Розділ 6

6.6. Стабілізатори тиску

У гідроприводах, де від одного насоса періодично живляться кі- лька гідродвигунів з дросельним регулюванням, вимикання будь- якого гідродвигуна зумовлює надлишок подачі робочої рідини насо- сом. Внаслідок цього тиск на виході із насоса підвищується, що не- гативно впливає на роботу насоса і гідроприводу в цілому. З метою усунення такого недоліку застосовують стабілізатори тиску.

	Стабілізатор тиску — це гідро-
	циліндр 3 (рис. 6.64), шток поршня 2
	якого підпружинений і з’єднаний з
	регулювальним органом (похилим
	диском) 7 подачі насоса.
	Поршнева порожнина гідроцилін-
	дра сполучена з напірним гідропро-
	водом 4 насоса 6. Таким чином, регу-
	лювальний орган насоса (в цьому разі
	похилий диск 7) перебуває під тиском
	рідини з боку виходу насоса і пружи-
	ни 1, яка намагається встановити по-
	хилий диск в положення максималь-
Рис. 6.64. Схема дії стабіліза-	ної подачі (максимального кута γ).
тора тиску:	Отже, тиск рідини у напірному тру-
1 — пружина; 2 — поршень; 3 —	бопроводі стабілізується.
гідроциліндр; 4 — напірний гід-	У гідроприводі розкидача міне-
ропровід; 5 — всмоктувальний	ральних добрив типу 1-РМГ-4 стабі-
гідропровід; 6 — насос; 7 — похи-
лий диск	лізатор тиску виконує дещо іншу
	функцію.

Будову гідроприводу показано на рис. 6.65. Гідромотор 7 призна- чений для приводу розкидального диска, гідроциліндр 8 — для ке- рування положенням ролика 9 відносно ходового колеса (вмикання, вимикання конвеєра).

За допомогою фрикційної передачі від ходового колеса 10 до ро- лика 9 і ланцюгової передачі від ролика до конвеєра відбувається привід останнього.

Стабілізатор тиску 14 забезпечує постійне зусилля (3000 Н) при- тискування ролика 9 до ходового колеса 10 незалежно від зміни ді- аметра колеса і його деформації (налипання ґрунту, наїзд на пере- шкоду тощо).

У розточці стабілізатора нерухомо закріплено втулку 13, а в ній — рухомо золотник 12. Пружина 15 намагається змістити золо- тник до упору у спеціальний штуцер 11.

При вмиканні в роботу гідромотора 7 робоча рідина по напірному гідроприводу 5, штуцеру 18 і каналах корпусу стабілізатора та золо- тника надходить у безштокову порожнину гідроциліндра 8. Пор-

192

Гідроапаратура

Рис. 6.65. Схема гідроприводу розкидача мінеральних добрив типу 1-РМГ-4:

1 — гідробак гідросистеми трактора; 2 — насос; 3 — гідророзподільник; 4 — дре- нажний гідропровід; 5 і 6 — відповідно напірний і зливний гідропроводи; 7 — гідромотор приводу розкидального диска; 8 — гідроциліндр; 9 — ролик; 10 — хо- дове колесо; 11, 17 і 18 — штуцери; 12 — золотник; 13 — втулка; 14 — стабілізатор тиску; 15 — пружина; 16 — регулювальний гвинт; 19 — зворотний клапан

шень, переміщуючись вгору, штоком переводить ролик 9 до зітк- нення його з ходовим колесом. Як тільки ролик зіткнеться з ходо- вим колесом і зусилля притиснення досягне установленої величини, тиск рідини у безштоковій порожнині гідроциліндра підвищиться. Завдяки цьому золотник зміщується вліво (рис. 6.66, а), стискуючи пружину 15 (див. рис. 6.65), і напірний гідропровід 5 роз’єднується з безштоковою порожниною гідроциліндра. При такому положенні порожнини гідроциліндра заперті з боку напірного гідропроводу золотником і зворотним клапаном 19, а з боку зливного гідропрово- ду — зусиллям притискання ролика до ходового колеса.

При збільшенні діаметра ходового колеса, наприклад у разі на- липання ґрунту, ролик намагається зміститись вгору, а поршень гідроциліндра вниз див. (рис. 6.66, б). Внаслідок цього тиск у без- штоковій порожнині гідроциліндра підвищується і золотник зміщу- ється ще на більшу величину вліво, сполучаючи безштокову порож- нину зі зливним гідропроводом. У безштоковій порожнині встанов- люється тиск заданої величини. Під дією пружини золотника останній займе положення, як показано на рис. 6.66, а.

193

Розділ 6

Рис. 6.66. Схема роботи стабілізатора тиску гідроприводу розкидача мінеральних добрив типу 1-РМГ-4:

а — робоче положення оптимальне; б — робоче положення вимушене; в — нейт- ральне положення

194

Гідроапаратура

При вимиканні гідромотора золотник гідророзподільника 3 (див. рис. 6.65) встановлено у нейтральне положення, вал гідромотора продовжує обертатись за інерцією. Внаслідок цього тиск робочої рі- дини у напірному гідропроводі 5 і правій порожнині золотника 12 знижується, а у зливному гідропроводі 6, лівій порожнині золотника і штоковій порожнині гідроциліндра підвищується. У разі перепаду тисків у порожнинах золотника і зусилля пружини 15 золотник зміщується вправо (див. рис. 6.66, в) до упору у штуцер 11. Безшто- кова порожнина гідроциліндра через радіальні канали у штуцері 11, зворотний клапан 19, канали золотника і косий канал у корпусі стабілізатора сполучається з гідропроводом 5 (в цьому разі всмокту-

вальним		гідропроводои
гідромотора).			Поршень
під дією тиску рідини у
штоковій			порожнині
зміщується вниз і ролик
відводиться від ходового
колеса.
Як тільки вал гідро-
мотора зупиниться, тиск
рідини	у	порожнинах
стабілізатора			і гідроци-
ліндра зрівняється. По-					Рис. 6.67. Принципова схема гідроприводу
ршень	гідроциліндра і
золотник		стабілізатора			розкидача мінеральних добрив типу
					1-РМГ-4:
зафіксуються			в	такому	1 — бак; 2 — насос; 3 — гідроциліндр вмикання
самому положенні, як і у					(вимикання) транспортера; 4 — стабілізатор
вихідному			(див.	рис.	тиску; 5 — гідромотор приводу розкидального
6.65). Транспортер вим-					диска; 6, 7 і 8 відповідно зливний дренажний і
					напірний гідропроводи
кнеться.

Умовне позначення стабілізатора тиску 4 на принципових схе- мах гідроприводу показано на рис. 6.67.

6.7. Гідравлічні підсилювачі

Гідропідсилювач є одним із основних елементів систем автома- тичного керування (САК) гідромеханічних рульових керувань колі- сних машин, гідроприводів гальмівних механізмів тощо. Гідропід- силювач — це гідроперетворювач, тобто об’ємна гідромашина. У гі- дроприводах машин застосовують гідроперетворювачі роторного типу у вигляді двох роторно-поршневих машин або машин зворот- но-поступального руху, тобто обертального і поступального руху.

Обертальний гідроперетворювач (рис. 6.68, а) складається із двох машин 1 і 2, вали яких з’єднані між собою. Робочі об’єми цих

195

Розділ 6

Рис. 6.68. Схеми гідроперетворю- вачів тиску:

а — обертального руху; б і в — посту- пального руху; 1 — гідромотор; 2 — насос

машин різні. При використан-

ні машини 1 в режимі гідромо-

тора, а машини 2 — в режимі

насоса подача останнього пере-

вищуватиме подачу гідромото-

ра у співвідношенні:

i = n2q2 =

Q2

або Q = iQ ,

(6.20)

n1q1

Q1

2

1

де q2 і q1 — відповідно

робочі

об’єми

насоса

і гідромотора;

n2 = n1 = n — частота обертання валів машин; Q1

і Q2 — подачі

машин (без урахування витоку і стискання робочої рідини).

Розрахунковий тиск P2 насоса 2 за умови, що потужності одна-

кові (P1q1n1 = P2q2n2 ) , буде нижчий за тиск

P1 гідромотора у спів-

відношенні:

P2

q1

Q1

P

=

=

.

(6.21)

q

2

Q

1

2

Звідки

P = P q1 = P

Q1

або Q = Q

P1

.

(6.22)

2 1 q

2

1 Q

2

1 P

2

2

При використанні машини 2 в режимі гідромотора, а машини 1 в

режимі насоса	Q2		P2 .
P = P		або Q = Q		(6.23)
1 2 Q		1	2 P
	1		1

Поступальний гідроперетворювач складається із двох гідро-

циліндрів різних діаметрів, поршні яких жорстко з’єднані між со-

196

Гідроапаратура

бою. Застосування їх доцільне у тому разі, коли необхідні великі тиски при малих витратах рідини.

Принципову схему гідроперетворювача одинарної дії, який під-

вищує тиск, наведено на рис. 6.68, б.
Тиск P рідини, що подається, діє на площу S = πD2			/4 цилінд-
1	1	1
ра, тиск Р2 рідини, що відводиться,	діє лише на площу штока

S2 = πD22 /4.

Коефіцієнт підсилення тиску в такому разі (тертям знехтуємо)

		S		D2		P
	i =	1	=	1	=	2	,	(6.24)
						P1
		S2		D2
				2

де D1 і D2 — відповідно діаметр циліндра і штока.

В таких гідроперетворювачах коефіцієнт підсилення перебуває у межах від 2 : 1 до 1000 : 1.

На рис. 6.68, в наведено схему гідроперетворювача з диференці- альним поршнем, за допомогою якого можна отримати необхідну для високих тисків невелику корисну площу при одночасному за- безпеченні жорсткості і міцності конструкції гідроперетворювача.

У цьому разі

		D2			P
	i =		1	=	2	,	(6.25)
		D2	−d2		P1
		2

де d — діаметр хвостовика штока.

Гідравлічний підсилювач — це пристрій, що дає змогу при невеликій потужності на вході керувати на виході розподілом поту- жного потоку робочої рідини, яка надходить від зовнішнього джере- ла енергії. Залежно від того, що є домінуючим на виході гідравліч- ного виконуючого механізму, можна розглядати підсилення за си- лою, швидкістю або потужністю.

За методом керування вихідним елементом гідропідсилювачі по- діляють на три групи: гідропідсилювачі без зворотного зв’язку, гід- ропідсилювачі із зворотним зв’язком, гідропідсилювачі з комбінова- ною системою керування.

За типом розподільника є гідропідсилювачі золотникового типу, типу сопло — заслінка, зі струминною трубкою із голчастим дросе- лем.

У гідроприводах сільськогосподарської техніки переважно засто-

совують золотникові гідропідсилювачі. В них для забезпечення достатньої герметичності радіальний зазор не повинен перевищува- ти 5 – 10 мкм. Поверхнева твердість пари (золотник – корпус) має бути (НRС 60...62). Крім того, для забезпечення необхідного пере- криття витратним вікном (нульове, позитивне, негативне), золотни-

197

Розділ 6

Рис. 6.69. Схема вимк- нення муфти керуван- ня поворотом гусенич- ного трактора за допо- могою гідропідсилюва-

ча:

1 — важіль керування; 2 — важіль ввімкнення; 3 — гільза; 4 — поршень; 5 — одноплечий важіль; 6 — проміжний важіль; 7 — валик; 8 — відводка; 9 — золотник; 10 — тяга; 11 — регулювальна гайка

ки та їх корпуси потрібно виготовляти надвисокої точності (1 – 5 мкм) лінійних розмірів, що неможливо при виготовленні суціль- ного корпусу. Для забезпечення цих вимог застосовують вставні втулки (гільзи).

Будову і принцип найпростішого золотникового гідропідсилюва- ча показано на рис. 6.69.

Гідропідсилювач складається із нерухомої гільзи 3, рухомого по- ршня 4, золотника 9, що може переміщуватись у гільзі, та насоса, бака, запобіжного клапана і системи гідроприводів.

Для вимикання муфти керування (повороту) гусеничного трак- тора треба повернути вертикальний валик 7 з важелями 6 і 5 за стрілкою годинника. Для цього золотник 9 потрібно пересунути вниз. Зробити це можна двома способами: вручну (якщо насос не працює) і за допомогою елементів гідропідсилювача.

Якщо насос не працює, то для вимкнення муфти до верхнього кі- нця важеля 1 треба прикласти зусилля 350 Н. Щоб вимкнути муфту за допомогою гідропідсилювача, важіль 1 треба відвести вниз. При

198

Гідроапаратура

цьому золотник 9 переміститься вниз і закриє своїм торцем отвір в денці поршня 4. При цьому радіальний отвір золотника співпаде з виточкою у гільзі, тому олива надходитиме від насоса осьовим і ра- діальним каналами золотника у порожнину поршня і переміщува- тиме його вниз, вимикаючи муфту керування.

Коли важіль 1 відпускають, відводка 8 під дією пружин поверта- ється у вихідне положення. Тому одноплечий важіль 5, повертаю- чись з валиком 7, переміщуватиме поршень вгору. Олива з порож- нини поршня витікатиме крізь відкриті отвори в денці поршня.

Застосування гідропідсилювача зменшує зусилля, що приклада- ють до важеля 1, до 40 – 20 Н.

Докладніше використання гідропідсилювачів наведено в насту- пних розділах.

Схему класифікації гідроапаратів наведено у дод. 10.

Запитання для самоконтролю

?	1. Які гідропристрої належать до гідроапаратури? 2. Призначення
	гідророзподільника. 3. Призначення переливної секції у секційному
	гідророзподільнику. 4. Назвіть типи пристроїв, що керують запірними
	елементами гідророзподільників. 5. Назвіть типи запірно-регулюваль-
	них елементів гідророзподільників.	Що розуміють під поняттям
	«дросельований» гідророзподільник? 7.6.Яка відмінність секційного роз-

подільника від моноблокового за конструкцією? 8. Яке призначення бустерного пристрою розподільника типу Р-80? 9. Що розуміють під поняттям «розподільник із закритим центром»? 10. Класифікація клапанів тис- ку. 11. Призначення запобіжного клапана. 12. Призначення редукційного кла- пана. 13. В чому відмінність за конструкцією клапана прямої дії від клапана

непрямої дії? 14. У яких випадках застосовують		сповільнювальні	клапани?
15. Що	розуміють під поняттям клапан «АБО»?	16. Призначення	дроселів.
17. Що	розуміють під поняттям «однобічний» та «двобічний» гідрозамки? 18. В

яких випадках застосовують гідрозамки? 19. Призначення роздільника потоку рідини. 20. У яких випадках застосовують регулятори витрати (потоку)? 21. Призначення гідравлічного довантажувача ведучих коліс трактора. 22. У яких випадках застосовують стабілізатори тиску? 23. Принцип дії стабілізатора тиску. 24. Принцип дії гідропідсилювача.

199