Трехходовой гидроусилитель типа сопло-заслонка

В гидроусилителях типа сопло – заслонка всегда имеются относительно большие непрерывные утечки рабочей жидкости, что в основном и служит причиной использования их только для систем с низким давлением, за исключением того случая, когда гидроусилитель типа сопло – заслонка применяется как предварительный каскад усиления двухкаскадного гидроусилителя. При применении рассматриваемой схемы непосредственно в системах с высоким давлением диаметры сопел для ограничения утечки должны быть очень малы.

При конструировании и исследовании гидроусилителей типа сопло – заслонка нельзя пренебрегать установившимися силами, действующими на заслонку, так как они могут существенно влиять на работу гидроусилителя. Усилие на заслонке складывается из силы, создаваемой давлением жидкости, и силы, вызванной изменением количества движения рабочей жидкости, вытекающей из сопла. Для малых перемещений заслонки усилие на ней может быть выражено следующим уравнением:

Трехходовой золотниковый гидроусилитель типа сопло-заслонкаЭтот гидроусилитель имеет две идентичные гидравлические цепочки, одна из которых осуществляет подачу жидкости в одну полость гидродвигателя, а другая – в другую. Таким образом, гидроусилитель этого типа обеспечивает пропорциональное управление движением выходного штока двигателя.

Общей точкой двух цепочек является заслонка, которая перемещается между соплами. Когда заслонка движется в одном направлении, например влево, то зазор между правым соплом и заслонкой увеличивается, а зазор между левым соплом и заслонкой уменьшается. При этом, если поршень заторможен, давление в левой полости силового цилиндра будет возрастать, а в правой – падать. Когда заслонка находится в средней позиции по отношению к соплам, давления в обеих полостях цилиндра будут равны.

Как уже отмечалось выше, обычно соотношения между площадями дросселирующих отверстий постоянного и переменного сопротивлений выбираются так, чтобы при нейтральном положении заслонки давления в полостях цилиндра составляли половину давления подачи. При соблюдении этого условия характеристики усилителя линейны в наиболее широком рабочем диапазоне.