Запорно-регулирующее устройство гидросистемы

 

Изобретение относится к области .автоматики и может применяться в гидросистемах машин. Цель изобретения - предохранение платформ или рабочих органов от повреждения при резких ударах и стопорение их при обрыве шланга. При подъеме грузовой платформы рабочая среда подводится от распределителя к входу 10 регулятора 1, через дросселирующяе каналы 6 и осевой канал 5 - к входу клапана 2 и черезосновной канал 14 и дросселирующие каналы 15 - к гидроцилиндру. Плунжер 7 регулятора 1 и шарик 16 клапана 2 отжимаются пружинами, благодаря чему рабочая среда истекает через максимальные сечения дросселирующих каналов, обеспечивая требуемую скорость подъема груза. При опускании платформы под действием рабочей среды плунжер и шарик сжимают пружины, за счет изменения сечения дроссельных каналов 6 регулятора 1 уменьшается пропускная способность регулятора, что обеспечивает постоянство скорости опускания груза. При повреждении маслопровода 3 (обрыве) шарик 16 под действием давления рабочей среды запирает основной канал 14 клапана 2 и обеспечивает стопорение рабочего гидроцилиндра , опускаюш,его или поднимающего груз. 7 ил. и (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

П 4 G 05 D 7/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4196227/24-24 (22) 05.01.87 (46) 15. 11. 88. Бюл. Р 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда в сельском хозяйстве (72) В.С.Логвинов, А.А.Сафонов, M.È.ÁèðþKoâ и Н.А.Мерцалов (53) 621.646.3 (088.8) (56) Руководство по эксплуатации и уходу, тракторы "Беларусь" МТ3-50, МТЗ-ЗОЛ, МТ3-52, МТЗ-52Л. Минск:

Урожай, 1971, с.169, фиг.71. (54) ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЦЕЕ УСТРОЙСТВО

ГИДРОСИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к области .автоматики и может применяться в гидросистемах машин. Цель изобретения— предохранение платформ или рабочих органов от повреждения при резких ударах и стопорение их при обрыве шланга. При подъеме грузовой платформы рабочая среда подводится от распределителя к входу 10 регу„„ЯУ„„ИЗ78ЗВ д1 лятора 1, через дросселирующпе каналы б и осевой канал 5 — к входу клапана 2 и через основной канал 14 и дросселирующие каналы

15 — к гидроцилиндру. Плунжер 7 регу-лятора 1 и шарик 16 клапана 2 отжимаются пружинами, благодаря чему рабочая среда истекает через максимальные сечения дросселирующих каналов, обеспечивая требуемую скорость подьема груза. При опускании платформы под действием рабочей среды плунжер и шарик сжимают пружины, за счет изменения сечения дроссельных каналов

6 регулятора 1 уменьшается пропускная способность регулятора, что обеспечивает постоянство скорости опускания груза. При повреждении маслопровода 3 (обрыве) шарик 16 под действием давления рабочей среды запирает основной канал 14 клапана 2 и обеспечивает стопорение рабочего гидроцилиндра, опускающего или поднимающего груз. 7 ил.

1437838

Изобретение относится к области автоматики и может применяться в гидросистемах машин, в частности для торможения и стопорения рабочего ци5 линдра, спускающего груз, когда возникает опасность травмирования обслуживающего персонала опускающейся платформой (рабочим органом), опасность повреждения подъемного устрой- !ð ства при быстром опускании груза и потери жидкости, истекающей из полости рабочего цилиндра при случайном повреждении или разрыве шланга (маслопровода) . 15

Цель изобретения — предохранение опускающихся платформ или рабочих органов от повреждения при резких ударах и стопорение платформы или рабочих органов при случайном обрыве 20 шпанга.

На фиг. 1 дана схема подключения запорно-регулирующего устройства в гидросистему; на фиг. 2 — запорнорегулирующее устройство в момент под- 25 нятия платформы; на фиг. 3 — то же, в момент опускания платформы; на фиг. 4 — то же, в момент обрыва маслопровода (шланга); на фиг. 5 — сечение запорного клапана; на фиг. 6 и 7 30 сечения автоматического регулятора расхода жидкости.

Запорно-регулирующее устройство состоит из автоматического регулятоРа 1 расхода жидкости и запорного клапана 2, соединенных между собой маслопроводом (шлангом) 3.

Автоматический регулятор расхода жидкости состоит иэ корпуса 4 с расположенным в нем осевым каналом 5, 40 имеющим в продольном направлении дросселирующие каналы 6 переменного по длине сечения, плунжера 7 с пружиной 8 и винтовым звеном 9, размещенным в канале 5. Канал 5 имеет 45 вход 10 и выход 1!. Регулятор устанавливают на распределитель плоскостью 12.

Запорный клапан состоит из корпуса 13 с расположенным в нем основным каналом 14, имеющим в продольном направлении дросселирующие каналы 15 шарика 16 с пружиной 17 и винтовым звеном 18. Основной канал 14 имеет вход 19 и выход 20. Клапан устанавливается на гидроцилиндр плоскос55 тью 21.

Запорно"регулирующее устройство работает следующим образом.

При подъеме грузовой платфорМы рабочая среда подводится от распределителя к входу 10 регулятора 1 (см.фиг.1). Дальше по дросселирующим каналам 6 канала 5 к выходу 11 в маслопровод 3, к входу 19 клапана 2 и ,через основной канал 14 и дросселирующие каналы 15 к выходу 20 и к гидроцилиндру. Плунжер 7 регулятора

1 и шарик 16 клапана 2 отжимаются пружинами 8 и 17, благодаря чему рабочая среда истекает через максимальные сечения дроаселирующих каналов 6 и 15. Этим обеспечивается требуемая скорость подъема груза.

При опускании платформы (рабочего органа) (см.фиг.2) с грузом или беэ груза рабочая среда истекает из гидроцилиндра через выход.20 клапана 2 и дросселирующие каналы 15 основного канала 14 к входу 19. Дальше по маслопроводу 3 через выход 11 регулятора 1 и дросселирующие каналы 6 канала

5 к входу 10 и к распределителю. Под действием давления рабочей среды плунжер 7 регулятора 1 и шарика 16, клапана 2, перемещаясь, сжимает пружины 8 и 17, при этом за счет уменьшения сечения дроссельных каналов 6 регулятора устанавливается повышенное давление на выходе 11 регулятора 1 и входе !9 клапана 2, которое предотвращает эапирание шариком 16 основного канала 14 клапана 2. Уменьшение сечения каналов 6 регулятора приводит к уменьшению пропускной способности. канала 5 и, следовательно, к низкой скорости опускания груза.

При повреждении маслопровода 3 (обрыве) (см.фиг.3) давление на входе 19 клапана 2 становится равным атмосферному. Шарик 16 под действием давления рабочей среды сжимает пружину 17 и запирает основной канал 14 клапана 2. Этим обеспечивается стопорение рабочего гидроцилиндра, опускающего или поднимающего груз.

Для обеспечения постоянства скорости опускания груза в стенках канала 5 регулятора 1 каналы 6 выполнены в виде шлицевых пазов переменного сечения. Причем изменение площади сечения дроссельных каналов выбирают следующим образом.

Под воздействием перепада давления ар, которое не позволяет шарику

16 запорного клапана 2 полностью закрывать дросселирующие каналы !5, з 1437838 плунжер 7 регулятора 1, преодолевая сопротивление пружины 8, перемещается на расстояние 41 от своего начального положения (см.фиг.2). Участ5 ки дроссельных каналов, находящиеся на расстоянии от начального положения плунжера 7, в паре с ним образуют дросселирующий элемент, причем площадь дросселирования определяется 10 суммой минимальных сечений каналов на данном участке.

Зависимость площади сечения дроссельных каналов от 41 (расстояние от начального положения плунжера) 15 находится путем решения системы уравнений (С

1 )

1 (8 пл

1 — Т . = 91

+ л(н((с (2) С

Т вЂ” 1 мин пл

С T м с(кс T м ((н п пл

S — 1 макс (3) T мин

T м(r кc T л(мн

Тллс(сс

Тмин . + макС

"р = ре

S 41

Тлл((н (4) 4 8QL q.

RН Др

Т

4Р

"R+

Q = — -

1 (5) ° Д

Др= (41+1) с

Ъ

I пл

25 где 4р.S ( пл

3,5 10 м /с перепад давлений на входе и выходе автоматического регулятора, Н/м, так как давление на входе 10 много меньше давления на выходе 30

11, то принимаем, что площадь поршня гидравлического цилиндра, м ; рабочая нагрузка на цилиндр, н; 35 объемный расход масла через устройство, м /с; площадь плунжера регулятора, м начальное сжатие пружины 40 регулятора, м; коэффициент жесткости пружины, Н/м; радиус дроссельного отверстия регулятора, м; 45 длина дросселирующего канала, в нашем случае примерно равна длине плунжера, м; коэффициент вязкости мас- 50 ла, кг/м.с; расстояние от начального положения плунжера, м.

Обозначим максимальную и минималь55 ную нагрузку на цилиндр Т „„,и Т „„„ соответственно найдем коэффициент жесткости пружин С и зависимость R от 41

Дроссельные каналы 6 регулятора 1 выполнены таким образом, что зависимость радиуса R от 41, определяемая по выражению (5), обеспечивает в системе при любой нагрузке постоянный перепад давлений 4р = const (см. фиг.7). Жесткость пружины 17 запорного клапана 2 рассчитана так,.что шарик 16 перемещается на определенное расстояние в зависимости от др и не препятствует прохождению рабо-" чей среды через дроссельные каналы !

5 (см.фиг.2).

Пример расчета параметров запорнорегулирующего устройства для гидравлической системы подъема кузова прицепа 2ПТС-4:

Т макс= 5 = 5 104 Н вЂ” масса подвижной части кузова;

Т м„н = 1 т = 1 10 H — масса час-.

4 ти кузова без груза;

S = 113 10 4 м — площадь поршня гидравлического цилиндра.

Объемный расход масла (найдем из тех соображений, что в среднем приемлемое (по соображениям безопасности) время опускания платформы прицепа (рабочего органа) (t) соответствует t = 30 м, рабочий ход гидроцилиндра составляет Х = 0,93 м

Х S 0 93 113 10

4 = — — — =

2 с 30 ния плунжера для прицепа 2ПТС-4 име- ет вид (см.фиг.7) принимаем

510 м=

Подставляя зывающую R а1,„, = 0,01 м =

5 мм; i1 = l1 3 i данные в формулу с л 1 получим

R =

1437838

10 мм3

0 кгlм с. (5), свя2 75 .10

R =

М

2 75 10

А 339 л1+1 1- мнн 1 1- макс 10 MM мин

Тмакс Тмнн следующим образом С = S — -- — — = 25 1-макс

1000 — 0,785 -- — — — = 27,78 кг/см.

1 ° 113

Начальное сжатие пружины 1, = ЗО

Тмин й1 „= 0,25 см.

Транс Тонн

При выполнении дроссельных каналов по выражению (5) при условии

f(др) = const = 350 см /с обеспечивается постоянная, независящая от нагрузки на рабочий цилиндр скорость опускания платформы (рабочих органов), а при обрыве подводного шланга . гидросистемы платформа (рабочие органы) стопорится.

Таким образом, зависимость радиуса дроссельного канала от перемещеПлощадь плунжера S » выбираем из условия S „ . (8-10) 17 R „„„= (8-10) . 23,7 = (189,6-237) мм R „„= 20 — (4,38-4,9) мм.

Принимаем радиус плунжера равным

5 мм. Жесткость пружины определяем

В настоящее время в машиностроении постоянно возникает необходимость в использовании гидросистем, обеспечивающих быстрый подъем рабочих органов и постоянную независящую от внешней нагрузки замедленную скорость опускания, а также блокировку опускающейся платформы (рабочих органов) при случайном обрыве шланга.

При оснащении предложенным уст- ройством сельскохозяйственных машин исключается возможность резкого опускания платформы (рабочих органов) при случайном повреждении при разрыве шланга, а значит и связанных с этим травм.

Формула изобретения

Запорно-регулирующее устройство гидросистемы, содержащее автоматический регулятор расхода и запорный клапан, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью предохранения платформ или рабочих органов от повреждения при резких ударах, стопорения при случайном обрыве шланга, автоматический регулятор расхода выполнен в виде корпуса с дроссельными каналами, выполненными в виде продольных шлицевых пазов переменного по длине сечения, и с размещенным в его осевом канале подпружиненным плунжером, причем запорный клапан и автоматический регулятор расхода установлены последовательно между гидроцилиндром и распределителем.

1437838

17 иг. рог 7

Составитель Н.Гондаксазова (Редактор О.Спесивых Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Заказ 5893/48 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4