{HEAD}


Начало


{MENU}


{TITLE}

Гидроаппараты

К гидроаппаратам относятся устройства, которые используют для регулирования давления, распределения и управления расходом, изменения направления движения потоков рабочей среды (жидкости) в объемном гидравлическом приводе. Гидроклапаны давления.

Гидроклапанами давления называют регулирующие гидроаппараты, предназначенные для управления давлением рабочей среды (жидкости). Принцип работы гидроклапанов основан на уравновешивании давления рабочей жидкости, действующего на затвор запорно-регулирующего элемента, усилием пружины или груза. Когда сила, создаваемая давлением, преодолеет усилие пружины (груза), клапан поднимется со своего седла и откроет проход для жидкости.

Площадь живого сечения и конфигурация щели образовавшегося прохода определят гидравлическое сопротивление клапана потоку жидкости и будут влиять на изменение давления в напорной и сливной гидролиниях, к которым подключен гидроклапан. В зависимости от формы запирающих элементов различают: шариковые клапаны Седла запираемых каналов могут быть с острыми кромками , в виде плоской , конической , кольцевой, сферической и других форм поверхности.

Опыт свидетельствует, что особенности конструкции и конфигурации запирающих элементов гидроклапанов существенно влияют на характер регулирования и стабильность работы гидроаппарата.
Рассмотрим работу гидроклапана с конусным затвором и острокромочным седлом. Допустим, что давление в сливной линии равно атмосферному, а силы трения между подвижными деталями клапана отсутствуют.

При подъеме затвора над седлом на высоту h диаметр эффективного сечения конуса затвора уменьшается. Теперь избыточное давление будет воздействовать на уменьшенное сечение. В свою очередь дополнительное сжатие пружины на величину h повысит ее противодействие до значения. При работе клапана с коническим седлом в момент перед поднятием затвора усилие пружины уравновешивается давлением жидкости рк, воздействующей на его поверхность.

Площадь этой поверхности равна площади сечения отверстия диаметром. Как и ранее, предполагаем, что слив жидкости из клапана происходит при атмосферном давлении, а силы трения ничтожно малы. После начала движения затвора (отрыва от седла) жидкость будет действовать также и на дополнительную поверхность, равную проекции площади седла на плоскость, перпендикулярную к оси клапана. Обычно диаметр затвора седла.

Чтобы затвор не заклинивало, принимают угол конусности. Минимальная ширина седла конического клапана должна быть не менее 0,25 мм. Рекомендуется также ограничивать средние скорости движения жидкости в клапанах. По мере открытия затвора меняется скорость потока, а следовательно, и давление жидкости в щели. Для компенсации изменения давления можно использовать, в частности, возникающую в клапане гидродинамическую реакцию потока.

Следовательно, изменяя угол а конической части затвора, можно менять значение реактивной силы, чтобы улучшить динамические характеристики клапана. Для этого же используют клапаны, затвор которых имеет обратный конус и даже двухступенчатую конусность. Следует отметить, что меняющиеся перепады давлений на клапане, с одной стороны, возбуждают колебания его подвижных деталей, а с другой, демпфируют эти колебания. В литературе приведены примеры расчетов и результаты исследовании клапанов на устойчивость в работе.
Первоисточник

Технологические процессы

Технологические процессы, автоматизируемые с помощью гидравлических и пневматических приводов, представляют собой определенную последовательность операций, в соответствии с- которой срабатывают исполнительные органы машины или установки.

Функции управления работой исполнительных органов выполняет совокупность связанных между собой и с объектами управления элементов, образующих систему управления (СУ). В процессе автоматической работы на вход СУ поступают сигналы, характеризующие состояние объектов управления, а также управляющие сигналы от программных устройств, преобразователей, контролирующих состояние внешней среды, оператора и т. п.

Эти сигналы управления называются входными. В зависимости от состояния входных сигналов СУ формирует выходные сигналы, управляющие работой исполнительных устройств. В гидравлических и пневматических СУ носителем информации является давление рабочей среды, а сигналы управления (входные и выходные) представляют собой потоки жидкости или воздуха под давлением. В зависимости от типа исполнительных устройств и организации управления ими СУ могут быть непрерывными (аналоговыми) и дискретными.

Непрерывные СУ используют исполнительные устройства без жесткофиксированных рабочих положений (стабилизирующие, следящие устройства), реагирующие на изменение уровня управляющего сигнала. В дискретных системах управления (ДСУ) используются исполнительные устройства с фиксированными рабочими положениями, которые срабатывают периодически, а управляются аппаратурой в релейными характеристиками.

Сигналы управления могут принимать только одно из двух значений, обозначаемых "1" и "О". Значение "1" соответствует наличию сигнала о принятым уровнем рабочего давления, значение "О" - отсутствию сигнала и атмосферному уровню давления. Передаются сигналы управления по гидравлическим или пневматическим линиям связи. Деление гидравлических и пневматических систем на непрерывные и дискретные не абсолютно. Дискретный характер работы исполнительных устройств и элементов ДСУ не исключает возможности применения устройств непрерывного действия.

В любой дискретной системе есть устройства для регулирования и стабилизации давлений, регулирования скоростей движения рабочих органов, достаточно часто используются устройства, обеспечивающие движение рабочих органов по заданному закону, и т. п. В структуре гидравлических и пневматических дискретных систем можно выделить три составные части : энергетическую, исполнительную и управляющую. Энергетическая часть включает в себя источник питания и приборы подготовки рабочей среды.

В гидросистемах источником питания является насосная установка с одним или несколькими насосами, а функции подготовки рабочей жидкости выполняют фильтры и клапаны регулировки давления. Для пневматических систем источником питания служит пневмомагистраль или индивидуальная компрессорная установка. Для подготовки воздуха используется аппаратура подготовки. Исполнительную часть дискретной системы образуют гидравлические или пневматические двигатели дискретного действия, приводящие в движение рабочие органы машины или установки.
Читать дальше...

Движения валов гидротрансформатора

Структурная схема составлена из условий, что динамическая схема МТА при установившемся режиме является двухмассовой; момент инерции вращающихся частей турбинного колеса, включая момент инерции жидкости гидротрансформатора.

Математические модели работы трактора с установившейся нагрузкой. На основании уравнений движения элементов системы и функциональных зависимостей составим математические модели работы тракторов (различной конструкции) при установившейся нагрузке на крюке: модель - трактор с механической трансмиссией, двигатель со свободным впуском;

II модель - трактор с механической трансмиссией, двигатель с газотурбинным наддувом; III модель - трактор с гидромеханической трансмиссией, двигатель со свободным впуском. I модель включает уравнения (8) - (11). II модель включает уравнения (13а), (9) -(И), (28), (31). III модель включает уравнения (34), (35), (9) - (11).

Методы исследования математических моделей работы МТА: Возможности электронного моделирования. В зависимости от конструкции трактора математическая модель процесса может быть более или менее сложной, что определяется порядком дифференциальных уравнений и количеством нелинейностей.

Решение этих уравнений ручным способом сложно, а иногда и невозможно. Применение вычислительных машин позволяет не только облегчить решение уравнений, но и воспроизводить на электронных моделях изучаемые процессы. Использование электронного моделирования значительно сокращает объем натурных испытаний, позволяет провести большее количество опытов при меньших материальных затратах и при участии всего лишь одного оператора, обеспечивает практически абсолютную идентичность условий опытов.

На электронной модели можно исследовать работу системы с такими экстремальными параметрами элементов, которые выполнить на физических моделях нельзя. Например, безынерционный регулятор скорости, сопоставление двух двигателей - со свободным впуском и с турбонагнетателем при прочих одинаковых характеристиках и т. д. В зависимости от постановки задачи исследование моделей (системы) может выполняться методом моделирования процесса либо частотным методом.

Для более глубокого и полного исследования систем следует пользоваться сочетанием этих методов. В этом случае частотным методом проводится синтез оптимальной динамической системы, а путем моделирования процесса при случайном воздействии определяются выходные показатели ее динамических качеств. Наряду с этими методами современные электронно-счетные средства позволяют автоматически выбирать такие характеристики и параметры элементов системы, чтобы система в целом обладала заданными наперед свойствами.

Уравнение турбокомпрессора. Таким образом, для определения необходимо знать температуру газов на входе в турбину и расход газов через нее, частоту вращения ротора турбокомпрессора и характеристику турбины. Последняя, как правило, задается в виде экспериментальных зависимостей. Для определения приращений (от независимых параметров системы) воспользуемся следующими функциональными зависимостями.
Первоисточник