Клапанные гидрораспределители

В гидросистемах некоторых машин применяют также клапанные распределители, которые просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, а также могут обеспечить высокую герметичность.

Затворы клапанов приводят в действие ручными, механическими и электротехническими устройствами. Из ручных устройств наиболее распространены клапаны с качающимся рычагом, схема которого для питания одной полости гидродвигателя приведена на рис. 23, а.

 

 

а

б

Рис. 23. Клапанные распределители: а, б - с качающимся рычагом;

в - с кулачковым приводом; г - с электромагнитным приводом

 

г

в

В трёхходовом клапанном распределителе (рис. 23, а) в нейтральном (среднем) положении качающегося рычага 1 оба клапана 2 и 3 находятся в своих гнездах; в этом положении клапанов канал b гидродвигателя отсоединён как от канала a, связанного с насосом, так и от канала c, связанного с баком. При повороте рычага 1 вправо с гидродвигателем соединяется канал a насоса, при повороте влево - канал c бака.

Схема четырёхходового клапанного распределителя представлена на рис. 23, б. При повороте рукоятки 1 перемещается та или другая пары клапанов 2 или 3, обеспечивая подвод (отвод) жидкости к соответствующей полости силового цилиндра 4. Распространены также клапаны с кулачковым приводом (рис. 23, в). На валике 3 находятся четыре кулачка 2, соответствующим образом ориентированные один относительно другого. При повороте валика кулачки воздействуют на штоки соответствующего конусного затвора 1, обеспечивая подвод рабочей жидкости в полости силового цилиндра 5 и её отвод. В положении, показанном на рис. 24, в, жидкость от канала, связанного с насосом, поступает через открытый (утопленный) затвор 4 в левую полость силового цилиндра 5 и удаляется в бак из правой полости цилиндра через клапан. Остальные два затвора находятся в своих седлах. При повороте валика вступают в действие эти затворы, обеспечивая подвод жидкости в правую полость цилиндра 5 и отвод её из левой полости.

На рис. 23, г представлена схема трехпозиционного клапанного распределителя прямого действия с двумя клапанами 1 и 4, управляемыми электромагнитами 2 и 3. При выключенных электромагнитах оба клапана прижаты пружинами к своим седлам. При этом магистраль нагнетания (питания) перекрыта, а полости гидродвигателя соединены со сливом. При включении электромагнита 2 клапан 1, сжимая пружину, переместится в крайнее левое положение и прижмётся к левому седлу, отсекая полость нагнетания от полости слива. В этом положении одна из полостей гидродвигателя соединится с напорной магистралью, а вторая продолжает быть соединенной со сливом. При включённом электромагните 3 и выключенном электромагните 2 сработает клапан 4, соединив вторую полость гидродвигателя с магистралью нагнетания.

Задание № 3. Определить диаметр цилиндрического золотника распределителя 4/3. Исходные данные взять из таблицы 3.

Таблица 3

Исходные данные для определения диаметра цилиндрического золотника

гидрораспределителя

№ вариантов	Давление в напорной линии Pн, МПа	Перепад давления до и после распределителя ∆Р, МПа	Расход через распределитель Q, л/мин.	Число окон, n	Ход золотника х, мм	Плотность рабочей жидкости ρ, кг/м^3
					1,0 1,5 1,8 2,0 2,1 2,2

 

Пример решения задачи (к заданию № 3).

Определить диаметр цилиндрического золотника распределителя 4/3 со следующими параметрами:

- давление в линии нагнетания перед золотником P_н = 20 МПа,

- перепад давления до и после распределителя ∆Р =18 МПа,

- расход рабочей жидкости через распределитель Q=60 л/мин,

- плотность жидкости ρ=900 кг/м³.

Решение. Определяем перепад давлений на одной щели золотника:

Расход через гидрораспределитель:

Приняв, что щель образуется двумя окнами (n=2) шириной b = d_зол/2 при ходе золотника х=1,4 мм, определим диаметр золотника из выражения:

.

Содержание отчета по лабораторной работе

В отчет следует включить:

1. Конструктивные схемы того гидроаппарата, который студент изучает на данном занятии. Описание схем давать не нужно, так как после изучения каждого типа гидроаппарата по описанию в данном методическом пособии и по разрезному макету, имеющемуся в лаборатории кафедры гидравлики, студент должен самостоятельно рассказать принцип действия и устройство данного типа гидромашины.

2. Решение задачи по расчету гидроаппарата, который студент изучает на данном занятии в соответствии с заданиями №№ 1, 2 и 3. При этом необходимо расшифровать все входящие в расчетные формулы символы.

Защита лабораторной работы

Студент обязан:

1. С помощью разрезных макетов, плакатов и данного методического руководства разобраться и объяснить:

· принцип действия и устройство каждого гидроаппарата;

· достоинства и недостатки каждого вида гидроаппаратов;

· основные термины, определения и назначение гидроаппаратов;

· в чём заключается отличие между предохранительным клапаном, переливным клапаном и клапаном давления (напорным клапаном);

· в чём состоит назначение гидродросселей и как влияет увеличение или уменьшение их гидравлического сопротивления на изменение скорости исполнительного органа гидропривода;

· в чем разница между направляющим и дросселирующим гидрораспределителем;

· в чем состоит отличие между гидродросселем и регулятором потока;

· в чём заключается функция обратного клапана.

2. Представить отчёт по выполненной лабораторной работе. В отчет включить три предложенные для решения задачи.

Библиографический список

1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов /Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. -2-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1982. -423 с., ил.

2. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика: Текст лекций. Ч.1 /В.Ю. Энгель, Н.Е. Лаптева. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1994. -96 с.

3. Акопов С.А., Артоболевский И.И., Ачеркан Н.С. и др. Машиностроение. Энциклопедический справочник. Раздел 1: Инженерные расчеты в машиностроении. Т.2 / под общ. ред. Е.А. Чудаков. – М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1948. -894 с.

4. Лебедев Н.И. Гидропривод машин лесной промышленности. – М.: Лесная промышленность, 1978. -304 с.

5. Большая Советская энциклопедия. В 30-ти томах. 1969 - 1978.

Содержание

1. Дроссели и регуляторы расхода ……………………………………… 2

2. Клапаны давления …………………………………………………….. 8

2.1. Напорные гидроклапаны ……………………………………………. 9

2.2. Дифференциальный клапан ………………………………………. 10

2.3. Напорный клапан непрямого действия ……………………………. 11

2.4. Редукционный клапан ……………………………………………… 14

3. Обратные гидроклапаны...…………………………………………… 17

4. Гидро- и пневмораспределители …………………………………….. 20

4.1. Золотниковые гидрораспределители ………………………………. 21

4.2. Крановые гидрораспределители ……………………………………. 28

4.3. Клапанные гидрораспределители …………………………………... 29

5. Содержание отчёта по лабораторной работе ………………………… 33

6. Защита лабораторной работы …………………………………………. 33

Библиографический список …………………………………………… 34

 

Учебное электронное текстовое издание

Плешков Сергей Юрьевич

Хаит Анатолий Вильич

Энгель Валентин Юльевич

КонструкциИ и типовые схемы