гидропривод_мет_машин
.pdfТорможение рабочего органа производится резко и в ряде случаев сопро вождается гидроударом. Остановленный в промежуточном положении цилиндр может воспринимать инерционную нагрузку, а также в течение определенного времени (зависит от уровня утечек в цилиндре и распре делителе) вес рабочего органа. В ряде случаев в связи с неравномерным распределением утечек по кромкам золотника распределителя возможно самопроизвольное сползание цилиндра от положения, в котором он был остановлен.
Применение 54 и 55 - го исполнения по гидросхеме для распре делителей типов В и Р (Рд) (рис. 5.3, д) - запирают одну из камер цилинд ра при одновременной разгрузке насоса, что в ряде случаев позволяет исключить подсос воздуха в гидросистему.
Применение 64 и 65 - го исполнения по гидросхеме (рис. 5.3, е).
В средней позиции золотника распределителя камеры цилиндра заперты, а напорная и сливная линии соединяются. При этом насос разгружается от давления, а цилиндр способен воспринимать нагрузку.
Применение 74 и 75 - го исполнения по гидросхеме (рис. 5.3, ж)
применяются в тех же случаях, что и исполнения 54 и 55-е, однако они обеспечивают возможность питания от одного насоса гидросистемы с несколькими цилиндрами и распределителями.
Применение 84 и 85 - го исполнения по гидросхеме (рис. 5.3, з)
применяются в тех же случаях, что и исполнения 34 и 35-е, однако они обеспечивают более эффективное торможение рабочих органов.
54 и 55-е для распределителей типа Г (ПГ), 574, 575, 574А. 575А, 574Б, 575Б, 574В, 575В, 574Г и 575Г исполнения по гидросхеме (рис. 5.3, и) предназначены только для реверсирования движения поршня. В мо мент переключения, когда золотник распределителя 54 и 55-го исполне ний по гидросхеме проходит через среднее положение, камеры цилиндра через дросселирующие кромки золотника соединяются одновременно с напорной и сливной линиями, что обеспечивает плавный реверс. Если подача насоса менее 1/3 номинального потока распределителя, возможно кратковременное падение давления в гидросистеме. Оптимальный закон реверса может быть получен для конкретных гидросистем путем приме нения распределителей других указанных исполнений.
5.7.5.Управление распределителями
Наиболее распространено электромагнитное управление, обеспе чивающее автоматическое управление многими операциями. Применяют-
50
ся магниты управления четырех типов:
-магнит постоянного тока, работающий в воздушной среде. Его называют сухим магнитом;
-магнит постоянного тока, работающий в масляной среде, име нуемый "влажным" магнитом. Анкер магнита находится в масляной сре де;
-магнит переменного тока, работающий в воздушной среде;
-магнит постоянного тока, работающий в масляной среде.
Магнит постоянного тока обладает высокой надежностью и обес печивает мягкое переключение. Он не перегорает, даже если поршень "нештатно" останавливается. С помощью этого магнита обеспечивается высокая частота переключений.
Магниты переменного тока отличаются малым временем переклю чения. Недостатком его является перегорание электромагнита, в случае, когда якорь не доходит до конечного положения.
Электромагниты, работающие в масляной среде, рекомендуется применять в распределителях, работающих на открытом воздухе, это в значительной степени относится к подъемно-транспортным, горным и дорожным машинам. В данном магните якорь находится в масляной сре де, уменьшается его износ, обеспечивается хорошая теплопередача.
Электромагниты, работающие в воздушной среде, применяются реже, они отличаются более простой конструкцией.
На рис. 5.4 представлен распределитель с электромагнитом посто янного тока 4 и магнитом переменного тока 5, которые работают в масля ной среде. Пружины 6 обеспечивают центрирование золотника 2 в сред нем положении в корпусе 1. В случае обесточивания электромагнитов
7
Рис. 5.4. Распределитель с различными типами электромагнитов
51
применяется кнопочное включение элементами 7.
5.1.4. Распределители с непрямым управлением
Распределители, имеющие большие диаметры и обеспечивающие большие расходы рабочей жидкости, имеют предварительное управление. Первая ступень распределителя, как правило, имеет электромагнитное управление. Полная развернутая схема распределителя с предваритель ным управлением представлена на рис. 5.5.
гис. 5.5. Схема распределителя
5.7.5. Схема с параллельным включением распределителя
На рис. 5.6 представлена гидросистема с параллельным включени ем нескольких распределителей. Насос 1, подача которого изменятся с помощью двигателя 2, всасывает отфильтрованную жидкость и подает ее в гидравлическую систему. Через магистральные ответвления и распре делители 5, 6 и 7 рабочая жидкость поступает в гидроцилиндры 8, 9 и 10.
Распределители и, следовательно, потребители, расположены параллель но. На схеме распределители 5 и 6 в нейтральном положении перекрыва ют точки подключения Р, А, В и Т. Когда распределитель 7 находится в правом положении, точка подключения Р закрыта.
Клапан ограничения давления 3 регулирует давление в гидросис теме перед распределителями, величина которого определяется при под ключении 3/2-распределителя 4 по манометру.
52
В качестве потребителей на схеме изображены телескопический гидроцилиндр двустороннего действия 8, дифференциальный гидроци линдр 9 с постоянным демпфированием поршня и гидроцилиндр од ностороннего действия с возвратной пружиной 10.
При параллельном включении нескольких цилиндров они могут двигаться одновременно лишь в том случае, если имеется достаточное
Рис. 5.6. Гидросистема с параллельно
включенными распределителями
количество рабочей жидкости, с помощью которой можно поддержать необходимое рабочее давление.
В противном случае давление устанавливается по минимальному сопротивлению, то есть вначале выдвигается цилиндр с минимальным давлением. Когда первый цилиндр достиг конечного положения, дав-
53
ление нарастает, достигая величины, требуемой для выдвижения сле дующего цилиндра. Выдвижение цилиндров происходит поочередно в зависимости от давления, требуемого для преодоления нагрузки.
5.2.Запорные клапаны
5.2.1.Типы запорных клапанов
Вгидроприводе запорные клапаны обеспечивают перекрытие дви жения рабочей жидкости в одном направлении, позволяя ей течь в дру гом. Наиболее широко применяют следующие типы запорных клапанов:
•обратные клапаны для непосредственной установки на трубопроводах;
•обратные клапаны с гидравлической деблокировкой. Обратные клапаны На рис. 5.7 представлено условное обозначение обратного клапана
без гидравлической блокировки.
Рис. 5.7. Условное обозначение обратного клапана
Простой обратный клапан обычно содержит конусный затвор, ко торый удерживается пружиной в гнезде корпуса. Этот клапан может ус танавливаться в любом положе нии, поскольку пружина постоян но удерживает конус в гнезде. При течении рабочей жидкости в пря мом направлении конус выходит из седла, открывая проходной ка нал. При течении жидкости в об ратном направлении давление по тока и пружина плотно прижима ют конус к гнезду, закрывая окно.
Давление открытия зависит от усилия пружины, ее предвари тельного сжатия и площади кону са, на которую действует давле ние. В зависимости от цели при-
Рис. 5.8. Мостовая схема
54
менения давление открытия составляет от 0,5 до 3 бар.
Клапаны с низким давлением открытия применяются для обхода дросселя в одном направлении и просто для перекрытия потока. При применении обратного клапана в качестве байпасного обеспечивается обход фильтра, когда вследствие его загрязнения давление возрастает. Беспружинный обратный клапан устанавливается только в вертикальном положении для того, чтобы сила тяжести прижимала конус к гнезду.
Соединение четырех обратных клапанов образует мостовую схему, в диагонали моста которого можно уста навливать различные гидравлические элементы, например регулятор потока, предохранительный клапан. Мостовая схема представлена на рис. 5.8. Данная схема может быть применена в закрытой гидравлической системе с предохрани тельным клапаном в диагонали моста.
Гидрозамки
Широко применяются обратные клапаны с гидравлической деблокировкой. В отличие от простых обрат ных клапанов обратные клапаны с гидравлической деблокировкой могут открываться и в обратном направлении.
Эти клапаны применяются:
для перекрытия рабочих систем, находящихся под нагрузкой;
вкачестве предохранителей для предотвращения опускания груза при разрушении трубопровода;
вкачестве средства, предотвращающего постепенное отпуска ние гидравлических зажимов.
Условное обозначение обратного клапана с гидравлической де блокировкой, управляющее воздействие в котором предотвращает закры тие клапана, представлено на рис. 5.9. В данном клапане обеспечивается свободное течение рабочей жидкости в направлении А — В; при течении жидкости в направлении В — А основной конус удерживается в гнезде с помощью пружины и давления в гидросистеме. При подаче давления в точку подключения X линии управления основной конус удерживается в открытом положении.
Жидкость течет через клапан в направлении В - А. Схема с ис пользованием данного клапана приведена на рис 5.10.
Особенностью данной схемы является использование обратного клапана в схеме с распределителем, который в исходном положении раз гружен на слив в бак. На принципиальной схеме показано, что в точке
55
подключения А при применении гидравлической деблокировки давления не должно быть, так как давление в точке А противодействовало бы регу лирующему давлению распределительного поршня.
5.2.2.Типовые схемы применения обратных клапанов
Когда на шток цилиндра (рис.5.11.) постоянно действует нагруз ка (например, постоянно подвешенный груз), то гидроцилиндр необходи мо предохранить от опускания из-за утечки в распределителе. Это дости гается с помощью установленного в сливной магистрали обратного кла пана 1 с деблокировкой.
Кроме того, необходимо установить клапан противодавления (клапан подключения давления 2). Давление открытия этого клапана примерно на 10% выше давления от веса удерживаемого груза. При этом возникает эффект гидравлической противодействующей силы. И только
|
после |
подачи |
давления |
в |
|||
|
поршневую |
полость |
гид |
||||
|
роцилиндра |
|
одновремен |
||||
|
но подается |
давление |
в |
||||
|
линию управления гидро |
||||||
|
замка. |
Это |
обеспечивает |
||||
|
его открытие и слив жид |
||||||
|
кости. |
В |
данной |
схеме |
|||
|
необходимо |
использовать |
|||||
|
распределитель, |
обеспе |
|||||
|
чивающий |
разгрузку |
ли |
||||
|
нии |
управления |
|
при |
|||
|
удержании груза. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Широко |
|||
Рис. 5.10. Гидравлическая |
применяются |
сдвоенные |
|||||
обратные |
клапаны |
|
с |
||||
схема с использованием об |
|
гидравлической |
|||||
ратного клапана с деблоки |
деблокировкой. |
Полное |
|||||
ровкой |
условное |
|
обозначение |
данного замка представправлении А—А1 и В— В1 рабочая жидкость ггенотмжо^вднбг1в2нёйрш1лении А1—А и В1—В проточный канал перекрыт.
Типовые схемы применения обратных клапанов представлены на рис. 5.13. Для обеспечения надежного закрытия обоих конусов клапанов необходимо разгрузить обе точки подключения потребителей (А и В)
56
путем соединения распределителя, находящегося в среднем положении, со сливной магистралью.
Рис. 5.11. Схема использования гидравлических замков
Обычно сдвоенный обратный клапан используется в качестве про
межуточной плиты между распределителем и присоединительной плитой. Для больших расходов рабочей жидкости применяются наполни тельные клапаны, представляющие собой обратные клапаны с гидравли ческой деблокировкой. Они применяются в схемах для наполнения боль
ших цилиндров.
57
5.3. Поточные клапаны
5.3.1. Конструкции дросслей
Рис. 5.12. Полное условное обозначение двойного
гидрозамка
Поточные клапаны служат для регулирования скорости движения потребителей путем изменения попе речного сечения потока жидкости. Отмеченные клапаны позволяют осу ществлять бесступенчатое регулиро вание скорости.
В соответствии с их свойствами поточные клапаны делятся на четыре группы:
1) дроссельные клапаны, зави сящие от давления и вязкости рабочей жидкости;
2) дроссельные клапаны, не за висящие от давления, но зависящие от вязкости рабочей жидкости;
Рис. 5.13. Типовые схемы применения обратных клапанов
3)клапаны регулирования потока, не зависящие от давления, но зависящие от вязкости рабочей жидкости;
4)клапаны регулирования потока, не зависящие от давления и вяз кости рабочей жидкости.
58
Принципиальные схемы распространенных дросселей вязкост ного сопротивления представлены на рис. 5.14.
ж |
з |
и |
Рис. 5.14. Конструкции дросселей |
||
В гидросистемах |
низкого |
давления распространены дроссели |
типа поворотного крана (рис. 5.14, а - г). Недостатком дросселей с по воротным краном является зависимость расхода жидкости через них от температуры, а также возможность засорения проходного канала, осо бенно при малых сечениях. В настоящее время все большее распро странение получают игольчатые дроссели, конструктивные схемы ко торых представлены на рис. 5.14, д- з. При использовании дросселей в широком температурном диапазоне, при котором может меняться вязкость жидкости, для обеспечения стабильной расходной характери стики применяются дроссели из последовательно соединенных шайб (рис. 5.14, и). Работа дросселя основана на многократном сужении и расширении потока жидкости, сопротивление такого дросселя обу словлено потерями напора при истечении через отверстие в тонкой стенке.
59