Дросселирующие гидрораспределители

 

Дросселирующим гидрораспределителем называется регулирующий гидроаппарат, предназначенный для изменения величины расхода и направления движения потока рабочей жидкости в нескольких гидролиниях одновременно в соответствии с изменением величины внешнего управляющего воздействия. Чаще всего в качестве дросселирующих гидрораспределителей используются золотниковые гидрораспределители. Функции, близкие к тем, что решают золотниковые дросселирующие гидрораспределители, позволяют обеспечить струйные гидрораспределители и гидрораспределители типа «сопло-заслонка». Такие гидрораспределители часто используются как предварительная ступень гидравлического управления в гидрораспределителях с многоступенчатым управлением.

В отличие от направляющего гидрораспределителя, запорно-регулирующий элемент дросселирующего гидрораспределителя может занимать, кроме характерных, бесконечное множество промежуточных рабочих положений, образуя дросселирующие проходные сечения для потока рабочей жидкости. Обычно площадь рабочего проходного сечения находится в прямо пропорциональной зависимости от величины управляющего сигнала.

Признаком дросселирующего гидрораспределителя в его условном обозначении является наличие двух дополнительных параллельных линий (над обозначением и под ним).

На рис. 7.7 показаны варианты схем перекрытий рабочих окон в золотниковых дросселирующих гидрораспределителях. В зависимости от соотношения ширины b 2 цилиндрического пояска золотника и ширины b 1 цилиндрической расточки в корпусе различают гидрораспределители с нулевым (b 1 = b 2), положительным (b 1 > b 2) и отрицательным (b 1 < b 2) перекрытиями.

Рисунок 7.7 - Схемы перекрытий рабочих окон гидрораспределителей

Распределители с положительным перекрытием имеют меньшие утечки рабочей жидкости, но большие зоны нечувствительности к управляющему сигналу. Распределители с отрицательными перекрытиями (проточные) имеют повышенные утечки рабочей жидкости, но более чувствительны к сигналам управления. Основными преимуществами золотниковых гидрораспределителей являются их компактность и разгруженность от осевых сил давления рабочей жидкости, что значительно уменьшает усилие, необходимое для управления его золотником.

При уточненных расчетах усилия управления дросселирующим гидрораспределителем следует, кроме сил давления, инерции и трения, учитывать осевую гидродинамическую силу, возникающую вследствие дросселирования жидкости и всегда направленную в сторону закрытия дросселирующей щели. Для уменьшения гидродинамической силы используют специальные конструкции золотников.

Существенным недостатком дросселирующих гидрораспределителей является возможность возникновения в них облитерации (заращивание поляризованными молекулами жидкости) малых дросселирующих щелей и зазоров между золотником и корпусом.

 

 

Лекция № 8.

Следящие гидроприводы

 

Следящим называется гидропривод, в котором перемещение его выходного звена находится в строгом соответствии с величиной управляющего воздействия.

Следящий гидропривод нашел широкое применение в системах ручного и автоматического управления различными машинами, агрегатами и производственными процессами. В этих системах следящий гидропривод используется в качестве гидравлического усилителя мощности – устройства, которое помимо передачи сигнала управления обеспечивает одновременное увеличение его мощности за счет использования возможностей гидропривода.

Величина коэффициента усиления гидроусилителя, определяемая отношением мощности на выходном звене к мощности сигнала управления гидроприводом, практически не ограничена. Как и все следящие приводы, следящий гидропривод относится к автоматическим устройствам, которые в соответствии с теорией автоматического управления называются системами с отрицательной обратной связью.

На рис. 8.1 приведена принципиальная схема следящего гидропривода поступательного движения, использующегося в качестве гидроусилителя руля колесной транспортной машины.

Рисунок 8.1 - Принципиальная схема гидроусилителя руля

транспортной машины

 

При повороте рулевого колеса 1, например, по часовой стрелке посредством винтовой подачи 2 золотник дросселирующего гидрораспределителя 3 сместится влево и соединит правую полость гидроцилиндра 4 с напорной гидролинией, а левую – со сливной гидролинией. Под действием потока рабочей жидкости поршень цилиндра 4 начнет перемещаться влево, поворачивая жестко связанную с ним рулевую тягу 5 и вместе с ней управляемое колесо машины. Поворот колеса будет происходить до тех пор, пока корпус распределителя 6, перемещающийся вместе с рулевой тягой 5, не сместится на величину хода, равную смещению золотника 3, и вновь не перекроет каналы распределителя.

В данном случае сравнение сигнала управления (поворот рулевого колеса) и величины угла поворота управляемых колес машины происходит в дросселирующем гидрораспределителе 3. Результатом этого сравнения является некоторое открытие проходного сечения в нем и соответствующий поток рабочей жидкости попадает в полость гидроцилиндра. Как только площадь проходного сечения становится равной нулю, поршень гидроцилиндра останавливается.