Крановые распределители
Крановые гидрораспределители (рис. 8.19) предназначены для пропускания, перекрытия и изменения направления потока рабочей жидкости в гидравлических системах машин.
Рис. 8.19. Крановый гидрораспределитель:1 – рукоятка;
2 – крышка; 3 – корпус; 4 – кран
Отверстие Р соединено с линией нагнетания, отверстия А и В – с полостями гидроцилиндра или другого исполнительного механизма. Отверстие Т – со сливом. Эти отверстия соединяются между собой в различных сочетаниях в зависимости от положения крана 4, который устанавливается рукояткой
Билет 12
1 Вопрос . Расчёт канатов, блоков и барабанов
Стальные проволочные канаты рассчитываются по наибольшему допускаемому натяжению S в ветви каната
, (2.13)
где Р – разрывное усилие каната в целом, кГ, значащееся в свидетельстве о лабораторном испытании каната (акте – сертификате) и соответствующее требованиям действующего стандарта; k – коэффициент запаса прочности.
Для лёгкого режима эксплуатации, т.е. при ПВ% = 15% с машинным приводом, принимается k = 5.
Наименьший допускаемый диаметр D барабана или блока, огибаемого канатом, определяется по формуле
, (2.14)
где d – диаметр каната, мм; е – коэффициент, зависящий от типа подъёмного устройства и режима его эксплуатации; для лёгкого режима е ≥ 20.
Барабаны изготавливаются из серого чугуна, стального литья и проката. Исходя из технологических возможностей, толщина стенки литого барабана назначается по эмпирической зависимости
.
Рекомендуется толщину стенки барабана брать равной не менее (10 ÷ 12) мм.
Размеры барабанов в подъёмных механизмах электротермической аппаратуры невелики, и для них проверку на изгиб и скручивание производить не следует, ограничиваясь только проверкой толщины стенки Δ барабана на сжатие по формуле
, (2.15)
где b – шаг навивки каната.
Допускаемые напряжения сжатия в стенках барабана даны в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Значения [σ]сж для барабанов
Группа материалов |
Чугунное литьё Сч. 15 - 32 |
Стальное литьё 25Л |
Сталь углеродистая горячекатаная Ст.3, Ст.5 |
Допускаемое напряжение сжатия [σ]сж, кГ / см2 |
800 |
1000 |
1100 |
Длина втулки и диаметр оси блока определяются из расчёта прочности на изгиб и удельное давление.
Диаметр оси блока из расчёта прочности на изгиб
. (2.16)
Из известного соотношения удельное давление
,
где Р – усилие, действующее на ось, кГ,
l – длина втулки, см;
d – диаметр оси, см;
q – удельное давление; принимая для бронзовой втулки и стальной оси q = 50÷75 кГ/см2, для чугуна и стальной втулки q ≈ 40 кГ/см2, получаем длину втулки
(2.17)
2 Вопрос . Гидравлические обратные клапаны и гидрозамки
Обратные клапаны предназначены для свободного пропускания рабочей жидкости в одном направлении и для перекрытия движения жидкости в обратном направлении. Обратный клапан конструктивно подобен предохранительному клапану с той лишь разницей, что в нем применяется пружина с малым усилием, предназначенная лишь для преодоления сил трения при посадке запорного элемента на седло. Применяют обратные клапаны с шариковыми и конусными запорными элементами. На рис. 8.20 показана конструктивная схема конического обратного клапана, состоящего из корпуса 2, конического клапана 3, цилиндрической пружины 4, седла 5 и крышки 1 с уплотнительным кольцом 6 [9].
Рис. 8.20. Обратный клапан
Принцип работы обратного клапана заключается в следующем. При подводе рабочей жидкости в полость А клапан 3 отходит от седла и обеспечивает движение жидкости в полость Б и далее в гидролинию. При обратном направлении потока рабочей жидкости клапан 3 под действием давления жидкости плотно прижимается к седлу 5 и перекрывает проход в полость А. На корпусах обратных клапанов наносят стрелку, указывающую направление движения рабочей жидкости через клапан.
Обратные клапаны применяют:
а) в схемах, состоящих из нескольких насосов или насоса и гидропневмоаккумулятора, для исключения взаимного влияния при их одновременной работе;
б) в блоках фильтрации устанавливаемых в реверсивных гидролиниях, для обеспечения движения жидкости через фильтр только в одном направлении;
в) в гидроприводах с замкнутой циркуляцией как подпиточ-ные клапаны.
Основными параметрами обратных клапанов являются условный проход; номинальное давление; номинальный расход; перепад давлений при номинальном расходе; утечки рабочей жидкости при номинальном давлении в сопряжении клапан – седло.
Гидравлическим замком называют направляющий гидроаппарат, предназначенный для пропускания рабочей жидкости в одном направлении и запирания потока жидкости в обратном направлении при отсутствии управляющего воздействия, а при наличии управляющего воздействия – в обоих направлениях.
Рис. 8.21. Односторонний гидрозамок (а) и схема (б)
его подсоединения
Гидрозамки широко применяют в гидроприводах для автоматического запирания рабочей жидкости в полостях гидродвигателей с целью стопорения их выходных звеньев в заданных положениях. Гидрозамки подразделяют по следующим признакам: по числу запорных элементов – односторонние и двухсторонние; по конструкции запорных элементов с шариковыми и коническими клапанами; по виду управляющего воздействия – с гидравлическим, пневматическим, электромагнитным и механическим управлением. В следящих гидроприводах чаще всего применяют гидрозамки с коническими клапанами и гидравлическим управлением.
На рис. 8.21 показаны конструктивная схема одностороннего гидрозамка и схема его включения в гидросистему. Основной запорный элемент гидрозамка выполнен в виде конического клапана 6. Клапан поджат пружиной 7 к седлу 5. В левой цилиндрической расточке корпуса 1 размещен плавающий поршень 2 с толкателем 4. Под действием силы пружины поршень находится в крайнем левом положении и толкатель не касается клапана. Корпус гидрозамка имеет полость управления А – для создания управляющего воздействия на поршень 2, полость Б – для соединения с напорной или со сливной линиями и полость В – для соединения с рабочей полостью гидродвигателя. Принцип работы одностороннего гидрозамка заключается в следующем. При отсутствии управляющего воздействия на поршень 2 (оба электромагнита обесточены, исходная позиция распределителя Р, рис. 8.21, б) гидрозамок работает в режиме обратного клапана. Под действием давления жидкости клапан 6 закрывается, полость В гидрозамка и полость А цилиндра Ц оказываются запертыми. При этом поршень цилиндра застопорен в заданном положении (режим фиксирования). При соединении полости Б гидрозамка с напорной линией (включен ЭМ1, позиция 1 распределителя) клапан 6 под действием давления автоматически открывается и рабочая жидкость через щель клапана поступает сначала в полость Б гидрозамка, а затем в рабочую полость цилиндра Ц. В результате этого происходит подъем поршня цилиндра. При наличии управляющего воздействия гидрозамок работает в режиме клапанного распределителя. При соединении полости управления А с напорной линией, а полости Б со сливной (включен ЭМ2, позиция II распределителя) поршень 2 с толкателем 4 под действием давления жидкости, преодолевая усилие пружины 3 и давление жидкости в полости В, перемещается вправо. При этом толкатель 4 открывает клапан 6, обеспечивая пропускание рабочей жидкости в обратном направлении – из полости В в полость Б и далее к сливной линии. В результате этого поршень гидроцилиндра Ц опускается под действием силы тяжести. После прекращения управляющего воздействия (полость А соединяется со сливной линией) поршень с толкателем под действием силы пружины 3 возвращается в левое крайнее положение. При этом клапан 6 автоматически закрывается и полость В снова запирается.
Основными параметрами гидрозамков являются условный проход, номинальное давление, номинальный расход жидкости и масса (без рабочей жидкости). К гидрозамкам предъявляют высокие требования по надежности, прочности и герметичности.