Гидроаппаратура для регулирования и контроля давления (гидроклапаны -ГК)

Тема: Гидроаппаратура.

Гидроклапан это ГА, в котором проходное сечение (положение ЗРЭ) изменяется от воздействия потока РЖ. По характеру воздействия клапаны различают на ГК- прямого действия (рис. 13.3, а, б; в нем проходное сечение изменяется в результате непосредственного воздействия потока РЖ на ЗРЭ клапана), и ГК- непрямого действия (рис. 13.3, г)— это, как правило, совокупность двух клапанов: основного и вспомогательного. Величина открытия рабочего проходного сечения основного клапана изменяется в результате воздействия потока РЖ на ЗРЭ вспомогательного клапана.

Регулирующие г/клапаны подразделяются на: а) напорные и б) редукционные.

а) Напорный ГК ограничивает давление в подводимом потоке РЖ., к ним относятся ГК предохранительные, переливные и редукционные.

Предохранительный ГК (Рис. 13.3, а) предохраняет гидропривод от давления, превышающее допустимое. Он используется во всех объёмных г/приводах, устанавливается либо в непосредственной вблизи насоса, либо в тех местах г/системы, где возможно возникновение опасных по величине давлений. Режим работы клапана эпизодический.

Основное требование к нему — _________________________________________________

Давление срабатывания предохранительного клапана можно отрегулировать при помощи регулировочного винта 4, изменив силу предварительного поджатия пружины 3. Давление срабатывания рк предохранительного клапана может быть определено по формуле:

Рк = 4Fпр / πdс2 + Рсл 1

Принцип работы его основан на уравновешивание силой пружины F0 силу давления Fд.

Fд = (Р0·π·Dу) /4 = F0 2

Где: Р0 — давление открытия, при котором клапан начинает открываться, преодолевая усилие пружины.

Эти клапаны не могут использоваться при частых срабатываниях из-за быстрого износа седла.

б) переливной ГК (рис. 13.3, б) предназначен для _____________________________________

Они работают постоянно в неустановившемся режиме, в них исключаются удары ЗРЭ об седло, как правило в них используются золотниковые ЗРЭ. Основное требование к ним — поддержание Р1 с заданной точностью.

Работа клапана: _______________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

При получении расчетной характеристики решается система уравнений, которая состоит из уравнения равновесия ЗРЭ, и уравнения равновесия истечения РЖ через щель. Решением этой системы уравнений при некоторых допущениях является зависимость:

Р1 = Рк + КклQ 3

Где: Рк — ___________________________________________________________________________________________; Ккл — коэффициент, равный углу тангенса наклона характеристики переливного клапана (рис. 13.3, в). Это показатель точности поддержания давления клапаном и зависит от жесткости пружины и диаметра золотника (это недостаток, т.к повышение точности поддержания Р1 возможно за счет уменьшения жесткости конструкции, а это ведет к усложнению конструкции клапана).

Наиболее совершенным является переливной клапан непрямого действия (рис. 13.3, г).

Его работа:

Если Р1 < Рнастр, то _______________________________________________________________

На рис. 13.3, д приведена характеристика переливного клапана непрямого действия. На графике видно, что она состоит из двух участков: от расхода, равного нулю, до Qmin (жидкость сливается только через вспомогательный клапан) и от Qmin до Qmax (жидкость сливается через оба клапана). Рабочим считается второй участок, а значит, погрешность поддержания давления у такого клапана не превышает ∆Р.

3. Редукционный гидроклапан (рис. 13.4, а) - это ГК давления, предназначен для __________

Состав и работа редукционного клапана прямого действия: ________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Характеристику редукционного клапана получают так же, как и для напорного.

При определенных допущениях зависимость имеет вид:

Р2 = Рк — КклQ 10

Где: Рк - давление настройки, которое можно определить из формулы 1, при условии, что клапан прижат к седлу. Примерный вид характеристики редукционного клапана

на рис. 13.4, в. Из графика видно, что увеличение расхода РЖ, проходящей через клапан, сопровождается некоторым уменьшением давления Р2.

4. Направляющий ГК (рис. 13.5).

Их много, наиболее распространенные обратные ГК и гидрозамки.

Обратным называется ГК, ________________________________________________________

Гидрозамок — ___________________________________________________________________

Принцип работы:

Рис. 15.5, а и б — ______________________________________________________________

Рис. 15.3, г — _________________________________________________________________

4. ГА для регулирования расхода РЖ — гидродроссели (ГД, рис. 13.2).

ГД — это местные г/сопротивления, предназначенные для ___________________________

Под характеристикой ГД понимается зависимость потерь давления ∆Рдр в ГД (т.е перепад давления на ГД) от расхода Q РЖ, проходящей через него. По виду этой зависимости различают линейные и квадратичные дроссели.

Линейные ГД — имеют линейную характеристику ∆Рдр = КQ. Такой вид зависимости достигается за счет ламинарного течения РЖ внутри ГД. Поэтому основной расчетной зависимостью является закон Пуазейля:

∆Рдр = (128ν l /π(d²)²)·Q; ∆Рдр = КQ 1

Рис. 13.2, а — ламинарный режим течения обеспечивает в винтовой прямоугольной канавке, нарезанной на поверхности цилиндрического плунжера1, установленного

в корпусе 2. Регулирование сопротивления ГД осуществляется путем изменения рабочей длины канала (l к) за счет вращения винтовой головки 3.

Его основной недостаток — ____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Квадратичные ГД — имеют квадратичную характеристику, мало зависят от температуры РЖ, поэтому широко применяются в объёмных г/приводах.

Простейшим квадратичным настраиваемым ГД является жиклер (рис. 13.2, б). Движение РЖ через него, подчиняется закону истечения жидкости через затопленное отверстие в тонкой стенке. Расчетная формула для такого ГД:

∆Рдр = [ρ / (2μ² /Sо²)]·Q² 2

Где: μ —________________________________________________________________;

Sо — ________________________________________________________________.

Из 2 видно, чтобы обеспечить большой перепад давлений при малых расходах, то надо

На практике при решении подобной задачи используют пакетные ГД (рис. 13.2, в). Такой ГД состоит из набора шайб, отверстия которых смещены друг относительно друга. Расчетная формула имеет вид:

∆Рдр = [n·ρ / (2μ² k²Sо²)]·Q² 3

Где: n -число шайб в пакете; μ ≈0,78 — коэффициент расхода шайб со смещенным отверстием; k = 1,25 – коэффициент взаимовлияния отверстий в соседних шайбах; Sо — площадь отверстия в шайбе, диаметр отверстия в шайбе рекомендуется выбирать из диапазона 0,5 … 1,5мм.

В регулируемых ГД часто используемые ЗРЭ: крановые, золотниковые, клапанные.

Описать работу ГД (Лепешкин, стр. 176 — 177.:

Рис. 13.2, д — крановый г/дроссель:

Рис. 13.2, е, ж — золотниковые г/дроссели:

Литература: Лепешкин, глава 13.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: