Реферат Гидрораспределители. Гидравлический распределитель
 Скачать 0.82 Mb.
|
|
Министерство Просвещения и Исследований Республики Молдова Бельцкий Политехнический колледж Реферат на тему: «Гидравлический распределитель» Выполнила: Корсан Оксана Проверил: ______________ Группа Е-210F г.Бельцы 2021г. Содержание: 1. Введение -------------------------------------------------------------------------------- 3 2. Гидравлический распределитель--------------------------------------------------- 3 3. Назначение гидравлического распределителя ---------------------------------- 3 4.Классификация гидрораспределителей-------------------------------------------- 4 - Золотниковые гидрораспределители ----------------------------------------------- 4 - Крановые гидрораспределители -----------------------------------------------------8 - Клапанные гидрораспределители -------------------------------------------------- 10 5. Условные графические обозначения ---------------------------------------------11 6. Заключение ---------------------------------------------------------------------------- 23 7. Литература ----------------------------------------------------------------------------- 23 Введение При эксплуатации гидросистем возникает необходимость изменения направления потока рабочей жидкости на отдельных ее участках с целью изменения направления движения исполнительных механизмов машины, требуется обеспечивать нужную последовательность включения в работу этих механизмов, производить разгрузку насоса и гидросистемы от давления и т.п. Эти и некоторые другие функции могут выполняться гидрораспределителями. Гидравлическим распределителем называют гидроаппарат, предназначенный для изменения направления потока рабочей жидкости в двух или более гидролиниях в зависимости от внешнего управляющего воздействия. Основными конструктивными элементами распределителя являются корпус и запорно-регулирующий элемент. Гидравлический распределитель Распределители подразделяют по следующим признакам: по числу внешних гидролиний — двухлинейные, трехлинейные, четырехлинейные и т.д.; по числу фиксированных или характерных позиций запорно- регулирующего элемента —двухпозиционные, трехпозиционные и т. д.; по виду управления — распределители с ручным, механическим, электрическим, гидравлическим, пневматическим и комбинированным управлением; по способу открытия рабочего проходного сечения —направляющие и дросселирующие. Направляющие. Предназначены для изменения направления, пуска или остановки потока рабочей жидкости в зависимости от наличия внешнего управляющего воздействия. Дросселирующие. Предназначены не только изменяют направления потока рабочей жидкости, но и регулируют расход и давление рабочей жидкости в соответствии с изменением внешнего воздействия. При изготовлении гидрораспределителей в качестве конструктивных материалов применяют стальное литье, модифицированный чугун, высоко - и низкоуглеродистые марки сталей, бронзу. Для защиты отдельных элементов распределителей от абразивного износа, поверхности скольжения цементируют, азотируют и т.п. Размеры и масса гидрораспределителей зависят от расхода жидкости через них, с увеличением которого они увеличиваются. По способу присоединения к гидросистеме гидрораспределители выпускают в трех исполнениях: резьбового, фланцевого и стыкового присоединения. Выбор способа присоединения зависит от назначения гидрораспределителя и расхода через него рабочей жидкости. Распределители по конструкции подразделяют на: запорно-регулирующего элемента — золотниковые, крановые и клапанные; Назначение гидравлического распределителя Гидрораспределитель (гидравлический распределитель) - устройство, необходимое для управления в гидросистеме гидравлическими потоками с помощью внешнего воздействия (сигнала). Назначение гидрораспределителя предназначено для управления движений выходного звена гидродвигателя путём перенаправления потоков рабочей жидкости. Золотниковые гидрораспределители Золотниковые распределители по конструкции золотника подразделяют на распределители с цилиндрическим и с плоским золотником. Запорно-регулирующим элементом золотниковых гидрораспределителей на (рис.1, а) является цилиндрический золотник 1, который в зависимости от числа каналов (подводов) 3 в корпусе 2 может иметь один, два и более поясков. На схемах гидрораспределители обозначают в виде подвижного элемента, на котором указываются линии связи, проходы и элементы управления. Рабочую позицию подвижного элемента изображают квадратом (прямоугольником), число позиций соответствует числу квадратов (рис.1, б).  Рисунок 1. Схема (а) и обозначение (б) гидрораспределителя Рассмотрим принцип работы распределителя (рис. 2). В первой (исходной) позиции все линии А, В, Р и Т, подходящие к распределителю разобщены, т.е. перекрыты (рис. 2, а). При смещении золотника влево распределитель переходит во вторую позицию, в которой попарно соединены линии Р и А, В и Т (рис. 2, б). При смещении золотника вправо - в третью, где соединяются линии Р и В, А и Т (рис. 2, в). Такой распределитель часто называют реверсивным, так как он используется для остановки и изменения направления движения исполнительных органов.  Рисунок 2. Схема работы золотникового гидрораспределителя Распределители с плоскими золотниками отличаются от распределителей с цилиндрическими золотниками простотой изготовления (доступность обработки и контроля плоских поверхностей) и повышенной надежностью из-за наличия гарантированного зазора между плоским золотником и основаниями. На рисунок 3, а показана конструктивная схема распределителя с плоским золотником и гидравлической разгрузкой. Плоский золотник 3 распределителя закреплен на двух плоских пружинах 2 и 7 и расположен между двумя неподвижными основаниями 1 и 4. Золотник выполнен в виде пластины, в которой имеются два рабочих цилиндрических отверстия и одно центральное отверстие. В основания 1 и 4 запрессованы четыре дросселирующие втулки 5, 6, 8 и 9. В основаниях распределителя на сторонах, обращенных к золотнику, профрезерованы пазы для слива рабочей жидкости. Участки пазов, расположенные между втулками, образуют нижнюю В и верхнюю Г напорные полости. Рабочие проходные сечения D (рис.3, б) в распределителе образуются острыми кромками рабочих цилиндрических отверстий золотника и острыми кромками дросселирующих втулок. Рассматриваемый распределитель является четырехщелевым распределителем  Рисунок 3. Распределитель с плоским золотником и гидравлической разгрузкой Принцип работы распределителя заключается в следующем. При соединении полости В распределителя с напорной линией гидросистемы (рис.3, а) рабочая жидкость под давлением через центральное отверстие золотника попадает в полость Г. Благодаря наличию двух напорных полостей Б и Г на золотник действуют одновременно две силы давления: одна снизу вверх, а другая сверху вниз. В результате плоский золотник 3 от гидравлических сил разгружен. При расположении золотника в исходной позиции все проходы закрыты. При смещении золотника, например, вправо (рис.3, б) образуются рабочие проходные сечения (дросселирующие щели). Через две левые дросселирующие щели (снизу и сверху) рабочая жидкость под давлением подводится в полость А цилиндра. Поршень цилиндра под действием давления перемещается вправо и вытесняет рабочую жидкость из полости Б цилиндра, которая поступает во втулки 8 и 6 и далее через две правые дросселирующие щели (снизу и сверху) попадает в сливную линию. В зависимости от числа подводов (линий, ходов) распределители могут быть двухходовые (двухлинейные); трехходовые (трехлинейные), четырех - и многоходовые. В соответствии с этим в обозначениях гидрораспределителей первая цифра говорит о числе подводов. Например, из обозначения гидрораспределителя "4/2" можно понять, что он имеет 4 подвода, т.е. он четырехходовой (четырехлинейный). Вторая цифра в обозначении говорит о числе позиций. То же обозначение распределителя "4/2" говорит, что у него две позиции. Примеры обозначения распределителей приведены на рисунке 4.  Рисунок 4. Примеры обозначения типов распределителей Управление положением золотника распределителя может быть нескольких типов. Устройство ручного гидрораспределителя 4/3 и его условного обозначения представлено на рис.5 Переключение позиций распределителя осуществляется рукояткой 1, которая при помощи серьги 2 шарнирно присоединяется к золотнику 10. С корпусом 6 рукоятка шарнирно соединена с ушком 11. Для фиксации каждого положения золотника служит шариковый фиксатор 9, помещенный в задней крышке 8. Утечки жидкости по золотнику со стороны передней крышки 3 исключаются манжетным уплотнением. Рабочая жидкость подводится к отверстию 5, а отводится через отверстие 4. Канал 7 дренажный, служит для отвода утечек. На рис.6 изображен гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением и его уловное обозначение. Он состоит из основного гидрораспределителя 2 с гидравлическим управлением и вспомогательного гидрораспределителя 1 с электромагнитным управлением. Основной гидрораспределитель управляет потоком рабочей жидкости гидросистемы, а вспомогательный регулирует поток управления. Такие гидрораспределители применяют в гидроприводах с дистанционным и автоматическим управлением при больших расходах и высоком давлении в гидросистеме, когда применение гидрораспределителей с электромагнитным управлением невозможно.  Рисунок 5.Гидрораспределитель с ручным управлением  Рисунок 6. Гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением В зависимости от числа золотников гидрораспределители подразделяют на распределители с одним и несколькими золотниками. В последнем случае распределители могут быть моноблочными или секционными. Секции распределителя соединяют между собой болтами. На рис.7 представлен моноблочный гидрораспределитель.  Рисунок 7. Общий вид (а) и продольный разрез (б) моноблочного четырехзолотникового гидрораспределителя Золотники гидрораспределителя могут выполняться в трех исполнениях (рис.8). Золотники с положительным осевым перекрытием (рис.8, а) имеют ширину поясков b больше, чем ширину проточки c или диаметр рабочих окон в корпусе. При нейтральном положении золотника такого гидрорапределителя напорная гидролиния отделена от линий, соединяющих полости гидродвигателя и слива. Золотники с положительным осевым перекрытием позволяют фиксировать положение исполнительного механизма. Недостатком является наличие у них зоны нечувствительности, определяемой величиной осевого перекрытия: в пределах этой зоны при перемещении золотника расход жидкости через гидрораспределитель равен нулю, а исполнительный механизм не движется, несмотря на подаваемый к золотнику сигнал управления.  Рисунок 8. Конструктивные исполнения золотников Золотники с нулевым осевым перекрытием (рис.8, б) имеют ширину пояска b равную ширине проточки c или диаметру рабочих окон. Такие золотники не имеют зоны нечувствительности и наилучшим образом удовлетворяют требованиям следящих гидросистем. Однако изготовление таких золотников связано со значительными технологическими трудностями. Золотники с отрицательным осевым перекрытием (рис.8, в), у которых b Крановые гидрораспределители Крановые распределители применяют при небольших расходах и давлениях рабочей жидкости. В данных гидрораспределителях изменение направления потока рабочей жидкости достигается поворотом пробки, имеющей плоскую, цилиндрическую, сферическую или коническую форму. На рис.9 показана схема включения распространенного кранового распределителя в систему управления силовым цилиндром. Пробка крана имеет два перпендикулярных, но не пересекающихся отверстия. Она может занимать два и больше угловых положения.  Рисунок 9. Схемы включения в гидросистему пробкового крана Серийный двухпозиционный крановый гидрораспределитель Г71-3 (рис.10) с цилиндрической пробкой состоит из корпуса 3, фланца 5, крышки 1, пробки 2, уплотнения 4, ступицы 7, рукоятки 8 и шарикового фиксатора 6. В положении пробки крана, указанном на рисунке, жидкость через отверстие 17 поступает в камеру 16; из нее через канал 18 в пробке крана (показан пунктиром) - в камеру 12 и далее через отверстие 11 в корпусе к гидродвигателю или к другому управляемому объекту. Из другой полости гидродвигателя жидкость поступает в отверстие 9, далее в камеру 10 и через канал 13 в камеру, которая отверстием 15 в корпусе крана соединена со сливом. При повороте пробки крана по часовой стрелке на угол 45 происходит изменение направления потока рабочей жидкости.  Рисунок 10. Крановый гидрораспределитель и его условное обозначение Герметичность кранового гидрораспределителя обеспечивается за счет притирки пробки к корпусу крана. Для кранов с цилиндрической пробкой зазор между пробкой и корпусом принимают равным 0,01…0,02 мм. В этих кранах вследствие износа пробки и корпуса зазор между ними, а следовательно, и утечка рабочей жидкости с течением времени увеличиваются, что является недостатком такого кранового распределителя. Такого недостатка нет в крановых гидрораспределителях с конической пробкой. Крановые гидрораспределители чаще всего применяют в качестве вспомогательных в золотниковых гидрораспределителях с гидравлическим управлением. Клапанные гидрораспределители В гидросистемах некоторых машин применяют также клапанные распределители, которые просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, а также могут обеспечить высокую герметичность. Затвора клапанов приводят в действие ручными, механическими и электротехническими устройствами. Из ручных устройств наиболее распространены клапаны с качающимся рычагом, схема которого для питания одной полости гидродвигателя приведена на рис.11, а.  Рисунок 11. Клапанные распределители: а, б - с качающимся рычагом; в - с кулачковым приводом; г - с электромагнитным приводом В клапанном распределителе (см. рис.11, а) в нейтральном (среднем) положении качающегося рычага 1 оба клапана 2 и 3 находятся в своих гнездах; в этом положении клапанов канал b гидродвигателя отсоединен как от канала a, связанного с насосом, так и от канала c, связанного с баком. При повороте рычага 1 вправо с гидродвигателем соединяется канал a насоса, при повороте влево - канал c бака. Схема четырехходового клапанного распределителя представлена на рис.5.10, б. При повороте рукоятки 1 перемещается та или другая пары клапанов 2 или 3, обеспечивая подвод (отвод) жидкости к соответствующей полости силового цилиндра 4. Распространены также клапаны с кулачковым приводом (рис.11, в). На валике 3 находятся четыре кулачка 2, соответствующим образом ориентированные один относительно другого. При повороте валика кулачки воздействуют на штоки соответствующего конусного затвора 1, обеспечивая подвод рабочей жидкости в полости илового цилиндра 5 и ее отвод. В положении, показанном на рассматриваемом рисунке, жидкость от канала, связанного с насосом, поступает через открытый (утопленный) затвор 4 в левую полость силового цилиндра 5 и удаляется в бак из правой полости цилиндра через клапан. Остальные два затвора находятся в своих седлах. При повороте валика вступают в действие эти затворы, обеспечивая подвод жидкости в правую полость цилиндра 5 и отвод ее из левой полости. На рис.11, г представлена схема трехпозиционного клапанного распределителя прямого действия с двумя клапанами 1 и 4, управляемыми электромагнитами 2 и 3. При выключенных электромагнитах оба клапана прижаты пружинами к своим седлам. При этом магистраль нагнетания перекрыта, а полости гидродвигателя соединены со сливом. При включении электромагнита 2 клапан 1, сжимая пружину, переместится в крайнее левое положение и прижмется к левому седлу. В этом положении одна из полостей потребителя соединится с напорной магистралью. При включенном электромагните 3 и выключенном электромагните 2 сработает клапан 4, соединив вторую полость потребителя с магистралью нагнетания. Клапанные распределители применяют также в быстроразъемных соединениях трубопроводов и гибких шлангов, а также в гидрозамках. Условные графические обозначения Условные графические обозначения служат для функционального представления элементов гидропривода и состоят из одного или нескольких основных и функциональных символов. В соответствии со стандартами DIN ISO 1219—91, ГОСТ 2.781—96 и 2.782—96 применяются следующие основные символы: непрерывная линия - главная гидролиния (всасывающая, напорная, сливная), электрическая линия; пунктирная линия - линия управления, дренажная, указание промежуточной позиции; штрих-пунктирная линия - объединение нескольких компонентов в единый блок; двойная линия - механическая связь (вал, шток, рычаг, тяга); окружность - насос или гидромотор, измерительный прибор (манометр и др.), обратный клапан, поворотное соединение, шарнир, ролик (с точкой в центре); полуокружность - поворотный гидродвигатель; квадрат (с соединением, перпендикулярным сторонам) - гидроаппарат, приводной узел (кроме электромотора); квадрат (с соединением по углам) - кондиционер рабочей среды (фильтр, теплообменник, смазочное устройство); прямоугольник - гидроцилиндр, гидроаппарат, элемент настройки; открытый сверху прямоугольник - бак; овал - аккумулятор, газовый баллон, бак с наддувом. К функциональным символам относятся треугольники (черный — гидравлика, белый — пневматика), различные стрелки, линии, пружины, дуги (для дросселей), буква М для электромоторов. Условные обозначения гидрораспределителя В обозначении гидрораспределителей рядом расположены несколько квадратов (в соответствии с числом позиций, т.е. фиксированных положений золотника относительно корпуса), причем к одной из позиций (исходной) подведены гидролинии: Р – напорная, Т – сливная, А и В – для подключения гидродвигателя. Количество гидролиний может быть различным: Р, Т, А и В — для четырехлинейных аппаратов; Р, Т и А — для трехлинейных; Р, Т1 (ТА), Т2 (ТВ), А и В — для пятилинейных и т.д.  Примеры условных обозначений гидрораспределителей На рис. 1.6, а показано условное обозначение четырехлинейного трехпозиционного аппарата (4/3 гидрораспределителя) с электрическим управлением от двух толкающих электромагнитов (Y1 и Y2) и пружинным возвратом в исходную позицию 0, в которой все линии заперты. При включении электромагнита Y1 золотник смещается вправо, и определить вариант соединения линий можно, мысленно передвинув квадрат, соответствующий позиции а, на место квадрата позиции 0. Как видим, соединяются линии Р-В и А-Т. При включении электромагнита Y2 в позиции b происходит соединение Р-А и В-Т. Если необходимо показать соединение линий в промежуточных положениях в момент переключения из одной позиции в другую, между основными позициями добавляют пунктирные квадраты (рис.1.6, б). В гидрораспределителях с управлением, например от пропорционального электромагнита Y3 (рис. 1.6, в), возможно множество различных промежуточных положений, и в условном обозначении добавляют две горизонтальных линии. Условные графические обозначения основных элементов гидропривода приведены в табл. 1.1.        Условные графические обозначения основных элементов гидропривода Пример выполнения гидравлической схемы  Условные графические обозначения основных элементов гидропривода Буквенные позиционные обозначения основных элементов гидравлической схемы: А - Устройство (общее обозначение) АК - Гидроаккумулятор (пневмоаккумулятор) AT - Аппарат теплообменный Б - Гидробак ВД - Влагоотделитель ВН - Вентиль ВТ - Гидровытеснитель Г - Пневмоглушитель Д - Гидродвигатель (пневмодвигатель) поворотный ДП - Делитель потока ДР - Гидродроссель (пневмодроссель) ЗМ - Гидрозамок (пневмозамок) К - Гидроклапан (пневмоклапан) КВ - Гидроклапан (пневмоклапан) выдержки времени КД - Гидроклапан (пневмоклапан) давления КО - Гидроклапан (пневмоклапан) обратный КП - Гидроклапан (пневмоклапан) предохранительный КР - Гидроклапан (пневмоклапан) редукционный КМ - Компрессор М - Гидромотор (пневмомотор) МН - Манометр МП - Гидродинамическая передача МР - Маслораспылитель МС - Масленка МФ - Гидродинамическая муфта Н - Насос НА - Насос аксиально-поршневой НМ - Насос-мотор НП - Насос пластинчатый HP - Насос радиально-поршневой ПГ - Пневмогидропреобразователь ПР - Гидропреобразователь Р - Гидрораспределитель (пневмораспределитель) РД - Реле давления РЗ - Гидроаппарат (пневмоаппарат) золотниковый РК - Гидроаппарат (пневмоаппарат) клапанный РП - Регулятор потока PC - Ресивер С - Сепаратор СП - Сумматор потока Т - Термометр ТР - Гидродинамический трансформатор УВ - Устройство воздухоспускное УС - Гидроусилитель Ф - Фильтр Ц - Гидроцилиндр (пневмоцилиндр) Для изображения на гидравлических схемах различных элементов и устройств применяют условные и графические обозначения - Все размеры условных графических обозначений, указанные в стандартах допускается пропорционально изменять. Кроме того можно применять другие графические обозначения - Графические обозначения выполняют линиями той же толщины, что и линии связи. Для упрощения рисунка схемы (сокращения изломов и пересечений линий связи) условные графические обозначения допускается изображать повернутыми на угол кратный 90 или 45 градусам, а также зеркально повернутыми - Элементы и устройства гидравлических , пневматических и тепловых схем показывают в исходном положений (обратный затвор закрытым, пружины в состоянии сжатия). На схемах допускается помещать различные технические данные характер которого определяется назначением схемы - Они могут быть расположены около графических (справа или сверху) или на свободном поле схемы (лучше над основной надписью). Около графических обозначении элементов указывают их буквенно-цифровые позиционные обозначения, а на свободном поле таблицы, диаграммы, текстовые указания - Буквенно-позиционное цифровое обозначение состоит из буквенного обозначения (БО) и порядкового номера, проставленного после БО - БО схем определяет ГОСТ 2.704-76[50] - Для обозначений используют заглавные буквы алфавита, являющиеся начальными или характерными для наименования элемента - Буквы и цифры в позиционных обозначениях на схеме выполняются шрифтом одного размера - Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз в направлении слева направо. Технические данные об элементах схем должны быть записаны в перечень элементов - При этом связь перечня с условными графическими обозначениями элементов следует осуществлять через позиционные обозначения - Для простых схем допускается все сведения об элементах помещать около условных графических обозначении на полках линий-выносок - Перечень элементов оформляют в виде таблицы и размещают на первом листе схемы над основной надписью, расстояние между ними должно быть не менее 12 мм - Также перечень можно выполнить в виде самостоятельного документа на формате А4. В основной надписи указывают наименование изделия и наименование документа - В графах перечня указывают следующие данные : в графе <Поз. Обозначение> - позиционное обозначение элемента, устройства или обозначение функциональной группы на схеме; в графе <Наименование>-наименование 26 элемента в соответствии с документом, на основании которого он применен и обозначение этого документа - При необходимости указания технических данных элемента рекомендуется указывать их в графе <Примечание>. На схеме допускается указывать параметры потоков в линиях связи: давление, расход, температуру и др., а также параметры, подлежащие измерению на контрольных отводах. Заключение При эксплуатации гидросистем возникает необходимость изменения направления потока рабочей жидкости на отдельных ее участках с целью изменения направления движения исполнительных механизмов машины, требуется обеспечивать нужную последовательность включения в работу этих механизмов, производить разгрузку насоса и гидросистемы от давления и т.п. Эти и некоторые другие функции могут выполняться специальными гидроаппаратами - гидрораспределителями. Литература 1. Андреев А.Ф. Артемьев П.П. , Бартош П.Р. Гидропневматика и гидропривод мобильных машин. Средства гидропневматики. – ЮНИТИ БГПА – ИСН, 1998. – 224 с. 2. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневматика. – М.:Машиностроение, 1972. - 320 с. 3. Чупраков В.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики – М.:Машиностроение, 1979. - 232 с. 4. Никитин О.Ф. , Хомин К.М. Объёмные гидравлические и пневматические приводы, 1981. – 256 с. |