Влияние дроссельных устройств в проточной линии между впускными дроссельными окнами и рабочей поверхностью золотника
Исследования пульсации давления на участке трубопровода между двумя дроссельными диафрагмами (см. гл. 4) показали, что можно существенно влиять на уровень амплитуды этой пульсации путём установки дополнительных дроссельных устройств непосредственно за первой по потоку диафрагмой. Например, спрямляющая решётка практически полностью гасит локальную пульсацию за дроссельной диафрагмой с плавным входом. Снижает она также амплитуду пульсации за диафрагмой с прямоугольным входом, хотя и менее эффективно.
При этом следует иметь в виду, что дроссельные окна гидроусилителей выполняются, как правило, с входом, имеющим прямоугольную конфигурацию входной кромки.
Установка устройств такого типа в проточной линии гидроусилителя, где амплитуда пульсации давления не может быть уменьшена за счёт существенного изменения конфигурации и размеров дроссельных окон без изменения статической характеристики и быстродействия, является единственным способом уменьшить амплитуду пульсацию давления, действующего на рабочую поверхность золотника, а значит, уменьшить и пульсацию самого золотника.
При исследованиях (см. гл. 4) было также установлено, что пульсация давления в проточной линии возрастает после установки дополнительной диафрагмы. Всё это следует иметь в виду для понимания того, какой должна быть конфигурация гидроканала части проточной линии между входными дроссельными отверстиями и рабочей поверхностью его золотника, чтобы обеспечить минимальную добавку к уже существующему (из-за действия самого дроссельного отверстия) уровню пульсации давления.
Поэтому на экспериментальных установках (см. рис. 5.2 и 6.2) были проведены опыты по проверке эффективности влияния на пульсацию золотников дополнительных дроссельных устройств (решётки, щели с острой кромкой, щели протяжённостью l и дроссельной диафрагмы), установленных в проточной линии за впускными дроссельными окнами перед "рабочей" поверхностью золотника.
В экспериментальном гидроусилителе с рабочей поверхностью золотника, удалённой от дроссельных окон (см. рис. 5.2) за счёт установки на буксе дополнительных деталей в проточной линии были образованы спрямляющая решётка с размером ячейки δ (см. рис. 6.1,а), щель протяжённостью 1 = 6 мм (см. рис. 6.1,б), и щель с острой кромкой (см. рис. 6.1,в).
Размер щели δ варьировался в пределах 0,5.. .2 мм, что, конечно, изменяло запас площадей
На рис. 6.9 представлены результаты испытания этих устройств. Испытания показали, что решётка обеспечивает равномерное снижение амплитуды пульсации (на 10...20% от её максимального значения) для различных открытий дроссельных окон.
Рис. 6.9. Зависимость амплитуды пульсации золотника гидроусилителя (рис. 5.2) от открытия окон (для р0 = 2,0 МПа ) при установке дополнительных дроссельных устройств (рис. 6.1): 1 - исходный вариант, 2 - решетка, δ - 0,5 мм ,3 - щель протяженностью 10 мм, δ = 0,5 мм, 4 - щель с острой кромкой δ= 1 мм
Щель с острой кромкой и щель протяжённостью 1 = 6 мм, более существенно снижающие амплитуду пульсации (до 60 и 35% соответственно) в зоне, где она до их установки была велика, в зоне малых открытий окон (а значит, и малых амплитуд пульсаций) вызывают некоторое её увеличение. Это, вероятно, связано с переходом режима течения в щели через Reкp. Так как основной задачей является подавление значительных пульсаций, то предпочтительным в такой конструкции является организация щели.
Рис. 6.10. Зависимость амплитуды пульсации золотника гидроусилителя (рис. 6.2) от открытия окон, при установке дополнительных дроссельных устройств (рис. 6.3):
1 - исходный вариант, 2 - щель протяженностью l - 10 мм, δ = 2 мм , 3 - дроссельная диафрагма d=l 5 мм
Решётка, как отмечено в [49], сама создаёт некоторый уровень пульсации, а щель с острой кромкой, как показали испытания, при увеличении её ширины до δ = 2 мм (ширина дроссельных окон 1,8 мм) в зоне больших амплитуд может увеличивать пульсацию выше исходного уровня, причём существенное влияние оказывает изменение температуры рабочей жидкости, вызывающее изменение числа Re .
На экспериментальном гидроусилителе с полым дифференциальным поршнем (см. рис. 6.2), в котором значительная амплитуда пульсации его золотника связана с существованием режимов непосредственного воздействия струй из дроссельных окон на ближайшую к ним часть рабочей поверхности, была проверена эффективность гасящего действия щели l=10 мм,
δ=2 мм. Щель была организована за счёт установки внутри поршня связанного с ним диска (см. рис. 6.3,6). При этом оказалась вынесенной за щель вся рабочая поверхность. Пульсация в зоне значительных амплитуд была снижена до 25% от максимальной величины (рис. 6.10), на остальных режимах также произошло некоторое её снижение [67, 68].
Установка дроссельной шайбы диаметром 15 мм с прямоугольными кромками на входе увеличила амплитуду пульсации в этой зоне в 1,7 раза. Увеличилась амплитуда пульсации и на остальных режимах.
