4. Розробка та конструкція гідроагрегату

Вибраний запобіжно-переливний клапан типу Г 54-33М призначений для розвантаження системи від тиску. Він складається з наступних деталей: корпус 1, переливного золотника 4, пружини 7, кришки 2, допоміжного клапану 5 і регульованого гвинта 9.

Внутрішні ущільнення запобіжно-переливного клапану забезпечується за допомогою кілець, які створюють герметизацію контактними поверхнями.

Запобіжно-переливний клапан працює наступним чином. Мастило із напорної лінії підводиться в порожнину 16 клапана і відводиться від неї у зливну лінію через зливний отвір 15. Порожнина 16 каналом 14 зєднана з нижньої торцевою порожниною 13 переливного золотника і через малий отвір 17 з верхньою торцевою порожниною 19. Звідти мастило через допоміжний клапан може поступати у зливну лінію по каналу 17 і 14. Якщо тиск в гідросистемі не перевищує тиск, на який налагоджений допоміжний клапан, останній закритий, тиск в торцевих порожнинах переливного золотника 4 однаковий, і золотник притиснутий пружиною 7 до свого сідла. Внаслідок цього, напірна і зливна лінії розєднані. Як тільки тиск мастила збільшується допоміжний клапан 5 переборює зусилля пружини 7, яке регулюється гвинтом 9, допоміжний клапан відійде і мастило в невеликій кількості з порожнини 16 по каналам 17 і 14 буде поступати в зливну лінію із-за втрати тиску в малому отворі 14 тиск в порожнині 16 зменшиться, і золотник 4 переміститься вверх, стискуючи пружину 7 і зєднує напірну лінію із зливною. Переміщення золотника вверх відбувається до тих пір, поки сила від тиску в порожнинах 13 і 16 не врівноважить силу від тиску в порожнині 16 і зусилля пружини 7. Після цього тиск в порожнині 16 (в напірній лінії) автоматично підтримується постійним. При випадковому зростанні тиску в напірній лінії збільшується потік рідини через отвір 17 і втрати тиску в ньому, дія сил на золотнику 4 порушується, і він піднімається вверх, додатково стискує пружину 7. Це призводить до зменшення опору дроселюючої щілини між переливним золотником і його конічним сідлом, а відповідно, до зниження тиску в напірній лінії до заданого рівня. Якщо тиск в напірній лінії падає нижче тиску налагодження допоміжного клапану, останній закритий, тиск в порожнинах 13, 16 вирівнюється і пружина 7 притискує золотник до сідла, надійно розєднує напірну і зливну лінії. Тиск в гідросистемі регулюється поворотом гвинта 9.

Рис. 4.1 Будова запобіжно-переливного клапану

5. Розрахунок та вибір ущільнень.

5.1 Розрахунок та вибір ущільнень.

Ущільнення гідроприводу повинно бути достатньо герметичним, надійним, зручним для монтажу, створювати мінімальний рівень тертя, мати невеликі розміри, низьку вартість і сумісність з робочим середовищем.

Для даного гідроприводу, тобто, запобіжно-переливного клапану найбільш придатними є ущільнення з гумових кілець круглого перерізу.

Ущільнення гумовими кільцями круглого перерізу отримали широке використання в гідравлічних системах. Герметичність ущільнення цього типу досягається при відсутності тиску за рахунок попереднього (монтажного) стиску гумового кільця в канавці. При появі тиску в системі, кільце додатково деформується і створює повний контакт з ущільнюючою поверхнею.

Виходячи з конструктивних міркувань і функціонального призначення, приймаємо для запобіжно-переливного клапану наступні типи ущільнень:

Умовне позначення	Кількість
1. Кільце 041-045-25 ГОСТ 9833-73	1
2. Кільце 021-027-36 ГОСТ 9833-73	1
3. Кільце 042-050-46 ГОСТ 9833-73	1

5.2 Перевірка кільця

Перевіримо кільце 042-050-46 ГОСТ 9833-73 на умову герметичності при роботі з температурою до -60⁰С [4, ст. 224].

,

де Р_min  мінімальний контактний тиск.

Визначаємо відносну деформацію кільця при монтажі:

де d₂  діаметр перерізу кільця до його монтажу (мм);

h  висота канавки, в яку монтується кільце (мм).

Середній контактний тиск обумовлений деформацією кільця при монтажі ( при 20⁰С):

Р_(200С) = 1,25 10^-2 Е,

де Е = 100 кГ/см²  модуль пружності для гуми типу В – 14, [4,ст. 192].

Р_(200С) = 1,25 10^-2  13  100= 16,25 (кг/см²).

Таким чином, мінімальний контактний тиск:

Р_(min) = Р_(200C) - mt_,

де m =1,07  коефіцієнт для марки резини В-14;

t_  різниця між мінімальною експлуатаційною температурою і температурою, при якій починається різке падіння контактного тиску (від -25⁰С до -35⁰С).

Р_(min) = 16.25 –0.017[20⁰ –(-35⁰)] = 15.32 (кг/см²).

Оскільки Р_(min)= 15,32 кГ/см² > Р_{(msn)доп} =1,5 ... 2 кГ/см², то умова герметичності при низьких температурах для даного кільця виконується.