Автоматы разгрузки клапанного типа

Разгрузка насосов от потребления

Избыточной мощности

Автоматы разгрузки клапанного типа

В период между рабочими операциями насосы гидравлических систем необходимо автоматически переводить на режим холостого хода, т. е. разгружать их от потребления избыточной мощности. Так как мощность, потребляемая насосом, определяется через произведение

То разгрузка может быть достигнута уменьшением на режиме холостого хода до малых (нулевых) значений либо давления, либо подачи жидкости ( ).

Для разгрузки насосов постоянной подачи с механическим приводом используются автоматы разгрузки насосов (АРН) совместно с газогидравлическими аккумуляторами, которые в период работы системы в режиме холостого хода компенсируют утечки и питают жидкостью потребители с небольшим расходом.

В системе с АРН прямого действия (рис. 4.1) насос 1 подает жидкость в систему через обратный клапан 2. Жидкость одновременно поступает в камеры A и B автомата разгрузки. При повышении давления в системе до максимального поршень 4, преодолевая силу затяжки пружины 5 и силу давления жидкости на клапан 6 со стороны камеры А, открывает его. Линия подачи насоса таким образом соединяется с линией слива, и давление за насосом снижается до минимального уровня. Обратный ток жидкости из системы (аккумулятора 3) в момент разгрузки насоса блокируется обратным клапаном 2. После срабатывания «на разгрузку» поршень 4 вместе с клапаном 6 уходит в крайнее левое положение, поскольку давление в камере А уменьшается до сливного и пружина 5 сжата максимально. Затем по мере снижения давления в системе пружина 5 смещает поршень вправо до тех пор, пока запорный клапан 6 не сядет на гнездо, отсекая слив жидкости в бак.

Уравнение сил для момента разгрузки без учета сил трения можно записать в виде

(4.1)

уравнение сил для момента перевода на рабочий режим:

(4.2)

Совместное решение уравнений (4.1) и (4.2) показывает связь отношения давления с рабочими площадями АРН:

где и – минимальное и максимальное давления настройки автомата; и – рабочие площади, показанные на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Схема АРН прямого действия

Автоматы разгрузки насосов прямого действия используют для систем с малым расходом жидкости. В гидросистемах современных самолетов и вертолетов наибольшее распространение получили двухступенчатые автоматы разгрузки клапанного типа. Они пригодны для больших давлений и подач жидкости.

Главными узлами двухступенчатого АРН являются собственно клапан разгрузки А и датчик давления B (рис. 4.2). Датчик давления выполняет логические функции, подавая при определенном давлении команды либо для перевода системы на режим холостого хода, либо для включения насоса под нагрузку.

Автомат разгрузки клапанного типа работает следующим образом. Насос заряжает аккумулятор до давления при котором стержень 4 датчика давления поднимает клапан 2 на подвижном поршне 3, открывая доступ жидкости под поршень 1. Под действием давления поршень 1 передвигается и открывает клапан разгрузки 6, соединяющий напорную линию со сливной. Насос работает на холостом ходу до тех пор, пока давление в системе в результате утечек или питания потребителей не снизится до давления при котором пружина 5 сместит поршень 3 вправо. Как только клапан 2 отойдет от стержня 4, в полости поршня 1 упадет давление и клапан 6 под действием давления слива перекроет выход жидкости в бак, переключив насос на зарядку аккумулятора.

Давление, при котором срабатывает АРН, зависит от геометрических размеров датчика давления (площади и показаны на рис. 4.2) и силы затяжки пружины 5.

Рис. 4.2. Схема двухступенчатого АРН клапанного типа:

а – схема работы; б – график работы системы

Для положения поршня 3, при котором происходит смена режимов работы, модно записать

или

где – эффективные площади датчика давления; – сила трения в подвижных элементах датчика давления.

Откуда отношение давлений и составит

Разность давлений и обычно равна При увеличении разрыва в давлениях время работы на режиме холостого хода возрастает, но вместе с тем уменьшается весовая отдача системы, так как расчеты на прочность производят по максимальному давлению, а функционировать система должна при любом давлении в пределах от до

Недостаток системы с автоматами разгрузки состоит в том, что система перенапрягается из-за гидроударов при срабатывании АРН. Желательно, чтобы АРН срабатывал не чаще, чем один раз за 20…30 мин полета.

Дата добавления: 2015-09-02