This sermon will consider the two strongest arguments for God's Existence, The Argument from Design (Teleological Argument) and the Moral Argument. We will consider the fine tuning of the universe and complexity of biological systems as evidence of Intelligent Design. We will also consider the Moral Argument, rejecting notions that morality is somehow expressed genetically or through sheer reason and demonstrating that Christian morality is not capriciously prescriptivist, but flows from God's character organically.
1. (19) BY (11) 7020
(13) U
(46) 2011.02.28
(51) МПК (2009)
F 16K 17/00
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) КЛАПАН ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ
(21) Номер заявки: u 20100425
(22) 2010.05.04
(71) Заявитель: Государственное науч-
ное учреждение "Объединенный
институт машиностроения Нацио-
нальной академии наук Беларуси"
(BY)
(72) Авторы: Мацкевич Александр Алек-
сандрович; Поддубко Сергей Нико-
лаевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Объединенный
институт машиностроения Националь-
ной академии наук Беларуси" (BY)
(57)
Клапан для управления давлением, содержащий корпус с каналом подвода давления
питания, каналом слива, выходным каналом регулируемого давления, подпружиненным
клапаном и внутренней расточкой, в которой размещен подпружиненный основной золот-
ник, отличающийся тем, что во внутренней расточке корпуса размещена неподвижная
гильза, в осевом отверстии которой установлен с возможностью взаимодействия с основ-
ным золотником, рабочая поверхность которого выполнена конической, подпружиненный
тормозной золотник, при этом в гильзе выполнен дроссельный канал, сообщающийся с
осевым отверстием, а в корпусе установлен дополнительный предохранительный клапан.
(56)
1. Тарасик В.П. Фрикционные муфты автомобильных гидромеханических передач. -
Минск: Наука и техника, 1973.
2. Патент RU 2335665, 2008.
Фиг. 1
BY7020U2011.02.28
2. BY 7020 U 2011.02.28
2
Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к сред-
ствам управления давлением в гидравлических системах, используемых при включении
фрикционных муфт гидромеханических передач тяжелых транспортных машин.
Известен клапан для управления давлением фирмы Allison [1].
Клапан содержит установленные в корпусе регулирующий золотник, плунжер и рас-
положенные между ними пружины. Корпус содержит входное и выходное отверстия, ка-
нал слива.
Плавное нарастание давления на выходе из клапана обеспечивается за счет перемеще-
ния плунжера, а нарастание давления до максимального значения - за счет перекрытия ре-
гулирующим золотником канала слива.
Для плавного регулирования давления в гидравлической системе при включении
фрикционных муфт необходимо указанный клапан устанавливать непосредственно в каж-
дом гидравлическом цилиндре гидропривода.
Разность между значениями давлений в начале и конце регулирования в клапане не-
большая, из-за этого при переключении передач под нагрузкой происходит буксование
фрикционной муфты и перегрев фрикционных дисков транспортного средства.
Для данного клапана необходимо применять устройство задержки включения после-
дующей ступени и увеличить время работы гидромеханической передачи в нейтрали.
Недостатком клапана является также невозможность его работы при переменном дав-
лении в гидравлической системе управления переключением передач, которое изменяется
в зависимости от режима работы гидромеханической передачи.
Известен наиболее близкий к предлагаемой полезной модели клапан для управления
давлением [2]. Клапан для управления давлением, содержащий корпус с каналом подвода
давления питания, каналом слива, выходным каналом регулируемого давления и внутрен-
ней расточкой, в которой размещен золотник, имеющий внутри канал с дросселем, соеди-
няющий канал подвода давления питания с левой полостью, образованной расточкой в
корпусе и левым торцом золотника и сообщающейся с каналом слива через управляющий
клапан, и канал, соединяющий выходной канал регулируемого давления с правой поло-
стью, образованной расточкой в корпусе и правым торцом золотника и содержащей воз-
вратную пружину, воздействующую на золотник, при этом в золотнике выполнен
дополнительный канал, соединяющий правую полость с каналом слива, в котором уста-
новлен дополнительный подпружиненный клапан, а в канале, соединяющем выходной ка-
нал регулируемого давления с правой полостью, установлен дополнительный дроссель.
Правая полость выполнена с возможностью соединения дополнительным подпружинен-
ным клапаном с выходным каналом регулируемого давления или с каналом слива. Клапан
выполнен с электромагнитным управлением.
При работе клапана в процессе быстрого перемещения золотника в нейтральное по-
ложение дроссель и дополнительный подпружиненный клапан влияют на появление раз-
режения со стороны правой полости, где установлена пружина, что приводит к снижению
быстродействия срабатывания золотника и клапана в целом.
Задание скорости и положения золотника обеспечивается электромагнитным клапа-
ном, что усложняет электрическую схему системы автоматического управления гидроме-
ханической передачи.
Рабочие поверхности золотника имеют цилиндрическую форму и острую кромку,
ухудшающие условия прохождения рабочей жидкости, что приводит к скачкообразному
изменению давления в гидравлической системе гидромеханической передачи.
После заполнения гидравлического цилиндра гидропривода давление в выходном ка-
нале регулируемого давления возрастает мгновенно, что создает повышенные динамиче-
ские нагрузки на элементы гидромеханической передачи, а также сокращает
долговечность работы гидромеханической передачи и ухудшает комфортность транспорт-
ного средства.
3. BY 7020 U 2011.02.28
3
В гидросистеме необходимо использовать клапаны для управления давлением на каж-
дый исполнительный гидроцилиндр фрикционной муфты в отдельности, что увеличивает
габаритные размеры системы управления гидромеханической передачи транспортного
средства.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повы-
шение надежности работы клапана за счет увеличения быстродействия срабатывания зо-
лотника и обеспечения плавного регулирования давления.
Поставленная задача решается тем, что в клапане для управления давлением, содер-
жащем корпус с каналом подвода давления питания, каналом слива, выходным каналом
регулируемого давления, подпружиненным клапаном и внутренней расточкой, в которой
размещен подпружиненный основной золотник, согласно техническому решению, во
внутренней расточке корпуса размещена неподвижная гильза, в осевом отверстии которой
установлен с возможностью взаимодействия с основным золотником, рабочая поверх-
ность которого выполнена конической, подпружиненный тормозной золотник, при этом в
гильзе выполнен дроссельный канал, сообщающийся с осевым отверстием. В корпусе со-
держится дополнительный предохранительный клапан.
Наличие гильзы с установленным в ней подпружиненным тормозным золотником
обеспечивает быстрый возврат основного золотника и задание его скорости перемещения.
Для задания скорости перемещения основного золотника используется тормозной зо-
лотник с отдельной пружиной.
Выполнение рабочей поверхности основного золотника конической позволит снизить
пульсации давления при работе клапана и обеспечит более плавное регулирование давле-
ния.
Для обеспечения предохранения гидросистемы от мгновенного увеличения давления
используется дополнительный предохранительный клапан, ограничивающий уровень дав-
ления в гидросистеме после заполнения гидроцилиндров фрикционных муфт до момента
начала регулирования давления.
Конструкция клапана позволяет его использовать в гидромеханической передаче в
единственном экземпляре за счет того, что обеспечивается наполнение гидроцилиндров
фрикционных муфт любого объема.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - клапан для управления давлением;
фиг. 2 - расположение элементов клапана при рабочем давлении в гидравлической
системе;
фиг. 3 - варианты выполнения рабочей поверхности золотника;
фиг. 4 - график зависимости давления в выходном канале клапана от времени его сра-
батывания клапана.
Клапан для управления давлением содержит (фиг. 1) корпус 1 с каналом подвода дав-
ления питания 2, каналом слива 3, выходным каналом регулируемого давления 4, подпру-
жиненным клапаном 5 и внутренней расточкой 6, в которой размещен основной золотник
7 с образованием левой 8 и правой 9 полостей. Левая полость 8 образована расточкой 6 в
корпусе 1 и левым торцом основного золотника 7 и выполнена с возможностью соедине-
ния с каналом слива 3 посредством подпружиненного клапана 5 и с каналом подвода дав-
ления питания 2. Правая полость 9 образована расточкой 6 в корпусе 1 и правым торцом
основного золотника 7, содержит возвратную пружину 11, воздействующую на основной
золотник 7, и соединена с каналом слива 12. Во внутренней расточке 6 корпуса 1 разме-
щена неподвижная гильза 13, в которой выполнено осевое отверстие 14 с установленным
в нем с возможностью взаимодействия с основным золотником 7, рабочая поверхность 15
которого выполнена конической, подпружиненный тормозной золотник 16 и выполнен
дроссельный канал 17, соединяющий канал подвода давления питания 2 с тормозной по-
лостью 18, образованной осевым отверстием 14 в гильзе 13, правым торцом тормозного
4. BY 7020 U 2011.02.28
4
золотника 16 и расточкой 6, выполненной в корпусе 1 клапана. Канал 2 подвода давления
питания и выходной канал 4 регулируемого давления соединены с основной полостью 19,
образованной расточкой 6 в корпусе 1 и рабочей поверхностью золотника 15 основного
золотника 7. Основная полость 19 соединена с каналом подвода давления питания 2 и вы-
ходным каналом регулируемого давления 4, а также имеет возможность соединения с ка-
налом слива 3 посредством дополнительного предохранительного клапана 21.
Работу клапана для управления давлением рассмотрим при применении его в гидрав-
лической системе гидромеханической передачи в шасси МЗКТ 7930, содержащей пять
фрикционных муфт с клапанами включения, гидроцилиндры, отвечающие за включение
соответствующей передачи. Канал подвода давления питания 2 клапана соединяется с вы-
ходом фильтра тонкой очистки, выходной канал регулируемого давления 4 клапана со-
единяется с входом клапана включения соответствующей фрикционной муфты.
Этапы работы клапана для управления давлением.
Клапан (фиг. 1) работает следующим образом. При отсутствии давления в гидросис-
теме золотники 7, 16 находятся в крайнем левом положении под действием соответст-
вующих пружин, золотники дополнительного подпружиненного клапана 5 и
предохранительного клапана 21 находятся в крайнем нижнем положении под действием
соответствующих пружин. Левая полость 8 соединена с каналом слива 3 посредством до-
полнительного подпружиненного клапана 5. Давление в каналах подвода давления пита-
ния 2 и выходном регулируемого давления 4 отсутствует.
Расположение элементов клапана при рабочем давлении в гидравлической системе.
При установлении рабочего давления в гидросистеме гидромеханической передачи
рабочая жидкость под этим давлением попадает в каналы 2, 4 и под нижний торец золот-
ника дополнительного подпружиненного клапана 5, который, преодолевая усилие, созда-
ваемое соответствующей пружиной, поднимается вверх, рабочая жидкость под давлением
поступает в полость 8, при этом рабочая жидкость через дроссельный канал 17 поступает
в тормозную полость 18, из-за разности давлений в полостях 8, 18 основной золотник 7
перемещается вправо, перекрывая канал слива 3, соединенный через основную полость 19
и предохранительный клапан 21. Давление после клапана в канале 4 регулируемого дав-
ления равно давлению в канале 2 подвода давления питания Рпит (фиг. 4).
Заполнение гидроцилиндра.
При включении гидроцилиндров гидросистемы происходит их заполнение, при этом
отсутствует полезная нагрузка в гидроцилиндрах, следовательно, падает давление в кана-
лах подвода давления питания 2 и регулируемого давления 4 (участок РО, фиг. 4). Золот-
ник подпружиненного клапана 5 под действием соответствующей пружины опускается
вниз, полость 8 соединяется с каналом слива 3, основной золотник 7 и тормозной золот-
ник 16 перемещаются влево под действием соответствующих пружин. Значение давления
в канале регулируемого давления 4 соответствует значениям ОА (фиг. 4).
Завершение заполнения гидроцилиндра.
После наполнения гидроцилиндра фрикционной муфты мгновенно возрастает давле-
ние в выходном канале регулируемого давления 4 (т. В, фиг. 4), срабатывает дополни-
тельный предохранительный клапан 21 и соединяет основную полость 19 с каналом слива
3, обеспечивая заданный уровень давления (т. В, фиг. 4), одновременно с этим срабатыва-
ет подпружиненный клапан 5, при этом канал подвода давления питания 2 соединяется с
полостью 8, основной 7 и тормозной 16 золотники начинают перемещаться вправо, пре-
одолевая усилие соответствующих пружин и давления в тормозной полости 18, равного
давлению в канале 4 регулируемого давления. Дроссельный канал 17 обеспечивает тре-
буемую скорость перемещения основного золотника 7.
Установление давления питания.
Нарастание давления (отрезок CD, фиг. 4) обеспечивается перекрытием отверстия ос-
новной полости 19, образованного рабочей поверхностью 15 основного золотника 7 и
5. BY 7020 U 2011.02.28
5
корпусом 1, соединенного через предохранительный клапан 21 с каналом слива 3. Уста-
новление давления питания (отрезок DE, фиг. 4) в канале регулируемого давления 4 про-
исходит при перемещении основного золотника 7 и тормозного 16 в крайнее правое
положение (фиг. 2).
При выполнении рабочей поверхности 15 основного золотника 7 по криволинейным
выпуклым или вогнутым образующим и/или с продольными пазами различных попереч-
ных сечений (прямоугольного, треугольного, круглого, фасонного) возможно получение
различных законов плавного увеличения давления в выходном канале клапана и гидро-
системе в целом (фиг. 3).
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.