Гидропневмоавтоматика и гидропривод мобильных машин. Средства гидропневмоавтоматики

ции "Плавающая" золотник возвращается вручную при помощи рукоятки 5.

т

I

Рис. 4.6.

Четырехсекционный, четырехпозиционный, четырехщелевой гидрораспределитель В 80-2/4-333.

62 Глава 4

Для ограничения максимальной величины давления в гидросистеме и исключения перефузок гидроусилижель снабжен предохранительным клапаном 1 0 .

Все описанные устройства гидрораспределителя выполнены в одном корпусе 1 (рис.4.6),закрытом крышками 3 и 5. В расточках корпуса установлены три золотника 2 и перепускной клапан 4. В крышке 3 смонтированы рычаги 8 переключения золотни­ ков. В специальном приливе корпуса установлен предохранительный клапан 7. В цент­ ральной расточке каждого из золотников 2 установлено устройство 6 для автоматичес­ кого возврата в нейтральное положение.

К полости Е в корпусе гидрораспределителя подводится рабочая жидкость от гид­ ронасоса, а из полостей В и Д жидкость подается к гидроцилиндру. Полости крышек 3 и 5 сообщены со сливом.

На кромках поясков золотников 2,открывающих проход рабочей жидкости в полость гидроцилиндра,соответствующую опусканию навески трактора,профрезерованы пазики

Бдля более плавного регулирования скорости опускания навески.

Всовременных следящих гидросистемах применяются гидрораспределители, у кото­ рых рабочий ход золотника сочетает как осевое перемещение, так и вращение вокруг оси.Такие устройства обладают особенностями золотниковых и крановых гидрораспре­ делителей и позволяют осуществить двойное распределение потока рабочей жидкости. Примером может служить распределитель насоса-дозатора НД-80 гидрообъемного руле­ вого управления трактора "Беларусь" МТЗ-100 (рис.4.7).

Насос-дозатор состоит из двух основных частей; дозирующего устройства (мотора-на- соса) аксиально-шарикового типа и поворотно-осевого золотникового распределителя.

Дозирующее устройство содержит два неподвижных блока цилиндров 10, между ко­ торыми установлен кулачковый диск 6 , имеющий с двух сторон профилированную по­ верхность. Кулачковый диск устанрвлен подвижно на приводном валу 9 и имеет воз­ можность вращения относительно блоков цилиндров,в которых установлены подпружи­ ненные шарики-поршни 1 1 .

Рис. 4.7. Насос-дозатор гидрообъемного рулевого управления трактора М ТЗ-100.

Распределительное устройство содержит корпус 2 и золотник 1 с цилиндрическими А и продольными Б поясками. Концевик золотника расположен во внутренней расточ­ ке приводного вала 9 и связан с кулачковым диском 6 с помощью пальца 7, проходя­ щего с определенным зазором через винтовые пазы в приводном валу 9.Соединение зо­ лотника 1 с кулачковым диском 9 обеспечивает его осевое перемещение при неподвиж­ ном кулачковом диске и их совместное вращение. С торцов золотник 1 нафужен цент­ рирующими пружинами 5 и 8 .

Рабочая жидкость к золотнику подводится по каналам в корпусе 2 через подводя­ щую крышку 4.

При отсутствии внешнего управляющего воздействия на приводном валу 9 золотник под воздействием центрирующих пружин 5 и 8 устанавливается в нейтральное положе­ ние. При этом обеспечивается свободный перепуск рабочей жидкости на слив и запи­ рание полостей цилиндра рулевого механизма,поворачивающего направляющие колеса трактора,а также камер дозирующего мотор-насоса. Если вращать приводной вал 9,свя­ занный с рулевым колесом, золотник 1 , благодаря винтовой передаче, переместится в осевом направлении, открывая проход рабочей жидкости через мотор-насос в одну из полостей гидроцилиндра рулевого механизма; противоположная полость гидроцилинд­ ра при этом соединяется со сливом. Рабочая жидкость, проходя через мотор-насос, вы­ зывает перемещение поршней 1 1 и вращение кулачкового диска 6 и связанного с ним золотника 1 .При вращении золотника осуществляется распределение рабочей жидкос­ ти в камерах мотор-насоса. Одновременно с этим вращение золотника с помощью той же винтовой передачи, вызывает перемещение его в обратную сторону и уменьшение подачи рабочей жидкости. Таким образом, благодаря указанному взаимодействию при­ водного вала, кулачкового диска и золотника,обеспечивается синхронное вращение их и подача рабочей жидкости в гидроцилиндр рулевого механизма пропорционально ско­ рости вращения рулевого колеса.

По сравнению с цилиндрическими золотниками плоские золотники с точки зрения эксплуатационной надежности имеют определенные преимущества. Цилиндрические золотники из-за возможности попадания механических загрязнений в радиальные зазо­ ры склонны к заклиниванию. Вплоских золотниках в зависимости от конструкции мож­ но или свести зазор к нулю,что исключает попадание между сопрягающимися поверх­ ностями механических зафязнений, или обеспечить отжим одной из поверхностей при попадании в зазор твердых механических частиц. Схема четырехщелевого дросселирующего гидрораспределителя с плоским золотником показана на рис.4.8.

1

Схема гидрораспределителя с плоским золотником.

Плоский золотник 2 скользит по плоскому основанию корпуса 3, прижатый через втулку 1 пружиной 4. Кроме этого, он прижимается к основанию давлением жидкости, подводимой к гидрораспределителю. Рабочая жидкость подводится к гидрораспредели­ телю через центральное отверстие в корпусе, а отводится через четыре отверстия в ос­ новании, два из которых соединены с гидродвигателем,а два - со сливом.

Плоские распределители отличаются небольшой массой и высоким быстродействи­ ем. Они рассчитаны для работы на давлениях до 30 МПа при температурах от 70 до -

6СС.

4.2.Характеристики идеальных и реальных золотниковых гидро­ распределителей

Для упрощения анализа рабочих процессов, происходящих в золотниковых распреде­ лителях, введено понятие идеального распределителя. Под идеальным золотниковым распределителем подразумевается такой распределитель, конструкция и условия работы которого имеют следующие особенности:

-отсутствует радиальный зазор между золотником и корпусом;

-рабочие кромки в золотниковой паре (золотник-корпус) идеально острые;

-при нейтральном положении золотника его рабочие кромки и кромки поясков в корпусе совпадают (перекрытие равно нулю),причем зазор между кромками отсутствует;

-расходные окна в корпусе золотника прямоугольные для обеспечения линейной зависимости расхода от смещения золотника;

-рабочая жидкость невязкая;

-коэффициент расхода через рабочие щели не зависит от смещения золотника;

-потери давления в соединительных гидролиниях и на нерегулируемых участках гидрораспределителя отсутствуют;

-давление напора жидкости постоянно,а давление ее на сливе равно нулю. Под ха­ рактеристиками золотниковых гидрораспределителей понимают зависимости между смещением золотника, полезным расходом и перепадом давления на наполнительном устройстве, вызванным действием нагрузки.

Рассмотрим статические характеристики идеального однощелевого дросселирующе­

го распределителя (рис.4.1). Давление постоянное по величине, подводится к посто­ янному дросселю 3,после которого гидролиния разветвляется —одна ветвь подведена к гидрораспределителю 1, а другая - к гидродвигателю 4. Особенностью гидродвигателя является то,что при неподвижном состоянии поршня в его рабочей полости всегда име­ ется начальное давление Рв, которое создается обычно или весом груза, или силой воз­ вратной пружины,или,как в нашем случае,опорным давлением /»„,подведенным ко вто­ рой рабочей полости гидродвигателя. Начальным давлением в полости гидродвигателя Ро будем называть давление при расходе жидкости Q=0 и нейтральном положении зо­ лотника 2 ,когда зазор между рабочими кромками золотника и корпуса равен начально­ му зазору Х0.При этом смещение золотника из нейтрального положения вправо и рас­ ход Q, направленный к гидрораспределителю,будем считать положительным.

При смещении золотника вправо ширина щели увеличивается, разность давлений Рн-Рл возрастает и поршень гидродвигателя начнет перемещаться влево. Уравнение рас­ ходов в этом случае запишется в виде;

(4.1.)

,4 .1,