Systems. Methods. Technologies 1 (37) 2018

Системы Методы Технологии. А.М. Альмохаммад и др. Метод расчета … 2018 № 1 (37) с. 18-21 19 существенно влияющих на эффективность работы гид- росистемы, является температурный режим гидропри- вода. Оптимальная рабочая температура жидкости в гидросистемах находится в пределах 50–70 ° С. Перед запуском температура жидкости в гидросистеме равна температуре окружающей среды, которая в зимних условиях может достигать –50 ° С. В этом случае целе- сообразно устанавливать системы регулирования тем- пературы рабочей жидкости, которые позволят уско- рить процесс выхода гидросистемы на необходимый температурный режим в предпусковой период [1–4]. На основе анализа систем регулирования температуры рабочей жидкости [5–14] предлагается повысить работо- способность гидросистемы за счет дроссельного устрой- ства разогрева рабочей жидкости, которое позволит обес- печить оптимальный температурный режим в предпуско- вой период. В связи с этим задачей данного исследования становится разработка конструктивной схемы дроссель- ного устройства разогрева рабочей жидкости гидросисте- мы и методики расчета его параметров. Конструктивная схема дроссельного устройства. Предлагается дроссельное устройство разогрева рабо- чей жидкости, автоматически включающееся в работу в предпусковой период. На рис. 1 представлена конструктивная схема дрос- сельного устройства разогрева рабочей жидкости гид- росистемы. Устройство состоит из корпуса 1 , дросселя разогрева с регулировочным винтом 2 , запорного управляемого золотника 3 , жестко связанного с порш- нем 4 , пружины 5 , регулировочного винта 6 , капилляр- ной трубки 7 , выносного теплоприемника 8 и направ- ляющей втулки 9 . Рис. 1. Конструктивная схема дроссельного устройства разогрева рабочей жидкости гидросистемы Выносной теплоприемник, капиллярная трубка и поршневая полость герметично соединены между со- бой и заполнены термометрическим веществом — жидкостью (толуол, ксилол и др.) или газом (фреон и др.). Для исключения влияния теплового расширения теплоприемника на давление заполняющей его жидко- сти термобаллон рекомендуется изготавливать из мате- риала с низким коэффициентом теплового расширения. Дроссельное устройство работает следующим обра- зом. Масло из гидросистемы через отверстие А подает- ся под давлением в напорную полость B . В начальный момент времени запорный управляемый золотник 3 закрыт, и вся рабочая жидкость проходит через дрос- сельное отверстие Е в сливную полость D . Проходное сечение дросселя регулируется винтом 2 , при этом изменяется интенсивность разогрева рабочей жидкости. При повышении температуры рабочей жидко- сти термометрическое вещество в выносном датчике, погруженном в гидравлическую емкость, начинает рас- ширяться и воздействовать на управляющий поршень 4 . Управляющий поршень, преодолевая сопротивление пружины 5 , перемещает золотник вправо и приоткрывает проход через отверстие С рабочей жидкости гидросисте- мы из полости P в полость D . При дальнейшем разогреве рабочей жидкости золотник будет смещаться вправо до тех пор, пока площадь проходного сечения C запорного регулирующего золотника не станет равна площади про- ходного сечения подводящего трубопровода с целью ис- ключения остаточного гидравлического сопротивления. Винтом 6 регулируется предварительное поджатие пру- жины 5 , и тем самым изменяется температура открытия запорного золотника 3 . Для исключения влияния давле- ния рабочей жидкости в результате внутренних перетечек на запорный управляемый золотник со стороны пружины 5 просверлен канал, соединяющий пружинную полость со сливной. Построение математической модели. Площадь проходного сечения щели дросселя [15; 16]: щ ср щ h d s ⋅ ⋅π= , (1) где h щ — высота щели; d ср — средний диаметр проход- ной щели дросселя:  sin ⋅ = h h щ , (2) ( ) 2 2sin  ⋅ −= h d d к ср , (3) где h — величина смещения дроссельного устройства 2; d к — диаметр дросселирующего канала;  — угол конуса дросселя (рис. 2). Рис. 2. Проходное сечение дросселя предварительного разогрева На рис. 3 представлена расчетная схема сил, дейст- вующих на золотник. Рис. 3. Силы, действующие на золотник