Дроссель клапан в гидравлике

Дроссель — гидравлическое сопротивление, которое может быть как регулируемым так и постоянным. Регулируемые дроссели используются в гидравлических приводах для регулирования скорости движения гидравлических двигателей, за счет перемены дроссельного проходного сечения, и, как следствие, изменения перепада давления на гидравлическом сопротивлении.

Видео:Дроссель для регулирования скорости потока. Дроссель с обратным клапаномСкачать

Устройство регулируемого дросселя

Площадь проходного сечения, выполненного в корпусе дросселя 1 изменяется в зависимости от положения запорно-регулирующнго элемента. В представленном примере показан игольчатый дроссель с коническим запорно-регулирующим элементом.

В момент касания поверхностей конуса и отверстия в корпусе, проходное сечение дросселя полностью закроется, течение жидкости через дроссель в этом случае невозможно.

При вращении рукоятки конус будет перемещаться. При его перемещении влево, проходное сечение дросселя будет увеличиваться, при перемещении вправо — уменьшаться.

Видео:Редукционный гидравлический клапан VRPRLСкачать

Типы проходных сечений дросселей

Рассмотрим наиболее распространенные типы регулируемых дросселей.

Игольчатый дроссель

Конический или игольчатый запорно-регулируемый элемент перекрывает отверстие. Дросселирующая щель в переставленной конструкции коротка, смоченный периметр — небольшой.

Главным достоинством игольчатого дросселя является незначительное влияние вязкости на характеристики, а недостатком — чувствительность к чистоте рабочей жидкости из=за возможности попадания засорений в малый зазор при небольших расходах.

Щелевой дроссель

Запорно-регулирующий элемент, перемещаясь в гильзе, полностью или частично перекрывает дросселирующие отверстие.

Как и игольчатый дроссель чувствителен к загрязнениям, при этом пригоден для работы в широком диапазоне вязкости рабочей жидкости.

Щелевой дроссель лучше использовать для регулирования больших расходов.

Дроссель с продольной канавкой

В запорно-регулирующем элементе выполнена наклонная лыска и канавка прямоугольного или треугольного сечения. Величина сопротивления дросселя определяется положением запорно-регулирующего элемента относительно отверстия, выполненного в гильзе.

Дросселирующая щель в аппаратах данного типа относительно короткая, смоченный периметр небольшой.

Дроссели с продольной канавкой хорошо приспособлены для работы на малых расходах.

Видео:Гидравлический дроссель без обратного клапана VRFB 90 для чего нужен, где применяетсяСкачать

Вычисление расхода через дроссель

Величина расхода жидкости через дроссель зависит от размера дроссельной щели и перепада давления на дросселе. Расход через дроссель можно определить по формуле:

где Q — расход, А — площадь проходного сечения дроссельной щели, ΔP — перепад давления на дросселе, ρ — плотность рабочей жидкости, k — коэффициент расхода (k=0,6. 0,9)

Так как расход через дроссельную щель зависит от давления на ее входе и выходе, дроссели используют для регулировки скорости движения выходных звеньев гидродвигателей (например гидроцилиндров) с постоянной нагрузкой, либо в приводах где изменение скорости при перемене нагрузки допустимо или желательно.

Если влияние нагрузки на скорость движения выходного звена нагрузки — используют специальные устройства — регуляторы расхода.

Видео:Самый простой клапан замедлительСкачать

Обозначение дросселя на схеме

Условное обозначение дросселя показано на следующем рисунке.

В гидроприводах часто используют дроссели с обратным клапаном, которые обеспечивают регулирование скорости только в одном направлении. Такой объединенный элемент обозначается на гидросхеме следующим образом.

Видео:Клапан предохранительный регулируемый 10-250 бар в линию гидросистемы.Скачать

Исполнения промышленных дросселей

В промышленных гидроприводах применяют дроссели стыкового, фланцевого, модульного, встраиваемого монтажа.

Дроссели стыкового и фланцевого монтажа изготавливаются, как правило, для больших расходов.

Читайте также: Маркировка ремня генератора калина 16 клапанов с кондиционером

Встраиваемые дроссели размещают в специальной монтажной плите, в которой выполнены соответствующие каналы, либо в корпусе, который может обеспечить, резьбовой, фланцевый, модульный или стыковой монтаж.

Модульный монтаж позволяет расположить дроссель совместно с другими элементами в общей модульной плите.

Видео:самодельный клапан замедлитель гидравликиСкачать

Дроссели

В схемах с насосами постоянной подачи скорость движения исполнительных механизмов регулируют изменением проходных сечений дросселей или неполным включением золотников гидрораспределителя. Дроссельный способ регулирования скорости ввиду больших потерь мощности менее эффективен, особенно при эксплуатации гидроприводов большой мощности. Однако гидравлические схемы с дроссельным регулированием проще и дешевле, поэтому для привода небольшой мощности или редко включаемого привода, например для плавного пуска и остановки машины, нередко применяют дроссельное регулирование, при котором часть рабочей жидкости сливается в бак, а ее энергия переходит в тепло.

При дроссельном регулировании в мобильных машинах (например, кранах) используют три способа установки дросселя в гидросистеме: на входе, выходе и ответвлении (рис. 5а). Включение дросселей в гидросистему может быть последовательным или параллельным гидродвигателю.

В результате исследований установлено, что при последовательной установке дросселя и гидромотора полный КПД гидросистемы с нелинейным дросселем ? _н.д.

0,385g (где g — проводимость дросселя), а с линейным дросселем — ? _н.д.

В гидросистемах машин с дросселем, установленным параллельно гидродвигателю, регулирование скорости должно производиться без перелива части потока через предохранительный клапан. При этом КПД гидросистемы с нелинейным дросселем ? _н.д.= 1-g. Установлено, что гидросистема с параллельным включением дросселя при одинаковых глубине регулирования и нагрузках всегда имеет более высокий КПД.

В гидросистемах строительных, дорожных и горных машин дроссель устанавливают на напорный (регулирование на входе) (рис. 5а) или сливной (регулирование на выходе) гидролиниях или параллельно гидродвигателю. Например, на одноковшовых экскаваторах в основном применяют дросселирование на выходе.

Рис.5. Установка дросселей в гидропередаче на входе (а), выходе (б) и на ответвлении (параллейно гидродвигателю) (в).

В гидросистемах самоходных машин дроссель чаще устанавливают на напорный (регулирование на входе — рис. 5а) или сливной (регулирование на выходе — рис. 56) гидролиниях или параллельно гидродвигателю.

При использовании дросселей в системах регулирования следует иметь в виду, что они не обеспечивают постоянную скорость перемещения или вращения исполнительного механизма при переменных нагрузках. Расход рабочей жидкости, протекающей через дроссель, зависит от перепада давления, величина которого определяется нагрузкой, приложенной к исполнительному механизму. Поэтому дроссели следует применять в гидросистемах, работающих при мало изменяющихся нагрузках, а также и тогда, когда допустимы изменения скорости (в основном в гидросистемах различных вспомогательных устройств.

В самоходных машинах часто применяют регулируемые дроссели с обратным клапаном. Они предназначены для ограничения потока рабочей жидкости в одном направлении и свободного пропускания его в другом направлении.

На рис. 6 показан общий вид и габаритные размеры типового регулируемого дросселя с обратным клапаном.

Рис.6. Общий вид дросселя.

Конструктивно это дроссель щелевого типа с посадкой запорно-регулирующего элемента на седло. Дроссель имеет резьбовое присоединение. Его устанавливают на входе в гидроцилиндр или на выходе из него. Не рекомендуется изменять рабочее сечение дросселя под давлением.

При направлении потока от В к А рабочая жидкость проходит через дроссель, а при направлении потока от А к В — через обратный клапан. Поток через дроссель с обратным клапаном зависит от перепада давления в подводимом и отводимом потоках и вязкости жидкости. Обратный клапан открывается при давлении 0,05 МПа.

Читайте также: Размеры аортального клапана норма

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Видео:Дроссели гидравлические.Скачать

Гидродроссели: разновидности и назначение

Для контроля расхода жидкости в гидравлических системах используется гидродроссели. Устройство создает жидкостное сопротивление потока, регулируя скорость работы гидродвигателя путем перепада давления. В некоторых случаях с этой задачей справляются гидрораспределители (сумматоры и делители потока).

Управление потоком с помощью дросселя называется дросселированием.

Видео:Дроссель или Регулятор потока жидкостиСкачать

Разновидности гидродросселей

На рисунке представлены обозначения гидродросселей двух типов:

а) регулируемый тип; б) нерегулируемый тип.

На схеме дроссель обозначается в виде сужения потока. Стрелка указывает, что возможно изменение сопротивления извне. К типу (а) (регулируемые дроссели) относятся изделия, у которых внешним воздействием изменяется площадь сечения рабочего потока.

Гидравлические дроссели классифицируются по конструкции запорного элемента. Наиболее распространены:

Видео:как работает дроссельный гидравлический клапан и как его сделать.Скачать

Принцип действия

Изменение гидравлического сопротивления создает перепад давления между узлами гидросхемы.

Перепад давления находится в прямой зависимости от расхода и площади проходного сечения и в обратной – от плотности рабочей жидкости.

Соотношение описывается выражением:

Q = µ∙S

µ – коэффициент расхода (≈0,7);

ρ – плотность жидкости, г/см3.

На скорость работы механизма также влияет геометрия дросселирующей щели, которая может быть конической, прямой, кольцевой и пр.

Важный параметр – характеристика дросселя. Это зависимость падения давления в распределителе от расхода проходящей через него рабочей жидкой среды. По типу соответствующего уравнения гидродроссели бывают линейные и квадратичные (нелинейные).

Видео:Дроссель. Принцип действия. Схема.Скачать

Гидродроссели линейные

Другие названия – вязкостные или инерционные. Проходное сечение имеет прямой профиль. Потери давления и расход на дросселе изменяются в зависимости от длины канала. Внутри создается ламинарное течение жидкости. Поэтому данный вид может используется только в маломощных системах с потерями давления ниже 0,3 МПа.

Чем длиннее проходной канал, тем выше площадь сечения, что предохраняет гидродроссель от скопления грязи и мусора на поверхности.

Существенный недостаток линейной конструкции – зависимость от вязкости жидкости и, как следствие, от температуры потока. Это резко ограничивает применение устройств в случае больших объемов двигателей.

Видео:Самодельный клапан замедлительСкачать

Гидродроссели нелинейные

Это распространенный тип дросселей, т.к. на его работу практически не влияет температура жидкости, а режим течения внутри турбулентный. Это позволяет применять устройства в мощных гидроприводах.

Характеристика описывается квадратичной зависимостью разницы давлений от расхода. При высокой скорости жидкости местное сопротивление вызывает завихрения и деформацию потока. Управление движением происходит за счет изменения количества сопротивлений либо площади сечения квадратичного дросселя.

Видео:Замедлительный клапан для гидравлики минитрактора своими руками из БРМ.Скачать

Классификация по типам регулирования и устройства

По типу управления гидродроссели могут быть управляемыми или неуправляемыми. В первом случае оператору доступно варьировать величину проходного канала; во втором – площадь рабочего сечения изменению не подлежит. На практике часто неуправляемый тип совмещают с другими регулирующими механизмами.

По типу конструкции гидродроссели делятся на устройства прямого действия и регуляторы скорости. Расход жидкости в дросселе прямого действия зависит от перепада давления на входе и выходе. В регуляторе скорости расход рабочей среды не зависит от внешних нагрузок и является постоянной величиной.

Регулируемые гидродроссели

Рассмотрим самые распространенные виды.

Щелевой. Широко применяется, в том числе на гидромоторах больших объемов. В проходном отверстии установлена полая пробка со щелью для потока. При повороте пробки изменяется площадь сечения. Таким образом, вязкость потока не оказывает влияния на пропускную способность. Недостатком является подверженность загрязнению.

Игольчатый. Запорно-регулирующий элемент имеет формы конуса. Дросселирующее отверстие короткое, омываемая поверхность малая. Как в предыдущем варианте, характеристика не сильно зависит от вязкости и температуры жидкости. Однако есть высокий риск засорения.

Читайте также: Клапан регулировки давления масла в двигателе

С продольной канавкой. Запорно-регулирующий элемент имеет срез, выполненный под углом, и прямоугольную или треугольную канавку. Взаимное расположение отверстия в гильзе и самого запирающего элемента определяет степень местного сопротивления. Площадь соприкосновения с жидкостью небольшая, щель узкая. Данный тип подходит для маломощных систем.

Видео:Гидравлический регулятор расхода (Схема подключения, обзор)Скачать

Формы гидродросселей

Простейшая конструкция напоминает по внешнему виду шайбу или комбинацию шайб. У таких дросселей, как правило, имеются заостренные кромки, предотвращающие загрязнение.

Более сложные и объёмные изделия (нелинейные) имеют квадратную форму. Для высокоскоростных и мощных потоков рекомендуется использовать одновременно комплект дросселей (пакетные гидродроссели). Такое решение минимизирует риски выхода из строя. Количество шайб определяет силу сопротивления. При расчете таких дросселей учитывается взаимное расположение шайб и удаленность отверстий друг от друга. Имеют значение также диаметры проходных отверстий.

Среди квадратичных дросселей с точки зрения расчетов наиболее простым является гидродроссель с золотниковым запорно-регулирующим элементом.

Видео:ДРОССЕЛЬ ГИДРАВЛИКИ САМОДЕЛЬНОГО МИНИТРАКТОРАСкачать

Применение дроссельного регулирования

Устройства используются для регуляции скорости движения потоков в гидродвигателях, гидромоторах. Однако для систем большой мощности применение мало эффективно.

В зависимости от конструкции регулятор устанавливается либо на входе в двигатель, либо на выходе (слив). Известны схемы с включением дросселя параллельно основному рабочему механизму.

Для ограничения давления в системе должен присутствовать предохранительный клапан.

Видео:Самодельный замедлительный клапан для гидравлики.Скачать

Явление облитерации

В техническом смысле облитерация – это заращивание сечения отверстия в процессе эксплуатации. Для дросселя площадь рабочего сечения не может снижаться бесконечно. Существует нижняя граница, по достижении которой стабильность работы дросселя резко снижается.

Твердые включения, содержащиеся в рабочих средах, могут задерживаться материалом запирающих элементов, оседать в микротрещинах. Происходит постепенное накопление частиц. Если их размеры приближаются к габаритам щели, есть риск полного заращивания с утратой пропускной функции. Восстановление расхода произойдет при расширении рабочего окна.

Помимо механического загрязнения облитерацию может вызвать и адсорбция стенками дросселирующей щели поляризованных частиц жидкости. Молекулы со временем образуют слой толщиной до 10 мкм, влияя на местное сопротивление.

Площадь проходного сечения постепенно уменьшается. При небольших рабочих сечениях может произойти полная облитерация. Избавиться от наслоения частиц можно вращательными или поступательными движениями одной из поверхностей относительно другой. Разрушение адсорбированного слоя поляризованных частиц приведет к восстановлению необходимого расхода.

Для предотвращения адсорбции молекул в конструкцию вносят изменения, предусматривающие осцилляции или вращения рабочего тела дросселя. В результате проходное окно не засоряется и не задерживает поляризованные молекулы. Облитерация не происходит.

Видео:Кран гидравлический замедлительный на гидравлику минитрактора СкаутСкачать

Когда необходим ремонт

В пространство между клапаном и корпусом гидродросселя попадают загрязняющие частицы из рабочих жидкостей. Это вызывает подклинивание клапана и создает нестабильность расхода потока. Для устранения неполадки необходимо разобрать гидродроссель, промыть все части, включая всю гидравлическую систему. После повторной сборки убедиться в восстановлении подвижности клапана. Перед запуском жидкость подлежит очистке от загрязнений.

Видео:установил регулируемый дроссель на опускание стрелы.Скачать

Краткое описание гидродросселя марки ДКМ

Основное предназначение дросселей ДКМ – создание перепада давления в рабочем потоке на входе и выходе или регулирование расхода в прямом и обратном направлениях. Особенностью конструкции является наличие обратного клапана.

Рабочая жидкость – масла; рабочая температура от 20 до 50 °С; допустимый размер частиц в маслах 25 мкм.

Номинальное давление на входе: 32 МПа, максимальное – 35 МПа.

В зависимости от исполнения, номинальный расход рабочей жидкости составляет от 12,5 до 63 л/мин; перепад давления на обратном клапане – от 0,25 до 0,35.

💥 Видео

Замедлитель масла для гидравликиСкачать

Штуцер-клапан уповільнювачСкачать

Гидрозамки одностороннего и двустороннего действияСкачать