Лекция 8

8.1. 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. 8.1 показаны варианты схем перекрытий рабочих окон в золотниковых дросселирующих гидрораспределителях. В зависимости от соотношения ширины b2 цилиндрического пояска золотника и ширины b1 цилиндрической расточки в корпусе различают гидрораспределители с нулевым (b1 = b2), положительным (b1 > b2) и отрицательным (b1 < b2) перекрытиями.

Рис. 8.1. 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.

8.2. Струйные гидрораспределители

Примером струйного гидрораспределителя является гидрораспределитель типа «струйная трубка», принципиальная схема которого представлена на рис. 8.2.

Рис. 8.2. Схемы струйных гидрораспределителей

К струйной трубке 1, имеющей возможность поворачиваться на некоторый угол, подводится поток жидкости. В сливной полости размещена плата 4 с приемными окнами, к которым подключены гидролинии 2 и 3, связанные с гидродвигателем.

В струйной трубке энергия давления потока жидкости преобразуется в кинетическую энергию струи, которая затем при попадании жидкости в расширяющееся приемное окно платы 4, расположенное напротив струйной трубки, преобразуется опять в энергию давления. При повороте струйной трубки происходит перераспределение энергии жидкости между приемными окнами. В них возникает некоторый перепад давления, который и обеспечивает движение ведомого звена гидродвигателя. Чем больше угол поворота струйной трубки, тем больше перепад давления и тем больше скорость движения ведомого звена гидродвигателя.

К достоинствам гидрораспределителя «струйная трубка» относятся малая чувствительность к загрязнению рабочей жидкости и незначительное влияние вязкости на его характеристики.

К недостаткам относятся: конструктивная и технологическая сложность подвода жидкости к поворачивающейся струйной трубке и возможность возникновения вибрации струйной трубки при некоторых значениях давления питания.

Разновидностью гидрораспределителя со струйной трубкой являются распределители с механическим отклонением струи. Деление струи между приемными окнами осуществляется либо с помощью подвижного клина, либо с помощью подвижного сходящегося насадка.