Обратные гидроклапаны

Обратным гидроклапаном называется направляющий гидроаппарат, предназначенный для пропускания рабочей жидкости только в одном направлении. Так же как и напорные гидроклапаны они могут иметь шариковый, конусный, тарельчатый или плунжерный запорно-регулирующий элемент.

Основное требование к обратным клапанам – герметичность. Поэтому они могут иметь один и более запорных элементов. Наиболее герметичны конусные и плунжерные обратные гидроклапаны.

В схеме гидропривода они обозначаются (рис.4.30):

Рис.4.30

Ограничители расхода

Ограничитель расхода – это клапан, предназначенный для ограничения расхода в гидросистеме.

В схеме гидропривода обозначается (рис.4.31):

Рис.4.31

Делители потока

Делители потока служат для деления одного потока рабочей жидкости на два и более равных потоков независимо от величины противодавления в каждом из них.

Условное обозначение делителей потока представлено на рис.4.32.

Рис. 4.32

Делители потока работают на чистых минеральных маслах с температурой от 10 до 50 и с кинематической вязкостью от 10 до 400 .

Технические характеристики некоторых делителей потока представлены в .

Дроссели

Дроссель представляет собой местное гидравлическое сопротивление, устанавливаемое на пути течения жидкости для регулирования её расхода или создания сопротивления.

В гидроприводах они применяются главным образом для регулирования скорости выходного звена гидродвигателей прямолинейного движения (силовые гидроцилиндры) или числа оборотов вала гидромоторов.

Дроссельное регулирование основано на превращении части энергии в тепло. Поэтому этот вид регулирования применяется в системах небольшой мощности (до 5 л.с.). Это обусловлено невозможностью повышения температуры рабочей жидкости (так как изменятся плотность, вязкость и другие свойства).

По принципу действия различают дроссели:

– вязкостного сопротивления, потеря напора в котором определяется преимущественно вязкостным сопротивлением потоку жидкости в длинном дроссельном канале, такие дроссели получили название линейных;

– инерционного сопротивления с малой длиной канала, потеря напора в котором определяется в основном инерционными силами, они называются нелинейными дросселями.

Первый тип дросселей характеризуется большой длиной и малым сечением дроссельного канала. Ввиду этого потери напора в них обусловлены трением при ламинарном течении, т.е. при небольших числах Рейнольдса.

В качестве примера линейного дросселя рассмотрим канавочный дроссель (рис. 4.33)

Рис.4.33 Канавочный дроссель

1 – корпус; 2 – винт; 3,4 – окна подвода и отвода рабочей жидкости

Жидкость движется по винтовой прямоугольной канавке, длину которой можно изменять поворотом винта. Чем меньше длина пути, чем больше расход жидкости через дроссель и наоборот.

Площадь живого сечения и длину канала устанавливают в зависимости от требуемого перепада давлений и исключения засоряемости канала механическими примесями.

Расход жидкости через дроссель зависит от давления перед дросселем, т.е.:

, (4.35)

где k₁ – коэффициент, зависящий от конструкции дросселя.

Т.к. вязкость рабочих жидкостей изменяется в зависимости от температуры, эти дроссели имеют нестабильную расходную характеристику и их применение ограничено.

В дросселях второго типа изменение давления происходит практически пропорционально квадрату скорости потока жидкости, ввиду чего такой дроссель называется квадратичным. Его характеристика практически не зависит от вязкости.

Изменение перепада давления, а, следовательно, и изменение расхода жидкости через дроссель достигается изменением площади проходного сечения или числа местных сопротивлений.

Наиболее распространённым дросселем этого типа является поворотный кран (рис.4.34)

Изменение проходного сечения регулируется поворотом пробки с канавкой переменного сечения.

Недостатком является зависимость расхода масла от температур и возможность засорения проходного канала при малых его сечениях.

Рис.4.34

К дросселям второго типа относятся так же игольчатые дроссели (рис.4.35а), пластинчатые (рис.4.35б), щелевые (рис. 4.35в), пакетные и комбинированные.

Рис.4.35 а) Игольчатый дроссель б) пластинчатый дроссель

в) щелевой дроссель

Пакетный дроссель (устанавливается для достижения больших ) может быть выполнен в виде ряда последовательно установленных пластин (рис.4.35б). В них l должно быть не меньше (3…5)d, а d не более (0,4…0,5)d.

В нелинейных дросселях расход зависит от перепада давлений.

, (4.36)

где k₂ – коэффициент зависящий от конструкции и степени открытия дросселя.

Расчёт дросселей производят по следующим формулам.

Расход жидкости через дроссель

, (4.37)

где w - площадь проходного сечения; DР – перепад давлений у дросселя; m - коэффициент расхода.

Для каналов с круглой формой поперечного сечения

, (4.38)

с прямоугольной формой

, (4.39)

где e - коэффициент сжатия струи; x - коэффициент местного сопротивления; l - коэффициент сопротивления трению; R – гидравлический радиус, м; - длина канала дросселя, м; d – диаметр канала, м.

При дроссельном регулировании гидропривода, дроссель может быть установлении на входе, на выходе, или на ответвлении от напорной гидролинии.

Условное обозначение дросселей представлено на рис.4.36

Рис.4.36