Главная  Промышленность 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 [ 137 ] 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162

уменьшается. Одновременно происходит изменение и коэффициента усиления золотника, что может вызвать изменение его динамических характеристик.

Для определения-проходного сечения окон важно знать допустимую величину перемещения золотника и ширину окон. Отношение диаметра шейки золотника к диаметру разделительных поясков не должно быть меньше 0,5, иначе золотник может оказаться не жестким, а отношение ширины окон к максимальному ходу золотника не должно превышать 67 при условии вве-


Рис. 242. Золотник с большим ходом

дения кольцевых проточек и обеспечения площади каналов, в 4 раза превышающих площадь проходного сечения окна, т. е.

<

< 0,0473,

(176)

где 3 - диаметр распределительного пояска золотника.

При выборе величины перемещения золотника необходимо учитывать, что при больших величинах хода меньше сказывается изменение коэффициента усиления золотника по ходу, уменьшаются утечки через него, т. е. в этом случае диаметр золотника при тех же проходных сечениях окон можно сделать меньше, а следовательно, меньше будут и длины каналов утечек. Однако



при этом понижается быстродействие золотника и повышается мощность, потребная для его перемещения.

Нередко соотношение (176) нарушается из-за сжатия потока в подводящих каналах золотника, поэтому используют большие величины хода золотников, достигающие 3-5 мм. Это обычно имеет место в золотниках с ручным управлением, а также там, где необходимо обеспечить небольшие коэффициенты усиления расхода по ходу золотника (например, при управлении самолета автопилотом). Конструктивная схема такого золотника показана на рис. 242. На левом конце золотника установлено демпфирующее устройство, предотвращающее установление автоколебательного режима при управлении сервоцилиндром гидроусилителя.

Силы, действующие на золотник

На золотник действуют следующие силы: сила инерции золотника, силы трения золотника о гильзу и силы реакции потока. Зная вес золотника и сообщаемые ему ускорения, можно определить силы инерции. Силы трения золотников определяются труднее, так как они зависят от технологических и конструктивных причин.

При отклонениях в геометрических размерах золотника рабочее давление, действующее на золотник, может вызвать появление больших усилий, которые необходимо преодолеть при его смещении. Для снижения этих усилий при изготовлении геометрические размеры золотника соблюдаются с большой точностью. Конусность и эллипсность не должны превышать 1-3 мк при зазорах 2-10 мк и чистоте поверхности 10-11-го класса. Кроме того, для центровки золотника в гильзе часто применяют кольцевые канавки (на поверхности уплотняющих буртиков) шириной до 1 жж и глубиной 0,2-0,3 мм, обрабатывают поверхностный слой методом сульфидирования или применяют антифрикционные смазки типа молибденита и т. п.

Для предотвращения сращивания молекул рабочей лидко-сти под действием поверхностного электростатического поля (облитерации) в момент нахождения золотника в покое и под давлением рабочей жидкости, приводящего к значительному повышению усилия сдвига золотника, часто, особенно в автоматических или следящих системах, где золотники управляются от датчиков или электромеханических преобразователей, создают принудительную вибрацию золотников вдоль оси с малой амплитудой и частотой до 50 гц или вращают золотник вокруг оси. Это позволяет повысить чувствительность системы к управляющему сигналу. Для определения направления и величины гидро-

27 Заказ 1076



динамической силы реакции рассмотрим поток в золотниковом устройстве, как это изображено на рис. 243.

Поток жидкости, проходящий через золотник, изменяет скорость от Vi (сечение /) до Vz (сечение ).

Учитывая симметрию элементов золотника, радиальные силы можно считать уравновешенными.

Применяя теорему импульсов, найдем реакцию потока в осевом направлении. Прибавив к ней силу инерции, получим выражение для полной осевой составляющей R, действующей со стороны потока на золотник:

(177)


где L - расстояние между окнами золотника.

Составляющая скорости Vix = О, так как в сечении / - / скорость перпендикулярна оси золотника. Составляющая Vzx ~ ~ V2 cos 9. Расход Q можно выразить через коэффициент расхода, площадь окон золотника и перепад на окнах:

Q = ря4„х

где ds - диаметр золотника; kn - коэффициент полноты использования периметра золотника окнами (kn 1); Ар - перепад давления на окнах золотника; X - величина смещения золотника вдоль оси. Пренебрегая изменением Ар по х, можем полагать, что производная равна производной - , умноженной на посто-dt dt

янный коэффициент. С учетом сказанного уравнение (177) примет вид

Я = 1хлйк„хУ2Ар(ср1~-((>ол/ cos 9 \ dt К Р


/7777.

7777777777

Рис. 243. К определению реактивных сил

(178)

Первый член, стоящий в скобках, отражает демпфирующее действие потока. Демпфирование может быть как положительным, т. е. усиливающим динамическую устойчивость золотника, так и отрицательным, т. е. способствующим возникновению неустойчивости. Знак демпфирования зависит от знака L, который определяется направлением потока по отношению к золотнику. При направлении, показанном на рис. 243, знак L положителен, при обратном направлении - отрицателен.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 [ 137 ] 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162