Дроссели и регуляторы расхода используются для изменения скорости движения гидродвигателе и путем изменения открытия (увеличения или уменьшения) дроссельного проходного сечения. Делители расхода реализуют специальную функцию: они разделяют входной поток на две или более частей. В зависимости от свойств дроссели и регуляторы расхода могут быть подразделены на 4 группы (Рис. 1).
Рисунок 1 - Типы дросселей и регуляторов расхода.
Величина расхода рабочей жидкости в дросселях и регуляторах расхода настраивается с помощью дросселирующих щелей, для которых справедливо уравнение:
,
где Q - расход, м3/с; А - площадь проходного сечения дросселирующей щели, мг; -перепад давлений, Н/м2 ; - плотность, Нс2/м4 ; а - коэффициент расхода, зависящий от дросселя а = 0,6...0,9.
Коэффициент расхода зависит от ряда параметров, таких, как сжатие струи, трение, вязкость и тип дросселирующего отверстия, причем для сопел и отверстий:
.
Коэффициент сопротивления для ламинарного потока:
,
- длина дросселя, м; - кинематическая вязкость, м2/с; - скорость потока, м/с; - гидравлический диаметр, м.
,
А - площадь проходного сечения; U- смоченный периметр.
Из первого уравнения следует, что при постоянном расходе чем больше площадь проходного сечения, тем меньше может быть перепад давлений. Это позволяет исключить засорение дросселя. Дросселирование сильно зависит от типа дросселирующей щели. Изменение открытия дросселирующей щели позволяет изменять пропускную способность аппаратов.
· Дроссели резьбового монтажа
Рисунок 2 - Дроссель резьбового монтажа.
Через радиальные отверстия (1) в корпусе (2) рабочая жидкость поступает к дросселирующей щели (3) между корпусом и дросселирующей втулкой (4). Путем поворота втулки может бесступенчато регулироваться кольцевое проходное сечение дросселирующей щели. Дросселирование имеет место в обоих направлениях (Рис. 2). Если требуется дросселировать поток только в одном направлении, необходим дополнительный обратный клапан.
|
Рисунок 3 - Дроссель (слева) и дроссель с обратным клапаном (справа).
· Дроссели стыкового и фланцевого монтажа
Для больших расходов (приблизительно 3000 л/мин при давлении р = 315 бар) дроссели и дроссели с обратным клапаном изготовляются со стыковым или фланцевым монтажом. Значительные перестановочные усилия обеспечиваются выходящим наружу винтом с квадратом под ключ.
Рисунок 4 - Дроссель стыкового монтажа.
Рисунок 5 - Дроссель фланцевого монтажа с функцией обратного клапана.
· Дроссели и дроссели с обратными клапанами ввертного и вставного монтажа
Дроссели и дроссели с обратным клапаном патронного исполнения в стандартной версии не имеют собственного корпуса с присоединительными линиями. Эти аппараты ввинчиваются или вставляются в соответствующие расточки монтажных плит или гидроблоков, в которых выполнены соответствующие соединения. В случае размещения в монтажной плите эти аппараты могут соединяться с другими с помощью каналов (например, сверлений). Если они ввернуты или вставлены в соответствующий корпус, могут быть получены аппараты резьбового, фланцевого, стыкового или модульного монтажа. Таким образом, патронные аппараты могут использоваться в самых разнообразных случаях без какого-либо конструктивного изменения.
|
Рисунок 6 - Дроссель с обратным клапаном вставного монтажа.
Дроссель с обратным клапаном (Рис. 6) содержит вставной патрон (1), корпус (2) с маховичком настройки (3), дросселирующую втулку (4) и обратный клапан (5) с пружиной (6). Направление дросселирования А - В. Дросселирующая щель образуется втулкой (4) с фасонным отверстием (7) и кромкой обратного клапана (5). При повороте маховичка настройки дросселирующая втулка перемещается вертикально и изменяет величину проходного сечения. Поток рабочей жидкости В - А проходит свободно (без дросселирования) через обратный клапан.
· Путевые (тормозные) дроссели
Дроссели с механическим приводом (рычаг с роликом, плунжер, толкатель с роликом) применяются для путевого регулирования движения, мягкого торможения или ускорения гидравлически приводимых узлов. Путевой дроссель (Рис. 7) имеет нормально открытый основной дроссель (2), вспомогательный дроссель с фиксированной настройкой (7) и обратный клапан (6).
Рисунок 7 - Путевой дроссель с управлением от рычага.
В корпусе (1) основной дроссель (2) смещается в исходное положение пружиной (3). В исходном положении в зависимости от исполнения по гидросхеме соединение линий А - В открыто (как показано на Рис. 8) или закрыто.
Рисунок 8 – Условное обозначение путевого дросселя.
РЕГУЛЯТОРЫРАСХОДА
Регуляторы расхода применяются для поддержания постоянства установленного расхода независимо от изменения давления. В дополнение к настраиваемому дросселю (1) (дозирующему дросселю) имеется встроенный в аппарат дросселирующий золотник (2), который действует как управляющий дроссель (компенсатор давления) и одновременно как элемент сравнения в замкнутой системе обратной связи (Рис. 9). Благодаря взаимодействию двух дросселей, разность давлений р1 - р3, определяемая нагрузкой, делится на две части:
|
- внутренняя (постоянная) разность давлений р1 – р2 на дозирующем дросселе;
- внешняя (переменная) разность давлений.
Рисунок 9 - Принцип работы регулятора расхода.
Если компенсатор расположен последовательно с дозирующим дросселем, аппарат является двухлинейным регулятором расхода, если параллельно - трехлинейным регулятором расхода.
Регулятор расхода содержит следующие основные элементы (Рис. 9):
- дозирующий дроссель (1);
- компенсатор давления (2) с пружиной (3).
Изменение температуры или вязкости рабочей жидкости может привести к изменению перепада давлений р1- р2. Для устранения этого применяется специальная форма дросселирующей щели. Тип регулятора расхода зависит от конструкции компенсатора давления. Если компенсатор расположен последовательно с дозирующим дросселем, аппарат является двухлинейным регулятором расхода, если параллельно — трехлинейным регулятором расхода.
· Двухлинейные регуляторы расхода
В двухлинейных регуляторах расхода дозирующий дроссель и компенсатор давления расположены последовательно, причем компенсатор может располагаться перед дросселем (на входе) или после него (на выходе).