Об’ємний гідропривод: Конспект лекцій (Лекції 1-36: Загальні відомості про об’ємний гідропривод. Нові прогресивні технології і перспективи розвитку гідроприводів), страница 21

де G – модуль пружності при зсуву матеріалу пружини;

d – діаметр проволоки пружини;

D – середній діаметр пружини;

n – кількість витків пружини.

На основі останнього виразу можна вибрати конструктивні параметри пружини.

3.Клапани конічного типу

Клапани конічного типу (рис. 3.5) застосовуються в системах високого тиску. Вони більш досконалі, ніж кулькові, тому що конус центрований і може повертатися тільки в одній площині відносно своєї вісі. Знос його менше, а герметичність більше.

Недоліками як конічних, так і кулькових клапанів є нестійка робота і вібрація в момент проходу рідини, що веде до руйнування сідла і порушує герметичність, а також негативно впливає на роботу агрегатів системи і викликає усталісні руйнування трубопроводів. Такі клапани мають досить великі сили тертя.

Розрахунок конічного клапана

Розрахунок конічного клапана зводиться до визначення площі прохідного перерізу для проходу необхідної кількості рідини при заданому перепаді тисків

,                                                         (3.9)

де μ – коефіцієнт витрати;

f_кл – площа прохідного перерізу (бокова поверхня конусу);

 - перепад тисків (до клапана і після клапана).

,                                                            (3.10)

де ; δ – довжина твірної конуса; ; α – кут конусу.

Для невеликих відкриттів клапану допустимо прийняти

.                                                       (3.11)

Далі розрахунок ведеться аналогічно, як для кулькового клапана.

В поширених клапанах з кутом α=45° висота підйому вибирається

, де d – діаметр вхідного отвору.

Для запобігання заклинювання потрібно, щоб α>20°.

Швидкість руху рідини в підводящому каналі приймають v_р=(7-15)м/с, а в клапанах високого тиску допускається і більше.

Відношення площі прохідного каналу до площі клапану приймають рівним двом.

Для компенсації нестабільності тиску і виключення виникнення додаткової сили при відкритті клапана (гідродинамічної) використовують силу реакції потоку рідини на клапан. Для цього роблять клапан із зворотнім конусом, в яких гідродинамічна сила  компенсує збільшення зусилля пружини.

4.Клапани пластинчатого (плоского) типу

В гідроприводах деяких конструкцій застосовують клапани з плоскими посадочними поясками (рис. 3.6).

Для забезпечення герметичності на посадочних місцях (поясках) клапана і сідла не повинно бути випуклостей та вгнутостей, і вони повинні бути оброблені з чистотою поверхні не нижче 10-11 класу. Така чистота досягається шляхом шліфовки з подальшою притиркою.

При розрахунках таких клапанів необхідно враховувати як статичну Р_ст, так і динамічну Р_д сили дії потоку рідини.

Нехтуючи товщиною кромок сідла, можемо записати:

;                                                     (3.12)

                                 (3.13)

де  - швидкість потоку перед клапаном;

 - швидкість струменя рідини у щілині клапана;

 - площа отвору клапана.

Умова рівноваги до відкриття клапан має вид

, а після відкриття клапана

.

Література [3], стор. 296-323.

Лекція 12.Золотникові запірно-регулюючі елементи

1.Запірно-регулюючі елементи з циліндричними золотниками.

По числу робочих вікон і схемі керування навантаженнямзолотникові запірно-регулюючі елементи поділяються на одно-, двох- і чотирьохщілинні.

Однощілинні золотникові пари являють собою гідравлічний опір в одному ланцюгу керування навантаженням (рис. 3.7).

За допомогою однощілинних золотників можна змінювати потужність, яку підводять від джерела живлення до споживача. Вони не дозволяють змінити напрямок потоку. Ці пристрої застосовують для регулювання перепаду тиску або витрати.