Actionari hidraulice si pneumatice

CONSTRUCTIA, FUNCTIONAREA SI INCERCAREA SUPAPELOR CU COMANDA DIRECTA SI PILOTATE

Scopul lucrarii

Lucrarea are ca scop determinarea caracteristicilor functionale, hidraulice si mecanice ale unei supape nomial-inchise comandata direct si ale unei supape pilotate produse de intreprinderea 'Balanta' Sibiu.

2. Constructia si functionarea unei supape normal inchise comandata direct

O supapa mecanohidraulica este formata dintr-o carcasa (corp) in interiorul careia se deplaseaza elementul mobil (obturator, sertar, ventil) sub actiunea fortelor de presiune si a foitei elastice furnizate de un resort .

O supapa are in general 4 racorduri:

A - racordul de intrare.

B - racordul de iesire.

X - racordul de comanda directa,

Y - orificiul de drenaj al camerei de volum variabil in care se afla amplasat resortul.

Simbolul general al supapei contine un patrat corespunzator carcasei (corpului), in interiorul caruia este reprezentata o sageata corespunzatoare elementului mobil. In jurul patratului sunt reprezentate racordurile si resortul (fig. 1).

In cazul supapelor normal-inchise cu comanda interna, racordul de comanda este conectat la racordul de intrare.

Drenajul este intern daca racordul de drenaj este conectat la racordul de iesire si esle extern daca esle conectat la rezervor.

Supapa analizata este comandata direct, deoarece lichidul din racordul de comanda actioneaza direct asupra obturatorului, determinand miscarea acestuia.

Figura

3. Functionarea unei supape normal-inchise comandata direct

supapa de siguranta (Fig. 2) comandata direct, limiteaza superior presiunea de refulare a pompei prin evacuarea debitului excedentar la rezervor prin fanta inelara dintre obturator si sertar) si corp. Deplasarea axiala a sertarului este determinata de rezultanta fortelor de presiune pe suprafata de comanda, care comprima suplimentar resortul.

Figura

4. Supapa cu ventil conic

upapa analizata este caracterizata prin solutia constructiva adoptata pentru elementul mobil. Acesta prezinta doua portiuni: una conica (de aceea supapa se numeste 'cu ventil conic') si una cilindrica (un piston atasat venlilului) (Fig.3). Intre pistonul atasat ventilului si alezajul in care acesta oscileaza axial se realizeaza o fanta inelara care are rolul unui drosel de amortizare. Jocul radial care se realizeaza intre aceste piese este de ordinul a 0,05 - 0,07 mm, asigurand centrarea ventilului si deci stabilitatea supapei.

Conicitatea ventilului asigura reducerea gradientului de arie al orificiului si marirea siabilitatii supapei. Droselul de amortizare asigura amortizarea oscilatiilor hidromecanice caracteristice cuplului sertar-resort si implicit amortizarea oscilaliilor presiunii de refulare a pompei.

Supapa pilotata

Figura

Figura

La depasirea presiunii de incepere a deschiderii pilotului, acesta este parcurs de un debit ce trece si prin droselul de comanda D. Caderea de presiune pe acesta se aplica intre suprafetele de comanda ale supapei principale in sensul deschiderii acesteia.

Cand debitul pilotului atinge 1-2 l/min, caderea de presiune atinge 10- 15 bar, determinand inceperea deschiderii supapei principale. O crestere ulterioara a debitului pilotului provoaca o deschidere mare a supapei principale deoarece resortul acesteia are o rigiditate redusa si anume:

K_e pilot = 100000 N/m

K_e supapa principala = 1000 N/m

Astfel, debitul evacuat prin supapa principala creste foarte repede la cresterea presiunii racordul P. Deschiderea mare a supapei principale, masa redusa a acesteia si rigiditatea scazuta a resortului sau creeaza pericolul unor oscilatii antointretinute. Pentru evitarea acestora, supapa principala este prevazuta cu un drosel de amortizare amplasat pe racordul suprafetei

pasive (DA_spr

CARACTERISTICA DE REGIM STATIONAR A SUPAPEI PILOTATE

Aceasta caracteristica (fig. 6) prezinta doua portiuni cu pante diferite;

prima corespunde pilotului si este de aproximativ 1 l/min / 10 bar;

- cea de a doua corespunde supapei principale, panta avind valoarea de 0 l/min / 10 bar.

Cu manometrele M1 si M2 se masoara presiunea in amonte si aval de supapa pilotata; presiunile p1 si p2:

astfel masurate se determina caderea de presiune. Pentru a calcula debilul care parcurge fiecare supapa in parte, se masoara turatia morului hidraulic volumic folosit ca debitmetru. Turatia n_m este indicata de turometrul numeric, masurata in rot/min.

Motorul volumic are capacitate fixa cunoscuta, deci debitul lui se va calcula folosind relatia: ,

Figura

5. Datele masurate si calculate sunt:

Figura 7