Гидроаппаратура

 

Гидроаппаратом называется устройство, предназначенное для изменения параметров потока рабочей жидкости (давления, расхода, направления движения) или для поддержания их заданного значения. Основным элементом всех гидроаппаратов является запорно-регулирующий орган – подвижный элемент, при перемещении которого частично или полностью перекрывается проходное сечение гидроаппарата. В зависимости от конструкции запорно-регулирующие элементы бывают золотниковые, клапанные, крановые.

Если гидроаппарат изменяет параметры потока рабочей жидкости, то он является регулирующим.

Гидроаппараты можно разделить на три основных типа:

а) гидрораспределители; б) гидроклапаны; в) гидродроссели.

Рассмотрим кратко каждый тип гидроаппарата.

1 Гидрораспределители. Гидрораспределитель – это гидроаппарат, предназначенный для изменения направления потока рабочей жидкости в двух или более гидролиниях. В зависимости от числа внешних гидролиний, подводимых к распределителю, гидрораспределители бывают двухлинейные, трехлинейные и т. д.; в зависимости от числа позиций запорно-регулирующего органа - двухпозиционные, трехпозиционные

 

	и т. д. Условное обозначение 4-линейного 3- позиционного распреде-лителя с электрическим управлением показано на рис.7.4.
Рисунок 7.4 – Условное обозначение распределителя

 

Наиболее распространенным является золотниковый распределитель.

Потери давления Dр_р в гидрораспределителе определяют по формуле

 

(7.12)

 

где Q_ном и р_ном – номинальная подача и потери напора на номинальной подаче (паспортные данные);

Q_ф - фактическая подача жидкости в гидроаппарате.

2 Гидроклапаны. Гидроклапаном называется гидроаппарат, в котором степень открытия проходного сечения изменяется под воздействием напора проходящей через него жидкости. Гидроклапаны бывают регулирующие и направляющие. К регулирующим относятся клапаны давления, предназначенные для регулирования давления в потоке рабочей жидкости. Из них наиболее широко применяются напорные и редукционные клапаны.

Напорные гидроклапаны делятся на предохранительные, которые предохраняют систему от давления, превышающего допустимое, и переливные, предназначенные для поддержания заданного уровня давления путём непрерывного слива рабочей жидкости во время работы.

Основные элементы шарикового напорного клапана показаны на рис. 7.5 .

 

	Принцип действия всех напорных клапанов одинаков и основан на уравновешивании силы давления рабочей жидкости, действующей на клапан, усилием пружины (рис. 7.6).
Рисунок 7.5 – Схема предохра-нительного клапана

 

	Сила давления пружины Fпр уравновешивается силой давления жидкости Fдавл, действующей на запорный элемент. При условии Fпр = Fдавл – клапан закрыт. Сила давления Fдавл определяется из условия:
Рисунок 7.6 – Принцип действия напорного клапана

 

Fдавл = р × , (7.13)

 

где р- давление жидкости в системе; d_y – диаметр седла клапана (условного прохода жидкости).

Когда давление жидкости в системе превысит заданное, то Fпр< Fдавл, запорно-регулирующий орган клапана смещается и открывает проход рабочей жидкости на слив.

Редукционные клапаны предназначены для поддерживания в отводимом потоке стабильного давления р₂, более низкого, чем давление р₁ в подводимом потоке. Их применяют при питании от одного насоса нескольких потребителей, требующих разных давлений.

Направляющие (обратные) клапаны пропускают жидкость только в одном заданном направлении.

2 Гидравлические дроссели. Гидродроссель – это регулирующий гидроаппарат, представляющий собой специальное местное сопротивление, предназначенное для изменения давления в потоке рабочей жидкости. Основное назначение его – установить связь между пропускаемым расходом и перепадом давления до и после дросселя. Дроссели разделяют на регулируемые и нерегулируемые. Регулируемые дроссели (условное обозначение показано на рис 7.7) широко применяют в гидроприводе для регулирования скорости движения выходного звена гидродвигателя.

 

Рисунок 7.7 – Условное обозна-чение регулируемого дросселя	Рисунок 7.8 – Схема игольча-того дросселя

 

В системах гидроавтоматики распространены игольчатые, щелевые и винтовые дроссели. Схема игольчатого дросселя показана на рис. 7.8. Изменение площади проходного сечения дросселя достигается за счет осевого перемещения иглы.

Расход жидкости через дроссель любой конструкции определяется по формуле

 

Qдр = S др , (7.14)

 

где – коэффициент расхода дросселя, для игольчатых дросселей μ = 0,75 – 0,8; S др – площадь проходного сечения дросселя; △р = р₁– р₂ - перепад давления на дросселе; ρ – плотность жидкости.