12.4. Регуляторы расхода

Регуляторы расхода объединяют устройства, предназначенные для управления расходом рабочей жидкости. К ним относятся: дроссели, регуляторы потока, дросселирующие распределители и клапаны соотношения расходов (делители и сумматоры потока).

12.4.1. Дроссели.

Дроссели представляют собой регулируемые местные сопро­тивления, площади проходных отверстий которых можно изме­нять в процессе работы и тем самым изменять расход жидкости. В зависимости от формы проходного отверстия и регулиру­ющего элемента дроссели делятся на игольчатые, щелевые, канавочные, пластинчатые (рис.12.11). В гидроприводе часто встречаются и нерегулируемые дроссели.

Наиболее характерной особенностью дросселя является форма проходного отверстия и соотношение между его площадью и периметром смачивания. Чем больше отверстие и чем меньше его периметр смачивания, тем меньше сказываются облитерация и вязкость жидкости на расходе, тем стабильнее работает дроссель. Поэтому при выборе дросселей следует ориентироваться на те, у которых гидравлический радиус имеет максимальное значение.

Изменение площади проходного отверстия у игольчатых дросселей (рис.12.11, а) достигается за счет осевого перемещения иглы.

Рис.12.11. Схемы дросселей.

Недостаток игольчатых дросселей — склонность к облитерации вследствие значительного периметра кольцевой щели.

Площадь проходного отверстия у щелевых дросселей(рис.12.11,б) изменяется при повороте полой пробки, в которойсделана щель. Так как толщина стенки пробки б мала, то пропускная способность дросселя практически не зависит от вязкости жидкости. Не возникает в щелевом дросселе и облитерация. Поэтому дроссели этого типа нашли наибольшее применение. Пластинчатый дроссель (рис.12.11,е) состоит из набора шайбс отверстиями. Расход меняется с изменением числа шайб, находящихся на пути потока жидкости. На характеристику дросселя этого типа мало влияют облитерация и вязкость жидкости, но он хуже работает на загрязненных жидкостях, чем щелевой.

У канавочных дросселей (рис.12.11, г) изменение площадипроходного отверстия достигается поворотом пробки, на боковой поверхности которой сделаны эксцентричные каналы треугольной или прямоугольной формы. Канавочные дроссели склонны к облитерации и при малых расходах на их пропускную способность влияет вязкость жидкости.

На рис. 12.11, д показано условное обозначение регулируемого дросселя на гидравлических схемах,

Расход через дроссель зависит не только от площади проходного отверстия, но и от перепада давления. Чем меньше перепад давления, тем меньше расход, и наоборот. Так как перепад давления зависит от нагрузки, приложенной к исполни­тельному органу, то при переменной нагрузке нельзя получить с помощью одного дросселя стабильной скорости выходного звена гидродвигателя. Поэтому дроссели применяют только в тех гидроприводах, где мало изменяется нагрузка на гидродвигателе или допускается уменьшение скорости его выходного звена с увеличе­нием нагрузки, и наоборот.

12.4.2. Регуляторы потока

Регулятор потока предназначен для обеспечения заданного расхода вне зависимости от величины перепада давления между входным и выходным патрубками аппарата. Он состоит из дросселя и клапана разностидавлений, поддерживающего постоянный перепад давления надросселе.

Рис.12.12. Регулятор расхода.

На рис. 12.12, априведена схема регулятора потока Г55-2. Жидкость подводится к отвер­стию, проходит щель, обра­зованную золотником9 и кор­пусом8, в полость10 и далеечерез дроссельную щель в пробке2 — к выходному отверстию.

При уменьшении давления в отверстии 1 по обводному каналу 4 пониженное давление передается в полость над поршнем золот­ника 9. По этой причине золотник поднимется вверх и уменьшит площадь проходной щели между золотником и корпусом8, бла­годаря чему уменьшится давление и в полости 10. При увеличении давления на выходе регулятора процесс будет протекать в обрат­ном направлении. Таким образом, перепад давления на дросселе останется неизменным.

Если в отверстии 1давление постоянное, а подводимое к отверстию уменьшится, то из-за уменьшения суммарного давления жидкости на золотник9 снизу он под действием пружины 7 и давления на поршень сверху опустится вниз и увеличит проходное отверстие между корпусом8 и золотником9. Давление в поло­сти10 увеличится. При увеличении давления в отверстии11 процесс будет протекать в обратном направлении. Таким образом,и в этом случае клапан разности давлений будет поддерживать постоянный перепад на дросселе.

Плавное регулирование расхода происходит за счет изменения площади проходного отверстия дросселя при вращении лимба 6,грубое — при повороте рукоятки 5. Утечки жидкости из аппарата вводятся через отверстие3.

Условное обозначение регулятора потока на гидравлических схемах показано на рис. 12.12, б.

Аналогично работает регулятор ПГ52-2 [5]. Промышленностью также выпускаются регуляторы потока с предохранительным или обратным клапаном [2, 5].