2018-02-14
783
Основним елементом гідроапаратів керування витратою рідини є дросель – елемент, призначена для створення опору потоку робочої рідини. Розміри робочого вікна дроселя змінюються не від впливу минаючого через нього потоку рідини, а від зовнішнього керуючого впливу. Протікання рідини через дросель називається дроселюванням. Дроселювання супроводжується нагріванням робочої рідини. Енергія, що йде на нагрівання, споживається від приводного двигуна.
Існують дроселі в’язкістного (рис. 35, а - г) і інерційного (рис. 35, д - і) опору.
Якщо отвір, по якому протікає рідина з однієї камери в іншу, має порівняно з поперечним перерізом велику довжину (рис. 35, а - г), то цей дросель є в’язкістним. Утрати тиску на ньому визначаються по перетвореній формулі Пуазейля
(89)
і, як видно, пропорційні витраті (швидкості). Такий дросель називають лінійним.
Якщо отвір, по якому протікає рідина, має коротку довжину в порівнянні з поперечним перерізом (рис. 35, д - і), то цей дросель є інерційним. Витрата через нього визначається по тій же формулі, що і при витіканні рідини із судини через тонку стінку при постійному напорі
(90)
де 
– коефіцієнт витрати; 
– площа отвору; 
– щільність рідини; 
і 
– тиску в лініях до і після дроселя; 
– перепад тиску на дроселі.
З формули (90) одержуємо
(91)
Такий дросель називають квадратичним.
В’язкості (лінійні) дроселі використовують як демпфіруючи, гальмові елементи для одержання витримки часу 
при заповненні чи спорожнюванні яких-небудь ємностей об’ємом 
(
), інерційні (квадратичні) – для цілей регулювання витрати.
Як видно з формули (90), при відомій площі дроселя можна визначити одну з трьох величин 
, чи , знаючи дві інші. З цієї ж формули видно, що при зміні тиску до чи після дроселя витрата через нього буде змінюватися. Для стабілізації витрати необхідно підтримувати постійним перепад тисків .
На цьому принципі побудований гідроапарат, називаний регулятором витрати (рис. 36). Він складається з послідовно встановлених золотникового клапана (регулятора) 
, підпружиненного слабкою пружиною 
, і дроселя 
, що налаштовується вручну на визначену витрату. Робоче вікно клапана є, по суті, дроселем (його площа 
, де 
– діаметр золотника, 
– осьовий зазор між крайками золотника і розточення, що утворить кільцеву камеру клапана). Тиску в лініях підводу і відводу апарата – і 
, тиск між клапаном із дроселем 
. Клапан (регулятор) автоматично підтримує постійним перепад 
, чим забезпечується постійні витрати через апарат.
Справді, якщо наприклад, по якійсь зовнішній причині підвищився тиск (при незмінному тиску ), то через клапан збільшиться витрата і короткочасно зросте тиск . Це приведе до підйому клапана і зменшенню осьового зазору , завдяки чому витрата через клапан знизиться, і тиск відновиться до первісної величини. Якщо при незмінному зменшився тиск у лінії, що відводить, і одночасно над клапаном, останній піднімається, унаслідок чого зменшується витрата і тиск через клапан. Величина залишається постійною, завдяки чому витрата через гідроапарат залишається незмінною.
На принципі дроселювання побудований також гідроапарат, призначений для вирівнювання витрат робочої рідини в двох паралельних лініях незалежно від тиску в них, наприклад, що живить два однакових гідроциліндри, а отже, що синхронізують їх – дроселюючий синхронізатор витрат, чи дроселюючий дільник потоку (рис. 37).
Він складаються з корпуса , що містить камеру 
підведення, пластини 
з двома дросельними отворами, плаваючої втулки , золотникового клапана 
з дроселюючими кромками і двох торцевих кришок . Торцеві камери позначені буквами 
і 
, а камери між пасками клапана – буквами 
і 
. Камери і , а також і попарно з’єднані свердліннями. Отвори 
і з’єднані з лініями, витрата в який синхронізується.
Коли тиск в лініях і однаковий (
), клапан займає стосовно втулки симетричне положення, вихідні отвори в ньому однакові, тиск в камерах , , і однаковий, і витрата в лініях і однакова. Якщо тиск в одній з ліній, наприклад, у лінії зменшився, витрата з камери до відводу збільшується, а так як подача рідини в камеру залишається постійною, тиск у ній (і в зв’язаній з нею камері ) короткочасно знизиться. Унаслідок цей клапан зміститься вліво і своїми кромками прикриє отвір на виході в лінію і відкриє отвір на виході в лінію . При 
клапан займе нове врівноважене положення, тиск у камерах , , і зрівняється, а витрати через лінії і будуть рівні між собою.
При необхідності розподілу витрати нарівно на кілька частин, застосовують схему, показану на рис. 37, б.
Аналогічно дільнику потоку для підтримки рівності витрат у двох лініях, що з’єднуються, незалежно від тиску в них застосовують суматор потоку (рис. 37, в).
