Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Элементы объемного гидропривода. Учебное пособие
.pdf
81
вытекает из отверстия II. Изменяя положение винта 2
d
относительно отверстия I, изменяется сопротивление дросселя.
Основным недостатком линейных дросселей является
нестабильность их характеристики, проявляющаяся в
зависимости крутизны характеристики от температуры и
вязкости рабочей жидкости. Это приводит к тому, что дроссели
с линейными характеристиками в системах автоматического
управления гидроприводами практически не встречаются.
Квадратичные дроссели получили наибольшее распространение
в связи с наличием стабильной характеристики. Примером
простейшего квадратичного дросселя является нерегулируемый
дроссель, приведенный на рис. 6.11.
Рис. 6.11.Нерегулируемый дроссель
Расход рабочей жидкости через дроссель можно вычислить
по формуле
Q=
, (6.1)
где S – площадь проходного сечения отверстия в дросселе;p –
перепад давлений;– плотность жидкости; – коэффициент
расхода, зависящий от дросселя (=0.60.9).
Из формулы (6.1) можно выразить выражение,
определяющее характеристику дросселя
p=
. (6.2)
82
Анализ формулы (6.2) показывает, что для получения
большого перепада давления при малом расходе необходимо
изготавливать отверстия малой площади проходного сечения,
что может привести к засорению дросселя. Это является
недостатком дросселей данного типа. Указанную проблему
решают изготовлением пакетных дросселей, которые состоят из
набора шайб, через которые пропускается жидкость.
На рис. 6.13, изображена конструкция регулируемого
дросселя инерционного сопротивления (а) и его внешний вид
(б). Конструктивно он состоит из запорно-регулирующего
элемента 1 и корпуса 2 с отверстием 3. Изменение площади
проходного сечения происходит за счет перемещения запорнорегулирующего элемента 1 относительно отверстия 3.
Недостатком дросселей этого типа является зависимость усилия,
требуемого для управления запорно-регулирующим элементом,
от давления питания.
а б
Рис. 6.13. Конструкция регулируемого дросселя инерционного
сопротивления (а) и его внешний вид (б)
83
По типу встраивания в гидросистему, дроссели
p
1
p
2
p
3
3
2
1
изготавливаются по типу ввертного (вставного), модульного и
резьбового монтажа. В первом случае, дроссель не имеет
собственного корпуса и ввертывается в расточки монтажных
плит или гидроблоков, в которых выполнены соответствующие
соединения (рис. 6.13, а).
Дроссели модульного монтажа имеют прямоугольный
корпус с гладкими гранями и универсально расположенными
расточками гидролиний, что позволяет их использовать в блоках
гидроаппаратуры (рис. 6.13, б). Дроссели резьбового монтажа
встраиваются в разрыв трубопровода (см. рис. 6.14).
В регуляторах расхода в дополнение к регулируемому
дросселю включается дросселирующий золотник, который
действует как управляющий дроссель и как элемент сравнения в
замкнутой системе обратной связи (рис. 6.14) [9].
Регулятор расхода состоит из дозирующего дросселя 1,
компенсатора давления 2 и пружины 3. Благодаря
взаимодействию двух дросселей, разность давлений p1-p3,
определяемая нагрузкой, делится на внутреннюю постоянную
разность давлений p1-p2 и внешнюю переменную p2-p3 разность
давлений.
Рис. 6.14. Дроссели резьбового монтажа:
1 – дроссель; 2 – компенсатор давления; 3 – пружина
84
Графическое обозначение гидроаппаратов на гидросхемах
Наименование
Обозначение
Обозначения
гидроаппаратов составляют
из одного или двух и более
квадратов, примыкающих
друг к другу, один квадрат
соответствует одной
дискретной позиции
Линии потока изображают
линиями со стрелками,
показывающими
направления потоков
рабочей среды в каждой
позиции
Места соединений
выделяют точками
Закрытый ход в позиции
распределителя
Линии потока с
дросселированием
Аппараты с двумя или
более характерными
рабочими позициями и с
бесчисленным множеством
промежуточных позиций
Обозначения управления
аппаратом могут быть
вычерчены в любой
удобной позиции
Линейное электрическое
устройство управления–
электромагнит
представлено в табл.6.1.
Таблица 6.1
Графическое обозначение гидроаппаратов на гидросхемах
85
Продолжение табл. 6.1
Наименование
Обозначение
Управление подводом или
сбросом давления
воздействует на торцовую
поверхность
Пилотное управление с
применением давления газа в
одноступенчатом пилоте
Двухступенчатое управление,
например, электромагнит и
гидравлический пилот
Дросселирующий
распределитель с серворегулированием, с закрытым
центром, пружинным центрированием, электромагнитным
управлением
Клапан обратный без
пружины, открыт, если
давление на входе выше
давления на выходе
Детальное Упрощенное
Клапан обратный с пружиной;
открыт, если давление на
входе выше давления на
выходе плюс давление
пружины
Детальное Упрощенное
Клапан обратный с поджимом
рабочей среды, управление
рабочей средой позволяет
закрывать клапан
безвозвратной пружины
Детальное Упрощенное
86
Продолжение табл. 6.1
Наименование
Обозначение
Гидрозамок односторонний
Детальное Упрощенное
Клапан «ИЛИ»: входная
линия, соединенная с более
высоким давлением,
автоматически соединяется
с выходом, в то время как
другая входная линия
закрыта
Детальное Упрощенное
Клапан «И»: выходная
линия находится под
давлением только тогда,
когда обе входные линии
под давлением
Детальное Упрощенное
Клапан напорный
(предохранительный или
переливной)
прямогодействия с
дистанционным
управлением
Клапан напорный
(предохранительный или
переливной) непрямого
действия с
пропорциональным
электромагнитным
управлением
87
Продолжение табл. 6.1
Наименование
Обозначение
Клапан редукционный
одноступенчатый (а) и
двухступенчатый (б)
Клапан напорный
(предохранительный или
переливной) прямого
действия и с
дистанционным
управлением
Клапан разности давлений
Клапан
последовательности,
одноступенчатый,
нагруженный пружиной
Дроссель регулируемый
Детальное Упрощенное
Вентиль
Дроссель с обратным
клапаном
88
Окончание табл. 6.1
Наименование
Обозначение
Регулятор расхода
двухлинейный с
изменяемым расходом на
выходе
Синхронизаторы расходов:
делитель (а) и сумматор
потока (б)
Более полно графические обозначения гидроаппаратов
представлены в ГОСТ 2.781-96.
Контрольные вопросы
1. Что такое гидроаппарат?
2. Сколько можно выделить типов гидроаппаратов и
охарактеризуйте каждый?
3. Из чего состоит гидрораспределитель?
4. Какие преимущества имеют золотниковые
гидрораспределители?
5. Что используется при ограничении размеров для
потенциального выхода?
6. В качестве чего используются клапаны в гидросистемах
и гидропередачах?
7. Сколько видов клапанов различают и охарактеризуйте
каждый?
8. Что является основным требованием к клапанам в
гидросистемах?
9. Для чего применяются дроссели и регуляторы расхода?
10. Что является недостатком регулируемого дросселя?
89
7. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОПРОВОДА
Рабочие жидкости. Средой передачи энергии от одного
энергопреобразователя к другому в гидравлических системах
является жидкость. Наиболее характерным свойством жидкости
является текучесть, обусловленная большой подвижностью ее
частиц. В большинстве расчетов объемного гидропривода
принимается, что жидкость несжимаемая и не расширяется под
действием внешних факторов, а также в ней отсутствуют силы
внутреннего трения. Жидкость с такими свойствами называют
идеальной [5,14].
Жидкости, используемые в объемных гидроприводах,
должны обладать рядом характеристик [13].
Для
эффективного функционирования рабочие жидкости должны
образовывать на движущихся частях механизмов постоянно
присутствующую масляную пленку. Пленка может разрушаться
из-за недостаточного подвода масла, низкой вязкости,
медленных или чрезмерно быстрых скольжений и т.д. В
результате появляются нарушения стандартных допусков в
механизмах (износ).
Износ является следствием следующих факторов:
- износ вследствие истирания возникает при использовании
загрязненных жидкостей;
- усталостный износ вызывают кавитационные процессы;
- усиленный износ является следствием присутствия воды в
рабочей жидкости;
- коррозионный износ может появляться вследствие
длительных простоев гидроприводов или из-за применения
неподходящих рабочих жидкостей.
При выборе рабочей жидкости вязкость является
важнейшей характеристикой и позволяет определить, будет ли
рабочая жидкость при заданной температуре текучая или густая,
будет ли значительным трение между слоями жидкости?
Границы изменения вязкости следует принимать во внимание
при определении области применения гидропривода.
90
Изменение текучести рабочей жидкости от температуры
вызывает изменение условий дросселирования.
Рабочая жидкость должна
хорошо совмещаться с материалами, используемыми в
элементах гидропривода: металлами, пластмассами, резинами,
красками и пр. Кроме того, она должна быть совместима с
материалами вне гидропривода, с которыми она может
взаимодействовать при утечках, например с электропроводкой.
В процессе функционирования
гидропривода рабочая жидкость может нагреваться, а при
остановке – охлаждаться. Колебания температуры негативно
сказываются на сроке службы рабочей жидкости. Многие
гидроприводы оснащаются теплообменниками для устранения
колебаний температуры, но это влечет удорожание его
стоимости.
Степень сжатия жидкости характеризует
находящийся в ней воздух. Большая сжимаемость негативно
сказывается на точности и быстродействии гидроприводов.
Сжимаемость рабочей жидкости определяется коэффициентом,
зависящим от ее типа. Он увеличивается с ростом температуры и
уменьшается с повышением давления. Большая сжимаемость
может приводить к появлению шума, резких движений и
сильного нагрева, в результате которого может произойти
самовоспламенение рабочей жидкости.
Плотность рабочей жидкости должна быть как
можно выше. Это необходимо для передачи большей мощности
при равных объемах рабочей жидкости.
Необходимо принимать меры,
исключающие возможность попадания воды в рабочую
жидкость. Вода может проникать в гидросистему через
уплотнения и в результате конденсации. Если содержание воды
превышает 0.2 % от всего объема жидкости, то ее заменяют.
Существуют специальные устройства для отделения воды от
рабочей жидкости – сепараторы и центрифуги. Определение
текущей степени присутствия воды вне лаборатории
невозможно. Но так как вода имеет более высокий удельный вес,
чем рабочая жидкость, она скапливается в наиболее низких
точках гидробака, откуда ее можно удалить.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]