Характеристики гидрораспределителей

Эксплуатационные качества гидрораспределителя оцениваются по следующим критериям:
- предел динамической характеристики
- предел статической характеристики
- потери давления
- утечки (для гидрораспределителей золотникового типа)
- быстродействие (время переключения).

Предел динамической характеристики

Произведение значений расхода и рабочего давле­ния гидрораспределителя определяет предел его динамической характеристики, который может ограничиваться пружиной, электромагнитом или давлением управления (в зависимости от ис­полнения по гидросхеме).

При включении действу­ющее усилие должно преодолеть усилие пружины и осевую силу.

При отключении пружина должна вернуть золотник в исходное положение, преодоле­вая осевую силу.



Возникающие в гидрораспределителе осевые силы по своей величине и направлению действия для од­ного и того же номинального размера зависят от исполнения по гидросхеме.

Предел динамической характеристики, который со­ответствует величине допустимого расхода при оп­ределенном значении давления, определяется осе­вой силой, возникающей в гидрораспределителе при переключении золотника.

Она складывается из следующих составных частей:
- динамической (массовой) силы F_m,
- силы вязкости F_x,
- силы потока F_st,
- силы сопротивления F_v.

Предел статической характеристики

Предел статической характеристики в значительной степени зависит от времени воздействия рабочего давления. Под воздействием давления, времени и других факторов, таких как загрязнения и силы ад­гезии, возникающие между золотником и корпусом, движение золотника затрудняется.

При частом срабатывании гидрораспределителя силы адгезии практически незаметны, однако при длительных перерывах и высоком давлении они приводят к заклиниванию золотника. Подобные яв­ления возникают и в клапанах прямого действия, имеющих ограниченное перестановочное усилие.

В отличие от динамических сил, силы адгезии очень сильно зависят от времени воздействия.
Несколько факторов определяют величину этих сил:
- величина рабочего давления
- диаметр золотника
- вязкость и температура рабочей жидкости
- качество выполнения отверстия в корпусе и на­ружной поверхности золотника
- зазор в паре корпус-золотник
- качество очистки рабочей жидкости
- длина перекрытия и наличие разгрузочных кана­вок.
Потери давления

Потери давления Ар в гидрораспределителе — это пе­репад давлений между входом и выходом, т.е. его внут­реннее сопротивление.

В ламинарной области потока этот перепад давлений возникает прежде всего за счет трения о стенки, в турбулентной — в основном за счет потери кинетической энергии, которая происходит из-за срыва потока на дросселирующих кромках.



Характеристика для 4/3 гидрорас­пределителя

Так как перепад давлений на практике не может быть вычислен с достаточной точностью, производители определяют значения для отдельных размеров гид­роаппаратов эмпирическим путем и заносят резуль­таты в форме Ар- О характеристической кривой. При этом необходимо учитывать, соединениям каких гидролиний соответствует каждая из кривых (например, Р-А и В-T или Р-В и А-Т и т.д.).

Для сравнения полученных результатов необходи­мо провести испытания в соответствии со стандар­том DIN ISO 4411, причем вязкость рабочей жидко­сти должна поддерживаться постоянной.

Быстродействие (время переключения)

Время переключения гидрораспределителя — это временной интервал от начала приложения управ­ляющего воздействия до полного окончания хода управляющего элемента. Определение времени срабатывания производится в соответствии со стан­дартом ISO 6403. Экспериментальные исследова­ния гидрораспределителей с электроуправлением показали, что время переключения складывается из четырех фаз

Диаграмма зависимости ход-время (фазы времени переключения).

t_А-Время запаздывания срабатывания от мо­мента подачи напряжения до начала переме­щения якоря. В этом временном промежутке создается магнитная сила, необходимая для преодоления усилия пружины и сил адгезии золотника.
t1- Время до начала эффективного воздействия силы потока на дросселирующую кромку (пусковая зона).
t₂- Время, необходимое для создания полной магнитной силы, способной противодейство­вать максимальному значению силы потока. Оно зависит от величины силы потока и в значительной степени влияет на общее вре­мя переключения t (зона силы потока).
t₃- Время, необходимое для движения управля­ющего золотника до своего конечного поло­жения (зона переключения).