РЕДУКЦИОННЫЕ ГИДРОКЛАПАНЫ

Редукционным гидроклапаном называют гидроклапан давления, предназначенный для поддержания давления в отводимом от него потоке рабочей жидкости меньшего, чем давление в подводимом потоке.

Редукционные гидроклапаны представляют собой автоматически действующие дроссели, сопротивление которых равно в каждый момент времени разности между переменным давлением на входе в гидроклапан и постоянным (редуцированным) давлением на выходе из него.

Редукционные клапаны применяют в гидроприводах, в которых от одного источника питаются несколько потребителей, работающих при разных давлениях.

Схема и принцип действия редукционного клапана прямого действия

Рабочая жидкость под давлением р1, подводится в полость А, дросселируется через рабочее проходное сечение В, в результате чего поступает в полость Б с пониженным (редуцированным) давлением р2, задаваемым регулировочным винтом 4.

При повышении р2 сверх заданного, золотник 2 автоматически перемещается вправо, сжимая пружину 3. При этом рабочее проходное сечение В уменьшается, гидравлическое сопротивление увеличивается и давление р2 снижается до заданного значения.

При понижении р2 ниже заданного значения золотник переместится влево под действием пружины 3. При этом рабочее проходное сечение В увеличится, гидравлическое сопротивление уменьшится и давление р2 увеличится до заданного значения.

Уравнение равновесия золотника при работе клапана в установившемся режиме без учета сил трения и гидродинамического давления имеет вид

где F0 – сила пружины при ее предварительной деформации, Н; z - жесткость пружины, Н/м;

h – ход золотника, м;

S – площадь торца золотника, м2;

р2 – заданное (редуцированное) давление, Па.

Для обеспечения стабильного заданного (редукционного) давления р2 следует устанавливать пружину с малой жесткостью.

13

Брической расточки корпуса 1 и конического

При увеличении давления р2 сверх заданного, давление в полости Е также увеличивается (за счет увеличения давления в полостях Б и Д и движения золотника вверх), в следствии чего шариковый клапан 4 открывается и часть жидкости сливается в бак. При перемещении золотника вверх, рабочее проходное сечение уменьшается, увеличивается гидравлическое сопротивление, давление Р2 в полости Г уменьшается до заданного значения.

При понижении Р2 ниже заданного , золотник под действием силы пружины 3 опускается, рабочее проходное сечение увеличивается, уменьшается гидравлическое сопротивление , давление П2 в полости Г увеличивается до заданного значения.

14

ОГРАНИЧИТЕЛИ РАСХОДА

Ограничителем расхода называют гидроклапан, предназначенный для ограничения расхода в гидросистеме или на каком-либо ее участке.

1 – корпус; 2 – поршень; 3 – нерегулируемая пружина; 4 – входное отверстие; 5 – калиброванное отверстие (нерегулируемый дроссель); 6 – окна (регулируемый дроссель); 7 – выходное отверстие

В сочетании с поршнем 2 окна 6 образуют регулируемый дроссель. В исходном положении от воздействия пружины поршень занимает крайнее левое положение. Окна 6 открыты.

При работе на дросселе 5 создается перепад давления. С увеличением расхода перепад давления ∆р увеличивается , поршень 2 перемещается вправо, частично или полностью перекрывая окна 6 . Расход жидкости уменьшится , следовательно уменьшится перепад давления ∆р на дросселе 5 , поршень 2 переместится влево, увеличив открытие окон 6, а следовательно и расход жидкости.

Зависимость Q=f(∆р)

Q

Q0

∆р0 ∆р

Рассматривая дроссель 5 как отверстие в тонкой стенке, расход жидкости через него можно определить как

где μ – коэффициент расхода (0,6 ÷ 0,62);

Sотдр – площадь калиброванного отверстия (дросселя).

15

Q=f(∆р).

кривой графика Q=f (∆р). Принцип работы ограничителя

расхода использован при конструировании аварийных клапанов, предназначенных для отключения напорной гидролинии в случае разрушения или повреждения трубопровода. При резком падении давления на выходе ограничителя потока (обрыв шланга), возрастает перепад давления на нем, поршень 2 переместится в крайнее правое положение и тем самым блокирует гидролинию.

16