2015-03-22
1230
СНЯТИЕ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ И РАСЧЕТ НА ЭВМ
ХАРАКТЕРИСТИК НАПРАВЛЯЩЕЙ ГИДРОАППАРАТУРЫ
Направляющая гидроаппаратура предназначена для изменения направления потока рабочей жидкости путемполного открытия или закрытия проходного сечения. Сюда относятся гидрораспределители кранового и золотникового типов, которые служат для изменения направления потока жидкости в двух или более линиях. Переключение гидрораспределителей вызывает реверс движения или остановку рабочего органа. Запорно-регулирующий элемент выполняется в виде золотника с осевым перемещением или крана с поворотным движением (рис.4.1 /1/). Схематично гидрораспределители обозначают в виде последовательно расположенных квадратов (гидролиний), число которых может быть от двух до пяти. Внутри квадратов - информация о направлении движения в данной позиции золотника:
     
|  - нет прохода для жидкости ()
|
        
|  - жидкость, минуя гидродвигатель, направляется в гидробак ()
|
  
|  - направление потока жидкости, прямое, в данной позиции ()
|
  
|  - смена потока жидкости на противоположное ()
|
   
|  - разделение потока жидкости на два ()
|
    
|  - соединение двух потоков жидкости в один ()
|
Гидрораспределители классификсируются по виду управления:
| - с ручным управлением, двухпозиционный |
| - с управлением от кулачка | |
| - с электромеханическим управлением (трехпозиционный) привод от двух электромагнитов с пружинным возвратом, напряжение питания 24В постоянного тока | |
| - с электромагнитным управлением (привод от электромагнита с пружинным возвратом) | |
| - с гидравлическим управлением | |
| - с электрогидравлическим управлением, при dy³16мм |
Гидрораспределители имеют стандартные диаметры условных проходов, Dy 4, 6, 8, 10, 16, 20, 32, 40 мм, стандартное рабочее давление 6,3 Мпа, 20 МПа, 32 МПа.
Конструктивно гидрораспределитель состоит из корпуса с расточками и золотника с уплотнительными поясками.
Золотники гидрораспределителей располагаются в корпусе с малым зазором (10-15 мкм) и имеют положительное перекрытие, т.е. поясок золотника на 50-150 мкм шире расточки в корпусе. Маркировка буквами X, Y, Z соответствует линиям управления.
Смещение золотника относительно корпуса изменяет направление потока жидкости. Гидрораспределители могут иметь стыковое соединение, т.е. уплотнение входов и выходов для жидкости осуществляется в виде плиты с кольцевыми канавками, в которые устанавливаются резиновые уплотнительные кольца. Рядом с отверстиями выбивается на плите маркировка: А, В - подвод и отвод к гидродвигателю; Р - подача жидкости из напорной линии; Т - отвод жидкости на слив. На золотник гидрораспределителя действуют гидростатические и гидродинамические силы, которые зависят от рабочего давления, расхода жидкости, перепада давлений на кромках золотника; правильности геометрической формы золотника и расточки в корпусе.
Гидростатические силы возникают из-за неравномерности распределения давления в зазоре между золотником и корпусом, а также вследствие засорения радиального зазора загрязняющими частицами. Для снижения гидростатических сил на уплотняющих поясках золотника выполняют разгрузочные канавки глубиной 0,3-0,5 мм.
Гидродинамическую силу R, [H] действующую на золотник, можно найти из [1,4]:
(3.1)
где Q – расход жидкости, л/мин; DP – перепад давлений на кромке золотника, МПа.
Расход жидкости через распределитель можно определить из формулы расхода жидкости через малое отверстие
(3.2)
где m - коэффициент расхода золотникового или кранового гидрораспределителя; W - площадь проходного отверстия; Dр – перепад давлений на гидрораспределителе; r - плотность рабочей жидкости.
Перепад давлений на гидрораспределителе Dр можно найти из:
(3)
где z - коэффициент местного сопротивления гидрораспределителя; V – скорость движения жидкости в трубопроводе; r - плотность рабочей жидкости.
Согласно теоретическим данным [1,5] коэффициент местного сопротивления и коэффициент расхода зависят от числа Рейнольдса (Re) при ламинарном течении жидкости в гидроаппарате, при этом критическое число Ренольдса Reкр»300¸400, при превышении которого m и z принимают постоянные значения.
(3.4)
где nt – кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости (масла) при температуре tM
(3.5)
где n50° – кинематический коэффициент вязкости при 50°С; tм – температура масла; nt – показатель степени зависящей от марки масла при температуре tм.
Для рабочего диапазона диаметров труб dy – до 10 мм, скоростей масла V и кинематических коэффициентов вязкости масла nt в станочных гидроприводах могут наблюдаться ламинарные режимы течения жидкости, поэтому действительные перепады давлений Dр и действительные расходы через гидрораспределители должны определяться с учетом действительных значений m и z.
К направляющей гидроаппаратуре относятся также обратные клапаны, назначение которых – пропускать поток жидкости в одном направлении: 
- обратный клапан. Стандартные перепады давлений на гидрораспределителях при номинальных расходах Dр* = (0,15 – 0,25) МПа, на обратных клапанах Dр* = (0,1 – 0,3) МПа. При расчете характеристик обратных клапанов воспользуемся выражениями (3.2 ÷ 3.5).
