Investigarea amortizor hidraulic

Sherbanenko VV Student Overko VM Cand. tehn. Stiinte, Assoc. Universitatea Tehnică Națională Donetsk

Afișează o schemă a dispozitivului de protecție împotriva presiunii supratensiunile din descrierea funcționării sale. Modelarea matematică a fluxului de lucru amortizor hidraulic.

Problema combaterii ciocan de apă la plante miniere deshidratării studiat pentru o lungă perioadă de timp, dar nu are o soluție unică până în prezent.

Creșterea puterii și lungimile conductelor de instalații de drenaj, precum și alte sisteme hidraulice, determină o creștere a pericolului de șoc hidraulic, valoarea care, datorită vitezei de curgere a crescut în conducte, are tendința de a crește. pumni hidraulice și care însoțesc procesele de unda adesea cauza distrugerea conductelor, valve, pompe sau alte tulburări de rupere funcționare normală a plantelor.

Cea mai comună și versatil metoda cantității de reducere artificială a impactului hidraulic este porțiunea de evacuare a fluidului. Cu toate acestea, există o problemă de durabilitate a unei perechi de supapă, care este supus uzurii intense. Faptul că una dintre cerințele de bază pentru a proteja dispozitivul de lovitura de berbec este durata de suprapunere a fluxului de proces drenat. Deci, pentru instalațiile de conducte de presiune de scurgere adâncime de 500 m fluxul de timp de suprapunere care ar trebui să fie de 5 - 10 perioade de impact hidraulic este de 8 - 15c. În modul de reglare a debitului, debitul este marcat uzura accelerată a suprafețelor de lucru ale supapei de perechi, ceea ce reduce semnificativ durabilitatea dispozitivului în ansamblu.

O posibilă soluție la această problemă este dispozitivul [1], a cărei schemă este prezentată în figura 1, iar descrierea operației este prezentată mai jos.

Figura 1 - Schema dispozitivului de protecție împotriva presiunii supratensiunii.

După pornirea dispozitivului de pompare și conducta de umplere 1 este un dispozitiv automat pentru reglarea presiunii de lucru. Acest lucru se realizează după cum urmează. acționează fluid întâi prin tubul de transfer la 2 robinet de golire Tarel pe fund și simultan pistonul 6 prin tubul 3. Deoarece cavitatea interioară inițial umplută numai cu aer la presiune atmosferică, sistemul mobil constând din tareli 2, pistonul 4 și pistonul 6 se deplasează în sus. Supapa de evacuare este deschis sub tareli și lichidul începe să umple conducta de scurgere 13 și un rezervor 12. în această parte din ea curge prin găurile marcate ca și a3. Cu toate acestea, deoarece rezistența elementelor menționate este considerabil mai mare decât rezistența supapei de golire, presiunea în cavitățile 13 și tubul rezervor 12 crește. Astfel, aerul prins în rezervorul 12 este comprimat și printr-o supapă de reținere 11 în tubul 8 intră în cavitatea de deasupra pistonului 6. Când presiunea crește până la o valoare, de exemplu, egală cu presiunea din interiorul țevii de protecție, pistonul 6 se deplasează în jos și închide orificiul din corpul capacului 5 . lichidul care curge în cavitatea de deasupra pistonului 4, prin tubul 9 se deplasează sistemul: pistonul 4, Tarel 2 în jos, acesta din urmă intră în contact cu șa, iar supapa de golire se închide. Ulterior, lichidul se scurge în cavitatea interioară a țevii 13 și rezervorul 12 printr-un orificiu de pe flanșa dreaptă a tubului. Cu toate acestea, datorită prezenței de verificare supape 10 și cavitatea 11 deasupra pistonului 4 și 6 sunt tăiate din atmosferă și presiunea în acesta se află la nivelul setat.

Când suprapresiunea șoc hidraulic în tubul 3 este transferat către pistonul 6 (presiunea de deasupra pistonului nu este modificat). Atunci când valoarea atinge valoarea calculată și forța presiunii de sub pistonul depășește forța de presiunea aerului comprimat de deasupra pistonului se deplasează în sus cilindrul și cavitatea 5 prin orificiul din capacul este conectat cu atmosfera. Sub acțiunea presiunii lichidului asupra acestora din urmă se deplasează Tarel 2, se deschide robinetul de scurgere, lichidul este drenat și ciocanul apa folosită la stingere. După reducerea presiunii sub pistonul 6, este deplasat în jos și la capătul inferior se suprapune peste orificiul din capacul cilindrului. Ca și umplerea cavităților de scurgere la presiunea lor lichid de creștere în tubul 9 treptat prin supapa de reținere 10 se acumulează în cavitatea cilindrului 5, pistonul 4 este în mișcare și, în consecință, Tarel în jos și se suprapun peste robinetul de golire.

Apoi, cavitatea țevii 13 și rezervorul 12 sunt golite printr-o gaură în flanșa dreaptă a țevii și dispozitivul gata de operare din nou.

Două dispozitiv de execuție descris, principal, atunci când cavitatea tubului 13 și rezervorul 12 au un volum suficient pentru a primi o cantitate substanțială de fluid - în acest caz absorber supapă de evacuare funcționează într-un mod favorabil. Al doilea proiectare poate fi utilizat atunci când este imposibilă organizarea unor volume semnificative de scurgere (de exemplu, în dimensiunile constrânși ale camerei de pompare). În acest caz, orificiul din flanșa dreaptă a țevii 13 are o mărime estimată secțiune de trecere a absorberului, supapa de evacuare este substanțial mai mare decât diametrul, iar funcția de curgere lină trece suprapunerea supapei și sunt determinate de rezistența la curgere a tubului 9.

Din descris mai sus, este clar că absorbantul de flux de lucru poate fi considerat ca fiind format din trei etape: Setați acționarea presiunii de lucru, închiderea ventilului după acționarea. Acționarea valvei de evacuare cu o precizie suficientă pentru scopuri practice pot fi considerate ca proces discret [2]. O condiție de deschidere a supapei de evacuare, în acest caz:

unde: P - presiunea din interiorul conductei de protecție (valorile curentului set); Pm - presiune deasupra pistonului 6; S'6, S6 - zona efectivă a pistonului 6, respectiv, deasupra și dedesubt.

Reglarea pe presiunea de lucru și închideți supapa după acționarea este în mod substanțial procese similare. Luați în considerare mai în detaliu procesul de închidere a supapei după acționare.

Ecuația diferențială a mișcării pistonului - tijă - supapă (Tarel):

în cazul în care: m - masa a elementelor în mișcare; x - coordonata poziției; t - timp; Pn - presiune deasupra pistonului 4; Pk - presiunea în cavitatea supapă; Sn - suprafața pistonului 4; S'k - aria valvei pe care presiunea Pk; Sk - zona de supapă; FTP - forța de frecare.

Analiza acestor ecuații este, în general, arată [2] că proprietățile inerțiale ale sistemului, precum și forțele de frecare pot fi neglijate, atunci ecuația (1) este convertit în forma:

Formăm ca ecuațiile legate de presiune și a costurilor între diferitele cavități ale amortizorului:

Aici Wp - volumul rezervorului; Wv - volumul de aer din rezervor, simbolurile rămase sunt realizate în conformitate cu schema: și - o rezistență hidraulică, înmulțită cu densitatea și accelerația gravitațională; Q - costuri; P - presiune. Legarea simboluri de date index este explicată în figură.

Ecuația (7) presupune că comprimarea aerului în proces izoterm rezervor, care este destul de acceptabil. [2]

Ecuațiile (2-9) a servit ca bază pentru crearea programului procesul de calcul închiderea supapei de golire șoc hidraulic absorber. Puteți să-l utilizați pentru a determina principalii parametrii de proiectare a amortizorului. De exemplu, calculele pot determina un tub impedanță, care trebuie să fie ales dintre condițiile pentru asigurarea unui închidere suficient de lungă supapă (șoc cel puțin 5 perioade hidraulice), care împiedică generarea unui ciocan de apă secundară atunci când valva se închide. În special, pentru diametrul alezajului nominal al absorbitor de 45 mm pentru instalarea de drenaj având o înălțime geometrică de 500 m, rezistența la curgere a tubului trebuie să fie gaura de rezistență echivalentă cu diametrul de 0,7 mm.

1. AS 1281805 Dispozitiv de amortizare șocuri hidraulice. Overko VM Domenii-ing LL Korolev AS și colab. Publ. în BI №1, 1987

2. Timoșenko GM Overko VM Cercetare amortizor hidraulic pentru mina plante Kiev deshidratare, 1980, 17c. Manuscrisul a fost depus în UkrNIINTI.