и пневматический приводы металлургических машин

варптельной разгрузкой. Относительно . слабый электрический сигнал преобразуется в них в более мощное воздействие на пере­ станавливаемый клапан воздуха или жидкости.

На рис. 40 показана конструкция быстродействующего двухклапанного распределителя с пневматическим диафрагменным приводом. Гидравлические клапаны 2 с трубопроводами / размещены в отдельных корпусах соосно и навстречу друг дру­ гу. Пневматический механизм, образуемый двумя одинаковыми крышками 3 и разделительной диафрагмой 4 с жестким цент­ ральным кругом, управляется двумя электропневматпчес-

Рис. 40

ким» клапанами типа ВВ-32Ш. Для управления можно исполь­ зовать как релейную, так и бесконтактную полупроводниковую схемы. Перемещение клапанам от диафрагмы сообщается укреп­ ленным на ней штоком 5. Эластичная часть диафрагмы выпол­ нена из маслостойкой резины с тканевой прослойкой. Воздух давлением 4,5—6 кгс/см2 через пневматические клапаны при умеренных перестановочных силах может подаваться в правую или левую камеру непосредственно. При увеличенных переста­ новочных силах с целью достижения быстродействия воздух мо­ жет подаваться в камеры через пневмоусилитель.

Экспериментальное исследование этого клапанного распреде­ лителя показало, что время срабатывания при включении со­ ставляет 0,05 с, а при выключении — около 0,12 с.

Клапаны напорные и сливные для больших расходов и дав­ лений выполняются с предварительной разгрузкой. Простейший клапан этого типа показан на рис. 41. Давление в камере над клапаном 1 при закрытом разгрузочном клапане 2 такое же, как и в камере 4, связанной с цилиндром. В результате действия ко­ мандного давления поршень 3 поднимает клапан и соединяет камеру над клапаном ) со сливом; давление в ней за счет дрос­ селирования жидкости при перетекании через отверстия а ма-

60

лого диаметра падает и усилием, определяемым разностью дав­ лений, клапан / поднимается, соединяя соответствующую полость цилиндра со сливом. При отсутствии перепада давления клапан / пружиной прижимается к седку.

На рис. 42 показана конструкция пятиклапапного распреде­ лителя с многоступенчатым управлением. Электрический сигнал

бинированной системой управления использованы в прессе уси­ лием 3150 тс для прессования труб из труднодеформпруемого материала. Схема их включения показана на рис. 131.

Золотниковые распределители

В гидравлических механизмах получили распространение золотниковые распределители с ручным, гидравлическим, элек­ трическим и электрогидравлическим управлением.

На рис. 44, а показан реверсивный золотник с ручным управ­ лением. Жидкость от насоса подается к отверстию с, а через от­ верстие е отработавшая жидкость сливается в бак. Камеры b и d корпуса соединяются с полостями цилиндра. Фиксация золот­ ника в крайних и нейтральном положениях производится при помощи шарикового фиксатора 1. Жидкость, попавшая в камеру фиксатора, отводится в сливную линию через отверстие f.

61

62

Принудительный возврат золотника в нейтральное положе­ ние может быть осуществлен заменой фиксатора предваритель­ но сжатой пружиной 5, как это показано на рис. 44, б; блокиро­ вание жидкости в полостях цилиндра можно достигнуть удлине­ нием крайних поясков золотника с тем, чтобы они перекрывали сливные отверстия при среднем положении рукоятки.

Рис. 44

На рис. 45 показано гидравлическое золотниковое распреде­ лительное устройство с гидравлическим управлением. Команд­ ное давление жидкости к торцам золотника / подводится через обратные шариковые клапаны 3, а отводится через дроссели 4, смонтированные в крышках распределительного устройства. Ре­ гулировкой дросселей 4, создающих противодавление при пере­ мещении золотника 1, можно исключить его удар о торцы вин­ тов 2, регулирующих ход золотника.

На рис. 46 показан электрогидравлический распределитель. Толкающие электромагниты 2 воздействуют на датчики давления 1, посылающие жидкость в соответствующие камеры распреде­ лительного золотника 4, в результате чего последний переме­ щается вправо или влево. При снятии напряжения с катушек 3 соленоидов золотник 4 занимает нейтральное положение.

На рис. 47 показана конструкция четырехходового золотни­ ка, используемого в качестве реверсивного датчика давления. Для положения золотника 1, показанного на схеме, жидкость от насоса через отверстия а и с попадает в одну камеру золотнико­ вого распределителя с гидравлическим управлением, а из другой камеры сливается через отверстия d и b в резервуар.

63

гидравлический командоаппарат, который будет обеспечивать заданную программой последовательность работы исполнитель­ ных гидравлических механизмов.

У С И Л И Т Е Л И И С Л Е Д Я Щ И Е У С Т Р О Й С Т В А

Широкое применение в различных областях гпдроавтоматикп получили усилители и следящие устройства, позволяющие за

движение может быть осуществлено вручную, от чувствительно­ го элемента регулятора, от шаблона или копира, или каким-либо другим образом. В случае использования следящего устройства для перемещения тяжелых деталей, например кареток, упоров и пр., задающим движением может быть вращение рукоятки или поступательное движение управляющего звена.

Следящее устройство может быть использовано в схемах ав­ томатического регулирования, если изменение регулируемого' параметра возможно преобразовать при помощи чувствитель­ ного элемента в механическое движение.

Следящее устройство необходимо рассматривать как случай программного автоматического регулирования линейных или

правый кольцевой торец поршня и смещает его влево до тех пор, пока образовавшаяся щель не перекроется. При смещении управляющего золотника вправо левая полость цилиндра соеди­ няется со сливом и под действием давления жидкости на левый кольцевой торец поршень перемещается вправо до тех пор, пока не будет перекрыто окно в гильзе 3.

Рассматриваемый усилитель выполнен с положительным пе­ рекрытием 0,05—0,2 мм, поэтому малые смещения управляюще­ го золотника воспроизводятся довольно точно.

В качестве примера укажем на использование гидроусилите­

Рис. 48

66

На рис. 50 показано простое следящее устройство другой конструкции с поступательным задающим и воспроизводимым движениями. Жидкость от насоса подается через отверстие а в поршне 2 в полость между поясками четырехкромочного зо­ лотника 1. Смещение золотника вправо или влево вызывает соответствующее перемещение поршня.

На рис. 51 показана схема следящего устройства с враща­ тельным задающим и поступательным воспроизводимым движе­ ниями. Втулка 1 имеет три винтовые канавки a, b и с; канавка b соединена осевым свер­

В следящей схеме роль обратной связи, приводящей звенья системы к равновесному состоянию, осуществляется гидравли­ кой. При отклонении положения звеньев от состояния равнове­ сия появляются перестановочные силы, возвращающие систему в состояние равновесия, но уже в новом положении, соответст­ вующем заданному перемещению датчика.

Во многих следящих системах в качестве жесткой обратной связи используются рычажные или зубчато-рычажные кинема­ тические цепи. На рис. 52 показана схема следящего механизма с вращательным задающим и вращательным следящим движе­ нием с жесткой обратной связью, осуществляемой при помощи рейки 4 и зубчатого колеса 5. Движение задается пробке /, име­ ющей на правом конце четыре сегментные расточки, как у проб­

воположно, находятся под одинаковым давлением. Жидкость от насоса подводится к кольцевой проточке а, а отводится в резер­ вуар от кольцевой проточки е. Эти кольцевые проточки связаны

ство элементов типа сопло-заслонка, управляющего четырехщелевым цилиндрическим золотником гидравлического усилите­ ля 11.

Таким образом, слабый электрический сигнал преобразуется в следящей системе в давление жидкости до 100 кгс/см2 , обеспе­ чивающее быстродействие и достаточную точность отработки слежения за положением кромки полосы. Жидкость давлением Ро при включенном левом электромагните распределителя 10

электромагните распределителя 10 система автоматического слежения отключается или блокируется.

Дистанционное управление плавающим разматывателем осу­ ществляется при помощи распределителя 9. Установка плаваю­ щего разматывателя в среднее положение осуществляется при подаче сигнала от фотодатчика 4, перекрываемого заслонкой на корпусе разматывателя. Для этого переключатель 8 должен быть установлен в соответствующее положение. В системе предусмот­ рена сигнализация «Норма» и «Внимание» лампами 2 о положе­ нии кромки. Второй сигнал дает знать об отклонениях положе­ ния кромки полосы более, чем на 1 мм.

Р Е Г У Л И Р О В А Н И Е С К О Р О С Т И П О Р Ш Н Я Г И Д Р А В Л И Ч Е С К О Г О П Р И В О Д А

Скорость поршня исполнительного гидравлического механиз­ ма зависит от производительности насоса, размеров цилиндра, максимального давления, развиваемого насосом, а также от гид­ родинамических и механических сопротивлений в системе. Изме­ нять скорость поршня исполнительного механизма проще всего изменением производительности насоса. Если производительность насоса постоянна, то изменение скорости поршня за счет утечек жидкости будет происходить всякий раз при изменении механи­ ческих или гидродинамических сопротивлений в системе. Для создания неизменного давления жидкости насосом постоянной производительности необходимо, чтобы производительность таких насосов была больше расхода жидкости в напорной линии. В этом случае излишек жидкости сливается в резервуар через предохранительный клапан, отрегулированный на заданное дав­ ление.

Механические сопротивления, преодолеваемые при движении поршня, могут изменяться по ходу технологического процесса, вследствие чего скорость движения поршня при питании цилинд­ ра от аккумулятора, установленная изменением гидравлических сопротивлений (т. е. дросселированием жидкости на напорной или сливной линии или на той и другой), будет также изменять­ ся. В ряде случаев можно допустить изменение скорости движе-

69