Финкельштейн З.Л., Яхно О.М., Чебан В.Г. Курсовое проектирование по дисциплине Гидравлика и гидропривод

Подождите немного. Документ загружается.

Обобщая опыт применения различных типов насосов в

зависимости от давления и температуры, в приложении 5

рекомендованы значения вязкости рабочей жидкости в мм

/с.

Из приложения 6 производим выбор наиболее приемлемого

типа рабочей жидкости. В курсовой работе привести основные

параметры выбранной рабочей жидкости: плотность, вязкость и т.д.

Пример расчета

4. Выбор рабочей жидкости

По приложению 5 для шестеренных насосов при температуре рабочей

жидкости, лежащей в пределах 40÷80°С, рекомендуемое значение

кинематической вязкости рабочей жидкости равно ν = 50÷70 мм

/с.

Из приложения 6 выбираем рабочую жидкость ИГП 38, у которой:

Кинематическая вязкость ν = 38⋅10

-6

/с (при t

= 50°С).

Плотность ρ = 890 кг/м

Температура:

вспышки t

всп

= 210°С;

застывания t

заст

= -15°С.

9 Выбор гидроаппаратуры и емкости гидробака

Гидроаппаратами называют гидроустройства, служащие для

управления потоками жидкости: изменения или поддержания

заданного давления или расхода, а также изменения направления

движения потока.

Если гидроаппарат изменяет параметры потока рабочей

жидкости путем: а) частичного открытия или закрытия проходного

сечения, то он является регулирующим; б) полного открытия или

полного закрытия проходного сечения, то он является

направляющим. Гидроаппараты, в которых степень открытия

проходного сечения может быть изменена в процессе работы

воздействием извне, называются регулируемыми. Если изменить

указанные параметры можно только в нерабочем состоянии, то

такие гидроаппараты называются настраиваемыми.

Среди всей массы гидроаппаратов можно выделить три

наиболее характерных класса:

1) гидрораспределители;

2) клапаны;

3) дроссели.

9.1 Гидрораспределители

Гидрораспределитель − гидроустройство, основным

назначением которого является изменение согласно внешнему

управляющему воздействию направления движения потоков

жидкости в нескольких гидролиниях. По числу внешних

гидролиний, подводимых к распределителю, гидрораспределители

делятся на двухлинейные, трехлинейные и т.п.; в зависимости от

числа фиксированных или характерных позиций запорно-

регулирующего органа – двухпозиционные, трехпозиционные и т.д.

Гидрораспределители разделяют по типу запорно-

регулирующих элементов на золотниковые, крановые и клапанные.

Запорный элемент распределителя может приводиться в

движение различными источниками энергии, поэтому различают

распределители с механическим, гидравлическим, пневматическим,

электрическим, а также комбинированным управлением.

Крановые распределители в гидроприводе машин нашли

широкое применение. В запорном элементе имеются проходные

каналы для жидкости, а в корпусе, кроме каналов, -

соответствующие окна для подвода и отвода жидкости к

гидролиниям. При совпадении каналов в кране с окнами в корпусе

через распределитель протекает жидкость, при перекрытии окон –

распределитель заперт.

Рисунок 9.1 – Крановые распределители

Крановые распределители могут выполняться разгруженными

(рис.9.1, б) или неразгруженными (рис.9.1, а). В неразгруженных

кранах давление в камере, связанной с линией нагнетания, не

уравновешивается, что приводит к одностороннему прижатию

а) б)

пробки, увеличению момента для его поворота и увеличению

утечек.

Поэтому при больших давлениях применяют только

разгруженные краны, в которых диаметрально противоположные

полости соединены между собой каналами.

Золотниковые распределители получили большое

распространение в гидроприводе благодаря простоте их

изготовления, компактности и высокой надежности в работе.

Основным элементом этих распределителей (рис.9.2) является

золотник 1 с поясками и гильза 2 с проточками.

При смещении золотника в ту или иную сторону от

нейтрального положения жидкость протекает через распределитель

к соответствующим гидролиниям.

Рисунок 9.2 – Золотниковый распределитель

Недостаток золотниковых распределителей – возможность

появления облитерации. Для предотвращения заедания золотника

при облитерации применяют специальные механические и

электромеханические устройства, сообщающие колебательные, а

иногда и вращательные, движения золотнику.

Клапанные распределители (рис.9.3) применяются, в

основном, в гидросистемах, в которых необходимо обеспечить

хорошую герметичность. Для этого запорный элемент выполняют в

виде конического или шарового клапана.

Рисунок 9.3 – Клапанный распределитель

Преимущества распределителей данного типа – возможность

работы при весьма высоких значениях давления, большой срок

службы; недостатки – значительные усилия, необходимые для

управления, и большие габариты при большом числе гидролиний.

Обратные клапаны

Обратные клапаны предназначены для пропуска жидкости

только в одном направлении. В зависимости от конструкции

запорного элемента они могут быть шариковые (рис.9.4, а),

конические (рис.9.4, б) и тарельчатые (рис.9.4, в). Обратный клапан,

установленный во всасывающей линии называют всасывающим или

приемным.

Особенность обратных клапанов – небольшое усилие сжатия

пружины, прижимающей запорный элемент к седлу, и большая

пропускная способность. Обычно потери давления в клапанах не

превышает 0,2 МПа, а во всасывающих на порядок меньше. Иногда

для уменьшения потерь давления в клапане пружину не

устанавливают. Закрытие клапана в этом случае происходит под

действием силы тяжести запорного элемента, для чего клапан

располагают вертикально.

Рисунок 9.4 – Обратные клапаны

Гидравлические замки

Для запирания полостей гидроцилиндра в заданном

положении поршня применяют управляемые обратные клапаны –

гидрозамки. Существуют гидрозамки одностороннего и

двустороннего действия.

а) б)

в)

Односторонние гидрозамки применяются для запирания,

например, поршневых полостей стоек гидрокрепей при их распоре

(рис.9.5, б).

Двусторонние гидрозамки широко применяются в угольных

комбайнах для запирания рабочей жидкости в гидроцилиндрах,

управляющих положением комбайна и его исполнительных органов

в пространстве (рис.9.5, а).

Рисунок 9.5 – Гидрозамки:

1 – плавающий поршень; 2 – клапан; 3 – пружина;

4 - толкатель

При подаче жидкости в правую полость двустороннего

гидрозамка плавающий поршенек перемещается влево и своим

толкателем открывает левый клапан. Одновременно под действием

давления рабочей жидкости открывается правый клапан гидрозамка,

жидкость поступает в штоковую полость гидроцилиндра, а из

поршневой полости сливается через открытый левый клапан. С

прекращением подачи жидкости в гидрозамок оба его клапана под

а) б)

2 1

действием пружин закрываются, и жидкость запирается в обеих

полостях гидроцилиндра. При подаче жидкости в левую полость

гидрозамка процесс протекает в обратном порядке.

Логические клапаны

Логические клапаны «И», «ИЛИ» применяются в схемах

автоматики для выполнения соответствующих логических

операций.

Рисунок 9.6 – Логические клапаны

Клапан «И» (рис.9.6, а) предназначен для пропуска жидкости

только при наличии давления во всех подводящих гидролиниях.

При этом двусторонний запорный клапан находится в нейтральном

положении, а жидкость свободно проходит в отводящую

гидролинию.

Логический клапан «ИЛИ» (рис.9.6, б) предназначен для

пропуска рабочей жидкости при наличии давления только в одной

из подводящих гидролиний. При этом свободно перемещающийся в

корпусе клапан запирает другой подводящий канал.

а) б)

9.2 Гидроклапаны (регуляторы давления)

Клапаны – гидроустройства, способные изменять проходную

площадь, пропускающую поток, под его воздействием. Основное

назначение клапанов поддерживать в полостях гидросистем

давление жидкости в заданных пределах независимо от

пропускаемого расхода, ограничивать в безопасных пределах

повышение давления, допускать движение потока только в одном

определенном направлении.

Регуляторы давления разделяются по назначению на напорные

(предохранительные и переливные) и редукционные клапаны.

Предохранительные клапаны

Предохранительный клапан предназначен для ограничения

давления в месте его подключения. При повышении давления до

настроечного предохранительный клапан срабатывает и сбрасывает

часть жидкости из гидравлической системы: давление уменьшается,

и клапан, как правило, закрывается. Такой режим работы клапана

является эпизодическим.

В зависимости от конструкции запорного элемента клапаны

разделяются на шариковые, конические, тарельчатые, плунжерные,

золотниковые и мембранные. Принципиальные схемы первых трех

типов практически не отличаются от схем обратных клапанов, но в

предохранительных клапанах меньшие сечения проходных каналов.

Предохранительные клапаны должны отвечать основным

требованиям: высокая герметичность; достаточная пропускная

способность во время срабатывания; отсутствие вибрации запорного

элемента при срабатывании.

Рисунок 9.7 – Предохранительный клапан непрямого действия

(двухступенчатый)

При больших значениях настроечного давления и расхода

необходимая жесткость пружины клапана становится настолько

значительной, что он может потерять свою чувствительность, т.е.

срабатывать при значениях давления с большими отклонениями от

настроечного. В этих случаях, как правило, применяют клапан

непрямого действия (двухступенчатый) (рис.9.7), состоящий из двух

запорных элементов: основного – конического 3 и дополнительного

– шарикового 1. При повышении давления до настроечного

шариковый клапан, сжимая свою пружину, открывается и

сбрасывает жидкость через обводной канал 2. Конический клапан

при этом, за счет возникшего на нем перепада давления, также

открывается и сбрасывает основную часть жидкости. Наличие