А— золотниковий; б — золотниковий дифе­ренціальний; 1 — корпус; 2 — золотник; 3 — пружина; 4 — регулювальний гвинт

1. Умовний оператор, призначення, позначення на блок-схемі, запис
2. повний і скорочений умовний оператор
3. складена умова, правило написання
4. символьний тип даних
5. функції для роботи з символьним типом даних

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

ТЕМА: Вивчення, класифікація, будова, процес роботи і регулювання гідроапаратури.

 

Мета роботи: Вивчити будову, принцип роботи і технологічні параметри регулювання гідроапаратури.

 

Матеріальне забезпечення: гідророзподільники, силові циліндри, клапани.

Вказівки до виконання роботи.

1. По літературі і методичних вказівках вивчити загальні дані про клапани, розподільники і гідроциліндри.

2. Вивчити порядок перевірки розподільників

3. Вивчити принцип роботи сповільненого клапана силових циліндрів.

4. Вивчити будову, принцип роботи клапанів, гідро розподільників та гідроциліндрів.

5. Записати технічні характеристики розподільників та гідроциліндрів

 

Завдання для звіту

1. Записати будову та технічні характеристики розподільників і силових циліндрів.

2. Записати порядок перевірки розподільників

3. Зарисувати схему секційного гідророзподільника з електрогідравлічним керуванням типу ЕР 73.00.00.000

 

Загальні відомості.

В гідроприводах сільськогосподарських машин широке застосування знаходять як гідравлічні механізми, так запобіжні, переливні, редукційні, зворотні і зливні клапани, гідрозамки, крани, дроселі і регулятори потоку, розподільники, і т.д.

 

Клапан – це автоматичний гідроапарат, який при дії змінних витрат і тиску робочої рідини змінює напрям руху робочої рідини по гідролінії, їх класифікують по призначенню – на напірні, редукційні і різниці тисків, по дії – на прямої і непрямої дії.

 

Запобіжний клапан – він служить для захисту гідроприводів від тисків робочої рідини, більших від допустимих.

Запобіжний клапан прямої дії – шарикові або конусні складаються із корпуса 1, запірного механізму 2, пружини 3, регулювального гвинта 4, змінюючого силу тиску пружини.

 

Рис. 1. Схеми запобіжних клапанів прямої дії:

а — кулькового; б — конусного; в — умов­не позначення на принципових схемах; 1 — корпус; 2 — кулька або конус; 3- пружина; 4 — регу­лювальна шайба.

Переливні клапани – служать для зливу робочої рідини при працюючому насосі і виключеному споживачі гідравлічної енергії.

 

Переливний клапан (рис.2) складається із корпуса 1, золотник 2, циліндричної пружини 3, регулювального гвинта 4.

Рис. 2. Переливні клапани прямої дії:

а— золотниковий; б — золотниковий дифе­ренціальний; 1 — корпус; 2 — золотник; 3 — пружина; 4 — регулювальний гвинт

Істотна відмінність їх від запобіжних в тому, що вони спрацьову­ють при невеликих перепадах тиску (тиск наладки «спрацювання» становить 0,5 - 1,5 МПа і менше). До переливних клапанів не ставлять висо­ких вимог щодо герметич­ності. Тому їх запірно-регулювальний елемент часто виконують у вигляді золотника. Переливні кла­пани, як правило, прямої дії, оскільки їх пружини мають невелику жорсткість.

На рис. 2, а зображено переливний клапан золот­никового типу прямої дії.

З метою зменшення роз­мірів пружини іноді засто­совують клапани з диферен­ціальним золотником (див. рис. 2, б). Такий клапан має на золотнику 2 два циліндричних пояски різних діаметрів (d₁i d₂). Пружина 3 сприймає тиск рідини, що діє на площу, яка дорівнює різниці площ торців поясків золот­ника. Чим більша витрата рідини, що зливається із напірної лінії, тим більший поперечний переріз каналу зливу. При цьому зміна тиску в напірній лінії пропорційна висоті піднімання золотника, жорсткості пружини і різниці торцевих площ циліндричних поясків золотника.

Переливні клапани золотникового типу (див. рис. 2, а) засто­совують у секційних розподільниках гідроприводу комбайнів СК-5 «Нива», КСКУ -6 «Херсонець-200», СКТ-2, а також у моноблокових розподільниках типу Р-80. Вони розвантажують насоси від високих тисків при непрацюючих споживачах. При цьому злив основного потоку рідини відбувається при тиску 0,5 МПа.

Зливні клапани служать для підтримання визначеного тиску в напірній магістралі шляхом зливу робочої рідини під час роботи. Вони бувають шарикові, конусні і золотникові.

 

Золотникові клапани (рис.3) складаються із корпуса 1, золотника 2, пружини 3, і регульованого гвинта 4. В корпусі є порожнина нагромадження А і зливу В.

 

Рис.3 Золотниковий клапан.

1- корпус; 2- золотник; 3- пружина.

 

При підводі робочої рідини під тиском золотник 2, під дією різниці сил тиску рідини і пружини піднімається і відкриває розточку зливної порожнини В, частина рідини зливається. Тиск рідини в напірній магістралі Р_н буде пропорційно підйому золотника, пружності пружини і ступені попереднього її стиску:

 

; (1)

 

де С – пружність пружини;

h₁ – величина попереднього стиску пружини;

h – висота підйому золотника;

S – площа золотника.

 

Редукційні клапани – призначені для зниження тиску підведеного потоку робочої рідини. Вони знаходять застосування в гідроприводах з одним джерелом споживання і декількома споживачами енергії.

 

Редукційний клапан (рис.4) складається із корпуса 1 з розточками,, золотника 2, пружини 3 і регулювального гвинта 4.

Принцип дії. Робоча рідина під тис­ком Р₁ підводиться до прохідного перерізу В, дроселюється і надхо­дить у порожнину Б. Тиск Р₂ (редукований) на виході з порожнини Б знижується.

При підвищенні редукованого тиску золотник зміщується вправо. При цьому робочий прохідний переріз В зменшується і тиск рідини на вихо­ді із порожнини Б знижується до розрахункового. Зниження тиску в порожнині Б (а одночасно і в порож­нині Г) дає можливість пружині змістити золотник вліво. Робочий прохідний переріз і редукований тиск збільшаться до розрахунково­го. Такий редукційний клапан — прямої дії.

Для забезпечення стабільного редукованого тиску застосовують редукційні клапани непрямої дії (рис. 6.40).

При роботі клапана золотник буде знаходитись в зрівноваженому стані при значенні сил:

 

R₁ + F₁ +c*h = Sp₂ (2)

 

де R – сила попередньо деформованої пружини;

F₁ – сила тертя;

C – пружність пружини;

h – хід золотника;

S – площа торцевої поверхні золотника;

P₂ – редукційний тиск.

 

 

Рис.4 Редукційний клапан прямої дії

а — будова; б — умовне позна­чення на принципових схемах; 1 — корпус; 2 — золотник; 3 — пружина; 4 — регулювальний гвинт; А — канал; Б і Г — порожнини; В — робочий прохідний переріз;

Рис. 5. Редукцій­ний клапан непря­мої дії:

а — будова; б—умовне позначення на прин­ципових схемах; 1 — корпус; 2 — золотник; З і 4 — пружини; 5 — регулювальний гвинт; 6 — дросельний отвір; А, Б, Г,Д, Е і Є— по­рожнини; В — осьовий отвір

 

Клапан різниці тисків (рис. 6.) служить для підтримання встановленої постійної різниці тиску в підведенні і відведені порожнини.

 

Рис. 6. Клапан різниці тисків:а — будова; б — умовне позначення на принци­пових схемах; 1 — корпус; 2 — золотник; 3 — пружина; 4 — регулювальна шайба; А і Б — отвори; В і Г— порожнини;

Клапан різниці тиску складається із корпуса 1, запірно-регульваного клапана 2, пружини 3. Клапан застосовується в системах гідроприводу в магістралях високим тиском з підживленням від додаткового насосу. Клапани різниці тисківпризначені для підтримання заданої різниці тисків у підвід­ному і відвідному пото­ках або в одному з цих потоків. їх застосовують у гідроприводах з об'єм­ним регулюванням як підживлювальні клапа­ни. Будову клапана різ­ниці тисків показано на рис. 6.

Умова рівноваги зо­лотника 2 (без ураху­вання тертя):Різниця тиску в клапані визначається по формулі (3):

∆p = p₁ – p₂ = 4(F_n + F_T)/(πd²) (3)

 

де F_n і F_T – сила стиску пружини і тертя.

 

Клапани: перепускний, переливний, редукційний і різниці тисків можуть бути виконані з підсиленими елементами, що дозволяє використовувати пружини з меншою пружністю, покращує якість роботи. Ці клапани прийнято називати клапанами непрямої дії.

Зворотні клапани служать для вільного пропускання робочої рідини тільки в одному напрямку. Вони застосовуються в складних схемах гідроприводу, які складаються з кількох насосів, також для відключення систем в реверсних магістралях. Зворотні клапани виготовляються з кульковими і конусними запірними елементами.

Клапан з кульковим робочим органом складається із корпуса 1, клапана 3, циліндрової пружини 4, кришки 8.

Гідравлічні замки і запірні клапани – служать для керування потоком робочої рідини, пропускаючи її в одному напрямку і закриваючи її в зворотньому.

Керування ними може здійснюватися механічними замками, електромагнітами, пневмо- і гідроелементами.

Гідравлічні замки можуть бути односторонні і двосторонні з кульковими і конусними клапанами.

Дроселі служать для встановлення і підтримування заданих витрат робочої рідини напірній або зливній магістралі, в залежності від переходу тиску. З допомогою дроселів проходить регулювання швидкості гідродвигунів працюючи при постійних навантаженнях.

 

Регулятор потоку – служить для підтримування заданих витрат робочої рідини незалежно від перепаду тиску на вході і виході. Регулятор може бути представлений у вигляді дроселя і послідовно включеного редукційного клапана або паралельно включеного переливного клапана.