- •С.Ю. Плешков, а.В. Хаит, в.Ю. Энгель Конструкции и типовые схемы аппаратуры гидропривода
- •2. Клапаны давления
- •2.2. Дифференциальный клапан
- •2.4. Редукционный клапан
- •3. Обратные гидроклапаны
- •4. Гидрораспределители
- •4.1. Золотниковые гидрораспределители
- •4.2. Крановые гидрораспределители
- •4.3. Клапанные гидрораспределители
- •5. Содержание отчета по лабораторной работе
- •6. Защита лабораторной работы
- •Библиографический список
- •Содержание
3. Обратные гидроклапаны
Обратным гидроклапаном называется направляющий гидроаппарат, предназначенный для пропускания рабочей жидкости только в одном направлении. Он может иметь различные запорно-регулирующие элементы: шариковый, конусный, тарельчатый или плунжерный.
В соответствии со своим назначением обратный клапан должен быть герметичным в закрытом положении, т.е. в исходном положении запорно-регулирующего элемента. Для достижения абсолютной герметичности в закрытом положении применяют обратные клапаны с двумя или тремя последовательно соединёнными запорно-регулирующими элементами. Пружина обратных клапанов нерегулируемая, её сила натяжения должна обеспечивать лишь преодоление сил трения и инерцию, а также быстрое возвращение в исходное положение запорно-регулирующего элемента.
На рис. 13 показана схема и условное обозначение клапана обратного типа S фирмы «Rexroth».
Рис. 13. Схема и условное обозначение клапана обратного типа S
фирмы «Rexroth»:
1 – корпус; 2 – затвор конусный;
3 – пружина; 4 – втулка опорная;
5 – кольцо стопорное
В корпусе 1 выполнена цилиндрическая расточка и соосные с ней каналы А и В для входа и выхода рабочей жидкости. В расточке корпуса 1 размещен конусный затвор 2, поджатый пружиной 3 к острокромочному седлу. Пружина 3 опирается с одной стороны на втулку 4, перемещение которой ограничено стопорным кольцом 5, а с другой стороны - на внутреннюю поверхность конусного затвора 2.
Клапан обратный типа S фирмы "Rexroth" может устанавливаться в любом положении (горизонтально или вертикально), поскольку пружина 3 постоянно поджимает конусный затвор 2 к острокромочному седлу в корпусе 1. В зависимости от цели применения давление открытия обратного клапана может составлять от 0,05 до 0,3 МПа. Например, при использовании обратного клапана в качестве байпасного1клапана в обход фильтра при его загрязнении давление открытия, как правило, составляет 0,03 МПа.Рабочая жидкость, подаваемая под давлением в канал А, преодолевая усилие пружины 3, отжимает конусный затвор 2 от седла, выполненного в корпусе 1, и проходит в канал В.
При подводе рабочей жидкости под давлением в канал В конусный затвор 2 прижимается к седлу в корпусе 1 усилием пружины 3 и дополнительным усилием от действия давления рабочей жидкости на внутреннюю поверхность конусного затвора 2, перекрывая проход рабочей жидкости в канал А.
Таким образом, обратный клапан свободно пропускает рабочую жидкость в прямом направлении (из канала А в канал В) и герметично перекрывает поток в обратном направлении.
Задание №2. Определить диаметр подводящего канала, высоту подъема клапана, жесткость пружины и ее предварительную деформацию для конического клапана прямого действия. Исходные данные взять из табл. 2. Скорость жидкости в подводящем канале принять в пределах 4÷6 м/с.
П р и м е р р е ш е н и я з а д а ч и (к заданию №2)
Определить основные размеры конического клапана давления прямого действия со следующими параметрами: давление открытия клапана Р=16 МПа, перепад давления ∆Р =0,5 МПа, расход Q=2 дм3/с, рабочая жидкость - минеральное масло И-45 (ρ=900 кг/м3).
Таблица 2
Исходные данные для определения параметров конического клапана
прямого действия
№ вариантов |
Давление открытия клапана, Р, МПа |
Расход Q через клапан, л/с |
Увеличение давления при пропускании рабочей жидкости, ∆Р, МПа |
Угол конуса клапана, град |
Коэффициент расхода |
1 2 3 4 5 6 |
10 15 20 25 30 25 |
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 |
0,10 0,15 0,20 0,30 0,40 0,50 |
30 40 45 30 40 45 |
0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,61 |
Решение. Диаметр подводящего канала при скорости жидкости ν=4 м/с:
м. Принимаем диаметр D=25 мм, угол конусности клапана 45°. Средний диаметр dср= D+0,5 мм = 25,5 мм. Высота подъёма клапана:
см.
Высоту подъема клапана можно с достаточной степенью точности определить также по формуле, рекомендованной Т.М. Баштой1:
h = (0,04…0,1)D.
Жесткость пружины: .
Сила сжатия пружины при предварительной деформации:
н.
Предварительная деформация:
см.