Настройка переливного клапана определяет максимально возможный уровень давления в гидросистеме. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Настройка переливного клапана определяет максимально возможный уровень давления в гидросистеме.



В задаче с автокраном давление в гидросистеме должно быть повышено путем поджатия регулировочной пружины переливного клапана, причем величина давления должна быть такой, чтобы усилия, развиваемые цилиндрами, были достаточны для вывешивания автокрана с грузом. Иначе, если вывесить только автокран с противовесом, при подъеме груза давление в гидроцилиндрах увеличится, переливной клапан, настроенный только на давление от веса крана, откроется, и рабочая жидкость будет уходить на слив. Гидроцилиндры «просядут», что может привести к аварии - опрокидыванию крана!

Основной особенностью совместной работы в гидросистеме объемного нерегулируемого насоса и напорного переливного клапана является периодическое деление подачи насоса между гидросистемой (потребитель) и сливом через переливной клапан.

Наглядное представление об этом можно получить, наложив характеристику переливного клапана на характеристику объемного насоса.

Гидравлическая характеристика гидроагрегата автокрана (нерегулируемый насос с предохранительным клапаном)

Примечание

Выбор давления настройки переливного клапана, которым устанавливается максимальное давление во время лабораторной работы, должен быть как минимум на 10 бар меньше настройки предохранительного клапана, установленного на гидроагрегате и настроенного на 60 бар, иначе неизбежны ошибки при определении величины расхода в гидросистеме, т.к. часть расхода будет уходить не только через переливной, но и через предохранительный клапан.

 

Лабораторная работа № 2

Течение жидкости

Потери давления по длине трубопровода и на местных сопротивлениях

 

  Цель работы Научиться определять режим течения жидкости в трубопроводе и практически снимать гидравлические характеристики - потери давления по длине трубы и на местных сопротивлениях (в гидроаппаратах)

Задача 1

Постановка задачи Необходимо механизировать подачу заготовок в рабочую зону сверлильного станка посредством гидравлического цилиндра одностороннего действия. Расстояние от насосной станции до места установки гидроцилиндра 2,3 метра, трубопровод, ведущий к нему, имеет диаметр 3 мм. Для регулирования скорости движения штока установить в трубопроводе дроссель.

Задание Предложить гидравлическую принципиальную схему для определения потерь давления по длине трубопровода и на местном сопротивлении (дросселе). Опытным путем определить: потери давления в трубопроводе в зависимости от расхода; снять гидравлическую характеристику дросселя; провести измерения согласно таблице Сделать выводы относительно режима течения жидкости в трубе и суммарных потерь давления на дросселе и в трубопроводе.

Решение 1

 

Потери давления по длине трубопровода

Схему проливки трубопровода изобразить на аудиторной доске с помощью аппликационных моделей.

 

Схема проливки трубопровода

После сборки и проверки гидравлической системы на стенде-тренажере уменьшить до минимума поджатие регулировочной пружины переливного клапана 2 (клапан 2 полностью открыть).Включить гидростанцию 1 и настроить переливной клапан 2 таким образом, чтобы давление p1, фиксируемое манометром 3, стало равным первому значению в таблице (10 бар).

Распределитель 6 переключить на 20 с. В течение этого времени занести в таблицу значения давлений p1 и р2, которые фиксируются соответственно манометрами 3 и 5.

Зарегистрировать объем масла в мерной емкости 7. Открыть сливной кран 8 мерной емкости 7 для слива жидкости. Расход Q (л/мин) определяется умножением измеренного объема на три.

Опыт повторить три раза. Среднее значение расхода Q занести в таблицу.

Повысить давление p1 до следующего значения, указанного в таблице, повторить опыт.

Таблица (пример заполнения)

 

Р1, бар 10 15 20 25 30 35 40
р2, бар 0 0 0 0 0 0 0
Δр, бар 10 15 20 25 30 35 40
V(за20с), л 0,3 0,5 0,59 0,74 0,95 1,1 1,2
Q, л/мин 0,9 1,5 1,77 2,22 2,85 3,3 3,6

Построить график зависимости Δp= f(Q) для испытуемого трубопровода:

 

Потери давления в трубопроводе

Вывод: с увеличением расхода через трубопровод его гидравлическое сопротивление, выраженное через падение давления Δр на нем, увеличивается. Линейная зависимость падения давления от расхода означает, что течение в тру6 oпроводе носит ламинарный характер.

Потери давления на дросселе

Схему проливки трубопровода изобразить на аудиторной доске с помощью аппликационных моделей (схему можно получить путем незначительного изменения схемы, составленной для проливки трубопровода).

Схема проливки дросселя

Перед началом эксперимента дроссель 4 полностью закрыть, затем открыть примерно на треть. Порядок проведения эксперимента аналогичен описанному выше.

Р1, бар 20 25 30 35 40 45 50
р2, бар 0 0 0 0 0 0 0
Δр, бар 20 25 30 35 40 45 50
V(за20с), л 0,14 0,6 0,7 0,9 1,06 1,1 1,2
Q, л/мин 0,42 1,8 2,1 2,7 3,18 3,3 3,6
Потери давления на дросселе

Вывод: падение давления Δр на дросселе повышается с увеличением расхода через него. Зависимость падения давления от расхода носит квадратичный характер, что указывает на турбулентный режим течения жидкости.

 

Суммарное гидравлическое сопротивление трубопровода и дросселя для случая их последовательного соединения может быть определено их суммарной гидравлической характеристикой.

 

Суммарные потери давления на дросселе и трубопроводе

Так, например, для расхода в 2 л/мин суммарное падение давления будет складываться из падения давления в трубопроводе {Δр тр = 22,5 бар) и падения давления на дросселе (Δр др= 27,5 бар), т.е. суммарные потери составят 50 бар. Это означает, что сопротивление системы достигнет такого уровня, что рабочая жидкость перестанет поступать к потребителю, а будет уходить на слив через переливной клапан.

Потери давления эквивалентны потерям мощности. Поэтому особенно важно правильно выбирать диаметры труб, а значит и проходных сечений (dy) гидроаппаратов.

 

 

Лабораторная работа № 3

 

Управление усилием на выходном звене
исполнительного механизма

 

Клапаны давления: напорный и редукционный

 

Цель работы

Ознакомление с основными способами управления усилием на выходном звене исполнительных механизмов.

Изучение особенностей использования в гидросистемах клапанов давления: напорного и редукционного.

Постановка задачи

В долбежном станке зажим заготовок в тисках и подача инструмента осуществляются посредством двух гидроцилиндров двустороннего действия (А и В соответственно). Гидросистема станка содержит одну насосную установку. Усилия, развиваемые зажимным гидроцилиндром, должны иметь возможность настройки в соответствии с конструкцией обрабатываемой детали, скорость зажима должна быть регулируемой.

Задание

    Разработать гидравлическую принципиальную схему приводов инструмента и зажимного приспособления. Смоделировать систему на тренажере. Провести измерения давлений зажима. Значения измеряемых величин следует внести в заготовленные таблицы и на основании полученных результатов сформулировать выводы.
     

Решение 1

В гидросистеме необходимо обеспечить два уровня давления: высокий для привода долбежного инструмента и более низкий - для зажимного приспособления. Понижение давления и поддержание его на заданном уровне в отдельных цепях управления обеспечивается редукционными клапанами.

 

Гидравлическая принципиальная схема долбежного станка  

Необходимо напомнить слушателям, что редукционные клапаны, в отличие от напорных, являются нормально открытыми клапанами, т.е. пропускающими через себя рабочую жидкость в исходном состоянии, а также то, что напорные клапаны «отслеживают» давление перед собой, а редукционные - после себя.

Редукционные клапаны бывают двухлинейными и трехлинейными. В гидравлических приводах используют в основном трехлинейные клапаны, имеющие дополнительное свойство предохранительного клапана относительно настроенного редуцированного давления.

Предложить слушателям собрать схему на доске и самостоятельно объяснить порядок ее работы.

Гидроцилиндр 1.0 (А) служит для зажима детали, поэтому для управления им применен 4/2 распределитель 1.1, т.к. останавливать гидроцилиндр в промежуточных положений не требуется. Редукционный клапан 1.3, понижающий давление до требуемого уровня, встроен в гидролинию, связанную с поршневой полостью зажимного гидроцилиндра. Отметить назначение обратного клапана, встроенного в редукционный - обеспечение быстрого втягивания штока гидроцилиндра 1.0 в обход редукционного клапана).

Показания манометров 1.2 1.4 1.5
при выдвижении штока цилиндра 1.0 12 5 5
шток выдвинут 50 15 0
при втягивании штока цилиндра 1.0 5 12 25
шток втянут 0 0 50

 

 

Привод долбяка производится гидроцилиндром 2.0, управление которые осуществляется 4/3 распределителем 2.1 с перекрытой линией Р в средней позиции. Это условие необходимо для того, чтобы во время реверса или остановки гидроцилиндра 2.0 не происходило падения давления в линий нагнетания ниже уровня, обеспечивающего нормальную работу редукционного клапана 1.3.

Для проведения лабораторной работы гидравлическая схема долбежного станка собирается на стенде-тренажере без цилиндра 2.0 и цепи его управления.

Включить гидростанцию и настроить переливной клапан 0.2 (показана манометра 0.3) на 50 бар.

Опыт 1.

Дроссель 1.6 полностью открыть. Переключить распределитель 1.1. После достижения штоком гидроцилиндра 1.0 выдвинутого крайнего положена редукционный клапан 1.3 настроить таким образом, чтобы манометр 1.4показывал 15 бар.

Снять показания манометров при работе гидроцилиндра 1.0 и заполнить таблицу:

Опыт 2.

Дроссель 1.6, создающий подпор в штоковой полости гидроцилиндра 1.0, настроить таким образом, чтобы во время выдвижения штока манометр 1.5 показывал 20 бар.

Снять показания манометров при работе гидроцилиндра 1.0 и заполнить таблицу:

 

 

Показания манометров 1.2 1.4 1.5
при выдвижении штока цилиндра 1.0 40 10 20
шток выдвинут 50 15 0
при втягивании штока цилиндра 1.0 5 12 25
шток втянут 0 0 50

Вывод: приналичии сопротивления выдвижению штока гидроцилиндра 1.0 давление в его поршневой полости достигает только 12-15 бар, несмотря на то, что давление настройки переливного клапана системы 0.3 составляет 50 бар. При закрытом дросселе 1.6 давление может повышаться лишь до тех пор, пока показание манометра 1.4 не станет равным 15 бар; при этом поршень остановится, а редукционный клапан закроется.

Опыт 3.

Выдвинуть шток гидроцилиндра 1.0. Отсоединить линию питания Р, ведущую к редукционному клапану 1.3 в месте подключения к распределителю 1.1 (канал А). Переключить распределитель 1.1 и убедиться в наличии течения в канале Т редукционного клапана 1.3 через стекло мерного бака.

Снять показания манометров при втягивании штока гидроцилиндра 1.0 и заполнить таблицу:

 

 

Показания манометров 1.2 1.4 1.5
при втягивании штока цилиндра 1.0 12 15 30
шток втянут 12 15 50

Когда шток гидроцилиндра 1.0 достигнет втянутого положения, показание манометра 1.4 некоторое время будет сохраняется на уровне 15 бар, но из-за внутренних перетечек в редукционном клапане 1.3 давление постепенно начнет падать. Это повлечет за собой изменение соединения каналов клапана с А→Т на Р→А. Так как рабочая жидкость от насоса не поступает на вход Р редукционного клапана, то давление упадет до нуля.

Вывод: скачки давления или повышение давления сверх установленной величины на выходе трехлинейного редукционного клапана (в канале А) сопровождаются соединением выхода с линией слива Т.

 

На практике вместо дросселя с обратным клапаном 1.6 часто устанавливают предохранительный клапан с параллельно установленным обратным клапаном. В результате предотвращается возникновение высоких значений противодавления при прямом ходе поршня (вследствие преобразования давления на поршне).

Однако, поскольку в нашем случае система запитывается редуцированным давлением, то и на сливе не может возникнуть чрезмерных давлений. Поэтому здесь применен дроссель с обратным клапаном. Кроме того, этот гидроаппарат значительно дешевле предохранительного клапана и потому зачастую применяют именно его.

 

 

Постановка задачи При проведении переплетных работ в типографии используется гидропресс. Рабочее давление прессования должно регулироваться в зависимости от материала обложки и клеящего вещества, причем давление должно поддерживаться постоянным в течение всего времени прессования (при включенном гидрораспределителе).

Задание Разработать гидравлическую принципиальную схему пресса с давлением прессования 30 бар: а) с трехлинейным редукционным клапаном; б) с напорным клапаном. В обеих схемах клапан давления установить непосредственно перед цилиндром. Управление должно осуществляться посредством 4/3-распределителя. Переливной клапан системы настроить на 50 бар. Смоделировать обе системы на тренажере. Сравнить показания манометра, установленного перед распределителем. Сформулировать принципиальное отличие испытанных схем.

Решение 2

Гидравлические принципиальные схемы гидропресса для переплетных работ

Схема а - давление прессования настраивается редукционным клапаном.

На входе редукционного клапана 1.3 поддерживается давление 50 бар, определяемое настройкой переливного клапана 0.2. Давление в поршневой полости гидроцилиндра 1.0 не будет превышать 30 бар (давление настройки редукционного клапана), а при полностью выдвинутом штоке будет равняться этому значению. Если от гидростанции 0.1 производится питание других гидродвигателей, то только у гидроцилиндра 1.0, перед которым установлен редукционный клапан 1.3, поддерживается давление жидкости 30 бар, рабочее давление остальных двигателей будет определяться настройкой переливного клапана 0.2 (если распределитель 1.1 не находится в нейтральной позиции).

Схема 6 - давление прессования настраивается напорным клапаном.

Напорный клапан 1.2, установленный параллельно линии питания поршневой полости гидроцилиндра 1.0, поддерживает в ней давление 30 бар. Если от гидростанции 0.1 производится питание других гидродвигателей, то при включенном распределителе 1.1 давление во всей гидросистеме составит 30 бар, а не 50 бар, на которые настроен переливной клапан 0.2.

При включенном распределителе 1.1 и продолжительных выдержках времени насосу необходимо создавать давление 30 бар, а не 50, как в схеме а, что позволяет экономить электроэнергию.

 

Лабораторная работа № 4



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-03-09; просмотров: 316; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.42.196 (0.045 с.)