kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Регуляторы давления

Нажмите, чтобы узнать подробности

В практической работе изучается конструкции и принципа действия наиболее распространенных регуляторов давления.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Наладить дисциплину на своих уроках.
Получить возможность работать творчески.

Просмотр содержимого документа
«Регуляторы давления»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7

РЕГУЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯ

     Цель работы: изучение конструкции и принципа действия наиболее распространенных регуляторов давления.

     Выполнение гидроприводом определенных функций возможно только при условии, если энергия потока жидкости, создаваемая насосом и передаваемая гидродвигателями, будет управляться.

 Регуляторами давления называются устройства, предназначенные для поддержания заданного давления рабочей жидкости в любой точке гидропривода. Регуляторы давления являются основным средством защиты гидропривода от перегрузки и могут быть использованы для разгрузки насоса в определенной части рабочего цикла.

Различают регуляторы давления прямого и непрямого действия:

  1.  Регуляторы прямого действия – это регуляторы, геометрические размеры рабочих окон которых или число окон изменяются только от воздействия на него рабочей жидкости;

  2.  Регуляторы непрямого действия – это регуляторы, геометрические размеры окон которых или число окон изменяются не только от воздействия проходящей через них рабочей жидкости, но и от дополнительных устройств.

     Регуляторы давления обычно называются клапанами. По назначению они делятся на предохранительныередукционные и переливные. Рабочий орган клапана выполняется в виде шарика, конуса, плунжера (рисунок 1). Принцип действия клапанов основан на уравновешивании сил давления жидкости, усилием пружины, противовеса или противодавления.

 

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ

      Предохранительные клапаны предназначены для ограничения давления в гидроприводе. В случае превышения установленного давления клапан открывается для слива рабочей жидкости, а при восстановлении первоначального давления – закрывается. Причиной повышения давления в гидроприводе сверх допустимого может быть возросшее сопротивление на выходном звене гидропривода, неисправность или засорение каналов. Таким образом, предохранительные клапаны являются устройствами, предназначенными для предотвращения аварий в гидроприводе. Это определяет режим их работы, который является эпизодическим. По этой причине в предохранительных клапанах допускаются весьма значительные скорости движения жидкости (до 10…20 м/с). В то же время, учитывая назначение предохранительных клапанов, к ним предъявляется требование высокой надежности. Клапан состоит из корпуса 1 (рисунок 1,а) с каналами входа 2 и выхода 3. В корпусе размещены рабочий орган 4 и пружина 5. С помощью пружины рабочий орган прижимается к посадочному диску (седлу) клапана. Если сила давления жидкости на рабочий орган в канале 2 больше усилия пружины и сил трения в канале, то рабочий орган поднимается, а жидкость будет проходить на слив в канал 3. Таким образом, усилие пружины определяет величину давления, при котором клапан открывается. Обычно в клапанах предусматривается возможность регулирования пружины. 
     Шариковые предохранительные клапаны являются наиболее простыми. Они бывают без центрирования шарика (рисунок 1,а) и с центрированием (рисунок 1,б). 
      Первая конструкция является наиболее простой и дешевой, но и менее надежной в эксплуатации. Такая конструкция предохранительного клапана может применяться только для давления менее 5 МПа и при малых расходах жидкости.

Конструкция шарикового клапана с центрированием шарика (рисунок 1,б) несколько лучше предыдущей, так как направляющая препятствует возникновению вибрации шарика.

Однако во время перепуска жидкости шарик вибрирует и переворачивается, при этом обычно довольно быстро разрушается седло клапана и нарушается его герметичность. Существенным преимуществом шариковых клапанов обоих типов является простота конструкции, так как основной рабочего элемент клапана – шарик – берется покупное изделие, получаемое от шарикоподшипниковой промышленности. Притирку шарика обычно к седлу не делают, а обминают фаску прижатием, либо легким ударом шарика.

      Конусный клапан (рисунок 1,в) работает несколько надежнее приведенных выше шариковых клапанов и обладает большей герметичностью, так как конусный клапан хорошо сцентрирован относительно седла клапана и не может поворачиваться в любом направлении. Однако существенным недостатком такого клапана являются вибрации при перепуске жидкости. Вибрации предохранительного клапана кроме отрицательного воздействия на детали самого клапана вызывают еще усталостные явления в трубопроводах, приводящие к потере герметичности в их соединения и появлению трещин. Кроме того, шариковым и конусным клапанам присущ один общий серьезный недостаток, заключающийся в большой чувствительности к загрязнению рабочей жидкости и потере герметичности при попадании соринок между клапанами и седлом.

С этой точки зрения определенным преимуществом обладает золотниковый клапан, у которого рабочим элементом является золотник 1 (рисунок 1,г), который при достижении заданного давления перемещается, сжимая пружину 2 и открывая окно для перетока рабочей жидкости. Такого типа предохранительные клапаны менее чувствительны к загрязнению рабочей жидкости, так как золотник при своем перемещении острой кромкой как бы очищает соринки на своем пути.

      Малый износ, большая долговечность и надежность в эксплуатации – серьезные преимущества данного типа клапана по сравнению с шариковыми предохранительными клапанами. Все это обусловило довольно широкое распространение предохранительных клапанов золотникового типа в гидросистемах горных машин. Существенным принципиальным недостатком данного типа клапана является его негерметичность. В закрытом состоянии через клапан непрерывно просачивается рабочая жидкость, которая проходит в кольцевую щель между золотником и корпусом клапана.

      В силу указанного недостатка предохранительные клапаны этого типа без специальных конструктивных мер не могут применяться для запирания рабочей жидкости в рабочих полостях гидравлических стоек крепей, вместе с тем они с большим успехом применяются в гидросистемах горных машин, где небольшие утечки жидкости через предохранительный клапан не имеют какого-либо существенного значения. 
      При больших расходах, когда необходимый диаметр отверстия подводящего жидкость, возрастает в квадратичной зависимости, растет усилие предварительного сжатия пружины, что приводит к громоздким конструкциям клапанов. С целью устранения этого недостатка в подобных случая применяют предохранительные клапаны непрямого действия – двухкаскадные предохранительные клапаны.

Предохранительный клапан на гидравлических схемах выглядит так:

 

НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И

КОНСТРУКЦИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО

КЛАПАНА С ПЕРЕЛИВНЫМ ЗОЛОТНИКОМ

Предохранительные клапаны с переливным золотником – двухкаскадные, в которых малый клапан, пропускающий небольшой расход, управляет основным клапаном. Эти клапаны выпускаются на высокие давления и получили наибольшее распространение. Схема такого клапана показана на рисунке 2. 
       Главный клапан 5 золотникового типа находится под одновременным действием гидростатической нагрузки и пружины 3. Очень важно, что полость А и нижняя периферийная торцевая поверхность в полости Б соединены через дроссель 4, поэтому давления в этих полостях окажутся разными, если рабочая жидкость будет протекать через этот дроссель. 
     Геометрия грибкового клапана выбрана так, чтобы при отсутствии потока жидкости через дроссель 4 клапан был закрыт. При подъеме давления до значения, на которое настроен малый клапан 2, прижатый к седлу пружиной 1, происходит его открытие. Из-за потерь в дросселе давление в полости А будет меньше, чем в полости Б. В результате чего главный клапан грибкового типа открывается.
       Использование двухкаскадного клапана повышает стабильность в работе: клапан открывается при регламентированном давлении настройки управляющего клапана; поддерживается мало меняющееся с увеличением пропускаемого расхода давление перед клапаном. С использованием принципа двухкаскадного клапана построены предохранительные клапаны, имеющие шифр Г52-1.


РЕДУКЦИОННЫЕ КЛАПАНЫ

     Редукционным клапаном называется регулятор давления, предназначенный для поддержания заданного более низкого давления рабочей жидкости в отводимом от клапана потоке по сравнению с давлением подводимого к нему потока. 
      Редукционные клапаны применяются в тех случаях, когда от одного источника питаются несколько потребителей с разными давлениями.

      Источник давления (насос) в этом случае рассчитывают на максимальное давление, необходимое для питания какого-либо из потребителей. Редукционный клапан представляет собой автоматически действующий дроссель, величина гидравлического сопротивления которого равна в каждый момент времени разности между переменным давлением на входе в редукционный клапан и постоянным выходом (редукционным) давлением. В простейшем виде редукционный клапан представляет собой (рисунок 3) устройство, плунжер 1 которого усилием пружин 2 сжимается вправо и открывает проход жидкости от входной линии 4 высокого давления Р1 к выходной линии 5 пониженного (редуцированного) давления Р2. После того, как давление в линии 5 превысит величину, на которую рассчитана пружина 2, плунжер 1 под действием давления жидкости будет перемещаться влево; частично или полностью перекрывая доступ жидкости в линию пониженного давления.

Величина редуцированного давления Р2 определяется по формуле:

где х – перемещение плунжера в корпусе;

   c – жесткость пружины;

  Sk – свободная площадь, на которую действует давление жидкости;

F0 – предварительное усилие пружины.

Условное обозначение редукционного клапана:

 ПЕРЕЛИВНЫЕ КЛАПАНЫ

      Переливные клапаны предназначены для предохранения гидросистемы от перегрузки, а также для поддержания определенного постоянного давления. Их иногда называют переливными золотниками. Переливные золотники могут использоваться для дистанционного управления потоком, а также для блокировки.

     Конструктивно эти клапаны такие же как и предохранительные, но в отличии от последних имеют большие размеры рабочих окон, так они работают непрерывно.

Условное обозначение переливного клапана:

 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО КЛАПАНА

  Исходя из варианта задания, по таблице 1 установить исходные данные и выполнить расчет: d ---- F ---- h.

1.      Определить необходимый диаметр подклапанного отверстия:

2.      Определить усилие, прилагаемое к конусу клапана для достижения заданного усилия срабатывания:

3.      Определить высоту подъема конуса:

Таблица 1. Исходные данные

вар

Q,

м3

v,

м/с

b,

град

r,

кг/м3

m

P,

МПа

DP,

МПа

1

0.01

10

30

1000

0.6

8

4

2

0.02

12

35

990

0.62

10

5

3

0.03

14

45

900

0.64

15

8

4

0.04

16

40

880

0.6

10

4

5

0.03

18

35

1000

0.65

12

5

6

0.01

20

30

900

0.62

8

4

7

0.02

10

45

1000

0.65

15

10

8

0.03

12

45

880

0.65

8

4

9

0.04

14

30

980

0.63

17

10

10

0.02

16

30

1000

0.62

8

4

11

0.01

18

35

990

0.65

12

5

12

0.02

20

45

1000

0.64

8

4

13

0.03

20

30

880

0.62

12

6

14

0.04

18

35

1000

0.6

14

8

15

0.03

16

45

880

0.63

17

10

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется регулятором давления? 
2. Какие регуляторы давления используются наиболее широко? 
3. Назначение предохранительного клапана. 
4. Назначение редукционного клапана. 
5. Назначение переливного клапана. 
6. Формула для определения расхода через клапан.

 




Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Прочее

Категория: Прочее

Целевая аудитория: Прочее

Скачать
Регуляторы давления

Автор: Торопыгина Екатерина Владимировна

Дата: 24.04.2019

Номер свидетельства: 508353

Похожие файлы

object(ArrayObject)#851 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(143) "Методическая разработка занятия по дисциплине  «Автоматические тормоза ТПС» "
    ["seo_title"] => string(83) "mietodichieskaia-razrabotka-zaniatiia-po-distsiplinie-avtomatichieskiie-tormoza-tps"
    ["file_id"] => string(6) "163726"
    ["category_seo"] => string(10) "vneurochka"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1422534331"
  }
}
object(ArrayObject)#873 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(99) "Конспект внеклассного занятия по теме "Бережём тепло" "
    ["seo_title"] => string(63) "konspiekt-vnieklassnogho-zaniatiia-po-tiemie-bieriezhiom-tieplo"
    ["file_id"] => string(6) "167041"
    ["category_seo"] => string(10) "vneurochka"
    ["subcategory_seo"] => string(12) "meropriyatia"
    ["date"] => string(10) "1423041286"
  }
}
object(ArrayObject)#851 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(123) "Час общения для учащихся 9 класса "выбор профессии - дело серьёзное" "
    ["seo_title"] => string(82) "chas-obshchieniia-dlia-uchashchikhsia-9-klassa-vybor-profiessii-dielo-sier-ioznoie"
    ["file_id"] => string(6) "173039"
    ["category_seo"] => string(9) "psihologu"
    ["subcategory_seo"] => string(12) "meropriyatia"
    ["date"] => string(10) "1423918845"
  }
}


Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства