Studierea și Experimentarea Aparatajului Hidraulic de Reglare și Control al Presiunii cu Acțiune Directă

1.1. Aparatajul hidraulic pentru reglarea şi controlul presiunii. Noţiuni generale.

Aparatajul hidraulic pentru reglarea şi controlul presiunii poate fi de presiune, reducţie şi aparataj cu diferenţa de presiune.

Aparatajul hidraulic pentru reglarea si controlul presiunii protejează sistemul hidraulic de supraîncărcării, deci presiune care depăşeşte valoarea stabilită. Aparatajul reacţionează numai in situaţie de accident, diversând lichidul de lucrul din linia de presiune in linia de evacuare şi în continuare în rezervor. Exemplu de această funcţionare este funcţionarea supapei de presiune în sistemul hidraulic cu reglarea volumică a vitezei în caz că sarcina asupra cilindrului hidraulic depăşeşte sarcina calculată. În cazul apariţie suprasarcinii cilindrul hidraulic se opreşte, fiindcă lichidul de lucrul se scurge in rezervor prin supapa de presiune.

Supapele de presiune sunt destinate pentru menţinerea presiunii constante în sistemul hidraulic, prin scurgerea permanentă a unei parţi a lichidului de lucru în rezervor. Aşa un regim de lucru al supapei se observă în cazul utilizării reglării rezistive a vitezei în sistemul hidraulic, fiindcă droselul sau regulatorul de debit limitează debitul lichidului care vine în cilindrul hidraulic iar restul lichidului se scurge in rezervor prin supapa de presiune.

Supapele de presiune pot fi cu acţiune directă şi indirectă. În supapele de presiune cu acţiune directă sertarele au forma cilindrică cu caneluri. Pe suprafaţa frontală de jos al sertarului acţionează presiunea hidraulică a lichidului, pe suprafaţa frontala de sus al sertarului acţionează presiunea mecanică a arcului.

În cazul debitului mic al lichidului şi presiunii se utilizează supapele de presiune cu acţiune directă. La aparatele hidraulice cu acţiune directă se referă aparatele G54-3 (fig.1) şi aparatele hidraulice cu supape de sens unic G66-3 (fig.3).

În cazul măririi debitelor lichidului de lucru şi a presiunilor brusc se măreşte dimensiunea arcului, din acest motiv în sistemele hidraulice se utilizează supapele de presiune cu acţiune indirectă.

În aparatele hidraulice cu acţiune indirectă cu deplasarea sertarului dirijează o supapă suplimentară de dimensiuni mici. Sertarul de deversare are forma cilindrică în forma de T cu caneluri şi amortizor. Asupra celor 3 suprafeţe frontale acţionează presiunea cilindrului din sistem, iar din altă parte ea se reglează cu suprafaţa suplimentară.

Supapele de presiune trebuie să menţină presiunea stabilită în intervale posibil mai mari de schimbare a debitelor lichidului de lucru, care le traversează.

Supapele de reducţie se utilizează pentru formarea presiunilor constante stabilite pentru sectoare separate a sistemului hidraulic, mai joasă (mici) decât presiunea în ramură de presiune a pompei. Ele se utilizează atunci, când de la o pompă hidraulică se alimentează câţiva cilindri hidraulici cu diferite valori de presiune.

Supapele de presiuni au diferite execuţii după modul de dirijare diametrul trecerii convenţionale, conectarea la presiunea normală. Majoritatea supapelor au dirijare manuală şi numai câteva execuţii au dirijare electrică - de descărcare.

Supapele de presiune utilizate în maşini unelte au următoarele (treceri) diametre convenţionale: 10, 20 şi 32 mm. Industria fabrică de asemenea supape cu diametre convenţionale 40 şi 50 mm, dar ele se utilizează rar.

După modul de conectare supapele au execuţie cu filet şi cap la cap. După modul de conectare cu filet găurile în corp au filet conic sau metric. În supapele cu conectare cap la cap, găurile se execută pe suprafaţa îmbinată.

1.2 Supapele de presiune G54-3

Construcţia supapei de presiune G54-3 cu conectare după filet este ilustrată pe (fig.1.) Ea este alcătuită din următoarele piese:

corpul 3, căpăcel 5, sertar 2, arc 6, şurub reglabil 8 şi bucşa 7. Lichidul se aduce la supapă prin orificiul P şi se elimină prin orificiul A. Cavitatea P prin canalul 10 şi orificiu mic (rezistenţă) 11 se uneşte cu cavitatea 1, iar cavitatea 9 prin canalul 4 - cu orificiul A. Când forţa de la presiunea lichidului asupra suprafeţei frontale a sertarului în cavitatea 1 învinge forţa arcului 6, sertarul se deplasează în sus unind cu canelura în sertar cavitatea P şi A. Daca cavitatea A este unită cu rezervorul, supapa lucrează în regimul supapei de siguranţă.

Forţa hidraulică P(A), care acţionează asupra suprafeţei frontale a sertarului, se determină după formula: