Схема управления насосом – дозатором

Содержание

Насос-дозатор: основа гидрообъемного рулевого управления трактора

Во многих колесных тракторах и различных самоходных машинах применяется гидрообъемное рулевое управление. Основным устройством управления и контроля в данной системе является насос-дозатор — все об этом агрегате, его типах, устройстве и принципе работы, а также о его выборе и замене читайте в статье.

Что такое насос-дозатор?

Насос-дозатор (НД, гидроруль) — регулирующий и исполнительный механизм системы гидрообъемного рулевого управления (ГОРУ) тракторов и самоходных машин; гидромеханическое устройство для управления потоками рабочей жидкости между основным насосом и исполнительными гидроцилиндрами ГОРУ в соответствии с углом поворота рулевого колеса.

На многих колесных тракторах и самоходных машинах, а также на некоторых моделях грузовых автомобилей используется гидрообъемное рулевое управление — гидравлическая система, обеспечивающая отклонение управляемых колес и их удерживание в выбранном направлении. В состав ГОРУ входит масляный насос питания, масляный бак, насос-дозатор (гидроруль), исполнительный гидравлический цилиндр (или два цилиндра) и система трубопроводов. Управление всей этой системой осуществляется насосом-дозатором, непосредственно связанным с рулевым колесом.

Насос-дозатор имеет несколько функций:

  • Подача масла от насоса питания на гидравлические цилиндры при отклонении рулевого колеса от нейтрального положения;
  • Изменение количества масла, поступающего на исполнительные гидроцилиндры, пропорционально углу поворота руля;
  • Слив рабочей жидкости из цилиндров в бак;
  • Перепуск рабочей жидкости от питающего насоса в бак при нейтральном положении руля;
  • Обеспечение работоспособности ГОРУ при неисправном насосе питания (работа рулевого управления в аварийном режиме).

Насос-дозатор является основным механизмом управления в ГОРУ, без которого работа данной системы в принципе невозможна, поэтому при неисправности или некорректной работе должен быть отремонтировать или заменен в сборе. Чтобы сделать правильный выбор насоса-дозатора, следует разобраться в существующих типах, конструкциях и особенностях этих агрегатов.

Типы, конструкция и принцип работы насоса-дозатора

Используемые в настоящее время насосы-дозаторы имеют принципиально одинаковую конструкцию. Насос состоит из трех агрегатов:

  • Следящий гидрораспределитель (распределительный блок);
  • Гидромотор обратной связи (качающий узел);
  • Блок клапанов.

Все агрегаты сблокированы в единую компактную конструкцию, которая устанавливается на конце рулевого вала и трубопроводами связана с другими деталями системы (насосом и гидроцилиндрами). Насосы-дозаторы отличаются типом и конструкцией отдельных агрегатов — распределительного блока и гидромотора.

Следящий гидрораспределитель — золотникового типа, построен на основе полого золотника (или сразу двух золотников) с проточками и каналами, который имеет прямое соединение с валом рулевого колеса (поэтому входным сигналом распределителя является отклонение руля). Золотник может поворачиваться вокруг своей продольной оси, чем обеспечивается распределение потоков поступающей от насоса питания рабочей жидкости. В среднем положении руля золотник расположен таким образом, что масло от насоса питания через блок клапанов сливается в масляный бак — в данном случае колеса установлены в прямом направлении и поворота не происходит. При отклонении руля в одну или другую сторону золотник поворачивается, и поток жидкости поступает на качающий узел, а оттуда — на исполнительные гидроцилиндры.

Качающий узел может быть двух типов:

  • Аксиально-поршневой;
  • Планетарный (героторный).

Аксиально-поршневой гидромотор выполнен на основе подпружиненных шаровых клапанов, размещенных по обе стороны кулачковой шайбы. В кулачковой шайбе выполнены углубления для поршней, а сама она соединена с золотником. Поворот золотника приводит к повороту шайбы, она смещается и шарики попадают в ее лунки — так происходит наполнение полости за шариком рабочей жидкостью. При дальнейшем вращении шайбы шарики поднимаются и замыкают полости, что приводит к подаче содержащегося в них масла к клапанам и далее на исполнительные гидроцилиндры.

Планетарный гидромотор выполнен на основе системы из обоймы (венца, неподвижной шестерни) с роликами и вращающегося внутри него сателлита (звезды), который посредством эксцентрика связан с золотником. Сателлит установлен так, что между ним и обоймой остается несколько замкнутых полостей различного объема. При вращении сателлита полости изменяют свой объем: часть из них увеличивается, часть — уменьшается. Над всеми полостями выполнены каналы, через которые в зависимости от положения золотника осуществляется подача или отвод рабочей жидкости. В нейтральном положении золотника рабочая жидкость проходит через полости и клапаны, не оказывая на них никакого воздействия, и сливается в бак. При повороте руля золотник и клапаны устанавливаются в такое положение, что масло поступает в полости в момент увеличения их объема, а при последующем сокращении объема поступает в исполнительные гидроцилиндры.

Золотники в гидромоторах обоих типов имеют прямое соединение с рулевым колесом, однако они поворачиваются на небольшой угол только во время движения руля — при остановке руля золотник под воздействием специальной пружины возвращается в нейтральное положение, прерывая подачу рабочей жидкости к качающему узлу (и одновременно направляя ее от насоса подачи в масляный бак). При повороте руля в ту же или в обратную сторону золотник вновь отклоняется, повторяя все описанные выше процессы.

Качающие узлы обоих типов сконструированы таким образом, что обеспечивают дозированную подачу масла в гидроцилиндры, причем количество жидкости пропорционально углу отклонения руля от средней точки. То есть, чем больше угол поворота руля, тем на больший угол повернется сателлит или кулачковая шайба, и тем больше масла поступит в гидроцилиндр. Обычно за один оборот руля насосы различных типов и конструкций подают в цилиндры от 80 до 500 куб. см рабочей жидкости. При остановке руля подача жидкости прекращается, при этом она оказывается запертой в контуре между насосом-дозатором и цилиндром. При обратном повороте руля масло из гидромотора тут же начинает подаваться в другой цилиндр (или в обратную полость двухпоршневого цилиндра), а из первого цилиндра жидкость сливается через специальный клапан.

За распределение жидкости в насос-дозаторе отвечают, как правило, клапаны на основе обычных подпружиненных шариков. В блоке клапанов располагаются рабочие клапаны, предохранительный клапан (обеспечивает слив масла при чрезмерном давлении в насосе), несколько обратных клапанов (для защиты от утечки жидкости при потере давления от насоса подачи, а также для разобщения полостей слива и нагнетания насоса), противовакуумные и противоударные клапаны (для обеспечения нормальной работы насоса, предотвращения гидроударов и кавитации) и другие.

Следует отметить, что насос-дозатор может работать как в обычном режиме (как описывалось выше), так и в аварийном (при неисправности насоса). При аварийном режиме качающая секция обеспечивает нагнетание масла в исполнительные гидроцилиндры за счет усилий, прилагаемых водителем к рулевому колесу (в этом случае НД фактически становится ручным масляным насосом). Возможность работы без насоса питания обеспечивает безопасность трактора или самоходной машины и позволяет нормально выполнять движение до места ремонта.

Вопросы выбора, замены и обслуживания насоса-дозатора

В процессе работы ГОРУ в насосе-дозаторе действуют высокие давления, также детали этого агрегата подвержены интенсивным механическим нагрузкам — все это приводит к износу компонентов, увеличению зазоров и поломке агрегата в целом. О неисправности НД свидетельствуют отсутствие реакции со стороны руля при его повороте и, напротив, самопроизвольное вращение руля, а также некорректная работа рулевого управления. При появлении этих неисправностей следует произвести диагностику деталей рулевого управления и насоса-дозатора. Данная работа должна выполняться в соответствии с инструкцией по ремонту и ТО трактора/самоходной машины, либо в соответствии с инструкцией на отдельный агрегат.

В случае обнаружения неисправности насоса-дозатора следует выполнить ремонт с применением ремонтных комплектов. Наиболее частой проблемой НД является износ и повреждения уплотнительных элементов — резиновых колец, сальников и прокладок. Также повреждения возникают в подшипниках, валах, плитах гидромоторов и т.д. Все эти детали и уплотнители сегодня предлагаются ремкомплектами, что позволяет сократить стоимость ремонтных работ.

В случае, если насос не подлежит ремонту, необходимо покупать новый агрегат. На замену следует выбирать насос-дозатор того же типа и модели, что был установлен ранее. При необходимости можно использовать аналог, но он должен иметь ту же производительность (или, по крайней мере, не меньшую производительность) и подходящий по конструкции привод. Дополнительно может потребоваться комплект крепежа и сопутствующих деталей для выполнения монтажных работ. Установка и наладка нового насоса-дозатора выполняются в соответствии с инструкциями. При верном выборе и замене НД рулевое управление трактора будет надежно и эффективно работать в любых условиях эксплуатации.

Пример модернизации электрической схемы насосной станции с двумя насосами на схему с управлением от ПЛК

В отзывах на предыдущую статью по этой теме – Пример модернизации электрической схемы грузового подъемника с использованием программируемого контроллера (ПЛК) было пожелание сделать материал с более подробным пошаговым разбором процесса написания программы на языке CFC в CoDeSys . Так как схему из предыдущей статьи заново разбирать не очень интересно, то давайте возьмем на этот раз для примера что-нибудь другое, например, когда-то очень популярную схему насосной станции с откачивающими насосами.

Читайте также:  Тестирование строчной развертки при малом напряжении питания

Устройство и принцип работы насосной станции

Итак, имеется насосная станция дренажного типа с двумя насосами. Вода набегает в резервуар самотеком, а задача насосов откачивать ее из этого резервуара, что бы не допустить его перенаполнения. Один из насосов по схеме является основным, второй – резервным. Схемой предусмотрена возможность назначения основного и резервного насоса с помощью переключателя.

Первоначально в работу включается насос, который назначен основным, а в случае если он не справляется с откачиванием жидкости, то ему на помощь автоматически включается резервный насос. Если же оба насоса не могут откачать жидкость, то срабатывает световая и звуковая сигнализация.

Принцип действия схемы управления

Уровень жидкости контролируется датчиками уровня с 4 контактами. При подъеме жидкости в емкости контакты по очереди замыкаются, подают питание на катушку промежуточных электромагнитных реле, контакты которых включены в цепи катушек электромагнитных пускателей, управляющих электродвигателями насосов.

Схема электрическая принципиальная насосной станции с двумя откачивающими насосами:

Существует еще один вариант этой схемы с обозначениями выполненными по современным ГОСТам (1 и 5 – задвижки, 2 – клапан, 3 – нагнетающие трубопроводы, 4 – насосы, 6 – резервуар, 7 – всасывающие трубопроводы, 8 – электрод):

Пример прохождения тока по цепям по первой схеме (при первом основном насосе, а втором резервном, переключатель ПО стоит в положении 1):

1) При достижении водой уровня Э1 – ничего не происходит,

2) При достижении водой уровня Э2 – срабатывает катушка реле РУ1, замыкает свои контакты, в т.ч. включается контакт в цепи пускателя ПМ1, включается в работу двигатель Д1.

3) При достижении водой уровня Э3 – срабатывает катушка реле РУ2, при этом реле РУ1 тоже включено и двигатель Д1 работает. Реле РУ2 замыкает свои контакты, в т.ч. включается контакт в цепи пускателя ПМ2, включается в работу двигатель Д2.

4) При достижении водой уровня Э4 – срабатывает реле РА. Контакты этого реле включены в отдельную схему на независимый источник питания, например, аккумуляторную батарею (на первой схеме не показана). Там же подключен контакт реле напряжения РКН. При отсутствии напряжения или аварийном уровне жидкости срабатывает сигнальная лампа и звонок (они на первой схеме тоже не показаны).

Схема насосной станции может работать в автоматическом и ручном режимах. Выбор режима работы для каждого насоса осуществляется индивидуально с помощью переключателей ПУ1 и ПУ2. А ручном режиме включение и выключение электромагнитных пускателей и двигателей насосов выполняется с помощью кнопок КнП и КнС.

Модернизация схемы

Проведем модернизацию релейной схемы управления насосной станции. Управлением процессом откачивания жидкости после модернизации будет выполнять программируемый логический контроллер (ПЛК). В качестве ПЛК в данном случае можно использовать контроллер любого типа. В нашем случае отлично подойдет даже какое-либо недорогое программируемое реле.

Так как задача этой статьи чисто образовательная – дать первоначальные навыки составления программ для ПЛК, то использовать будем для этого очень удобный программный пакет CodeSyS 2.3 и контроллер фирмы ОВЕН. Модель контроллера требует CodeSyS при создании проекта в программе. Программу будем составлять на языке CFC.

Этот проект был связан исключительно с учебными целями. Наша задача заменить схему управления с релейной на программную, ничего не меняя в устройстве, технологии и органах управления насосной станции.

Для начала определим все необходимые входные и выходные сигналы, которые нам понадобятся в программе.

Шкаф управления насосами: виды, схемы подключения, обзор популярных моделей

Обслуживание автономной системы водоснабжения включает в себя контроль над насосным оборудованием и исправностью коммуникаций, консервацию сети во время долгого отсутствия, рациональное автоматическое управление.

Автоматизацию легко реализовать, установив в специально отведенном месте шкаф управления насосами – компактную распределительную станцию, работающую в нескольких режимах. Мы подробно расскажем, как грамотно произвести его сборку и установку. Следуя нашим советам, вы сможете грамотно выполнить подключение оборудования.

Мы привели типовую комплектацию шкафа управления. Описали, какие дополнительные функции могут быть установлены и использованы. Предложенные к рассмотрению сведения дополнили полезными иллюстрациями и видео.

Назначение и комплектация ШУН

Техническая начинка разных моделей отличается, так как пункты контроля имеют индивидуальную функциональную направленность.

Производители предлагают готовые стандартные схемы, но они не всегда отвечают конкретным требованиям, поэтому существует такая услуга, как изготовление блока управления на заказ. Для начала постараемся рассмотреть общие позиции, объединяющие все модели.

Функциональные обязанности шкафа управления

Основной функцией любой распределительной станции является организация работы подключенного к ней оборудования, в данном случае – насосного. С одного пульта управления (а это удобно, если расстояние между объектами большое) эффективно производится контроль над двигателями дренажных, поверхностных, скважинных насосов.

Количество подключенных агрегатов может быть различным. Минимальное подключение – один скважинный или погружной насос, который осуществляет подачу воды и обеспечивает ее наличием всю систему водоснабжения (отопления, пожаротушения). Кроме него подключают дренажный насос, необходимый для откачки воды в бытовых и аварийных ситуациях.

Автоматическое включение/выключение насосных двигателей облегчает жизнь владельцев частного дома, позволяя свободное время проводить в кругу семьи, а не за ручным переключением тумблеров.

Еще несколько удобных функций, которые можно «поручить» автоматике:

  • контроль напряжения в сети, необходимого для бесперебойной работы оборудования;
  • предохранение механизмов от перебоев электропитания и коротких замыканий;
  • контроль уровня воды в скважине (или другом резервуаре) и реагирование на ее недостаток;
  • фиксирование скачков давления и регулировка оптимальных параметров (остановка двигателя при достижении критической отметки, запуск при выравнивании показателей);
  • дистанционное управление скважинными насосами, прямой доступ к которым невозможен;
  • распределение нагрузки между несколькими агрегатами или аварийное подключение запасного варианта.

В результате централизованного автоматического управления работа насосных станций становится более производительной, а срок службы электрического оборудования заметно увеличивается. Современные электронные системы позволяют программировать механизмы и включать их в удобном режиме (например, только в дневное время).

Все сбои регистрируются, а во время возникновения аварийной ситуации срабатывает сигнализация. С материальной стороны – экономия энергозатрат и, соответственно, снижение платы за электроэнергию.

Краткое описание стандартной комплектации

Наличие тех или иных элементов зависит от количества и категории насосов, узких или более широких технических возможностей, наличия дополнительных функций.

Базовая комплектация у большей части моделей, выставленных на продажу, выглядит следующим образом:

  • Прямоугольный металлический корпус с расположенной на лицевой стороне панелью управления. Конструкция панели может отличаться, но на ней обязательно присутствуют индикаторы и кнопки типа «Пуск» или «Стоп».
  • Переключатель (один или несколько), позволяющий включать/выключать насос в ручном режиме.
  • Предохранители и элементы защиты.
  • Узел контроля, регулирующий напряжение трех фаз.
  • Преобразователь частоты, необходимый для контроля над асинхронным двигателем.
  • Автоматический блок регулировки, отвечающий за плановое и аварийное отключение оборудования.
  • Комплект датчиков, показывающих давление и температуру воды.
  • Термическое реле.
  • Набор лампочек – световая сигнализация.

Основные функции, заложенные в блок управления, зависят от нескольких факторов. Например, при наличии 2 насосов, основного и дополнительного (резервного), устанавливается программа, позволяющая включать оба механизма поочередно.

Датчик температуры предохраняет технику от перегрева и работы в режиме сухого хода (вероятность возникновения подобной ситуации происходит часто в скважинах с недостаточным дебитом). Автоматика останавливает работу оборудования, а при наступлении благополучных условий для забора воды вновь включает двигатель подключенного насоса.

Насос дозатор в составе гидрообъёмного рулевого управления ГОРУ трактора МТЗ 80(82)

Трактора МТЗ 80(82) в составе рулевого управления имеют два вида конструкции системы гидравлического усиления. Ранние модели оснащались гидравлической рулевой колонкой – ГУР, более поздние версии трактора имеют систему гидрообъёмного рулевого управления — ГОРУ. С учётом того, что в конструкции ГУР присутствует ряд механических пар, взаимодействующих с золотником гидроусилителя, эффективность работы узла зависит от ряда регулировок зазоров в зацеплении деталей, а также от степени их износа. В практике узел показал себя чувствительным к незначительным нарушениям в сочленениях деталей привода, в зацеплениях червячной пары, и зубчатой планки с сектором.

Несмотря на то, что гидравлическая колонка рулевого управления ГУР является комплексным узлом, обеспечивающим не только механическую передачу руля управления с одновременным гидравлическим усилением на передние колёса, но и автоматическое включение блокировки ведущего заднего моста — система ГОРУ проявила себя менее прихотливым и простым устройством с эффективным усилением.

Узлы гидрообъёмного рулевого управления МТЗ

Система ГОРУ представляет собой ряд взаимодействующих узлов обеспечивающих управление передними колёсами трактора с гидравлическим усилением, а также обеспечивает гидравлический привод блокировки дифференциала заднего моста трактора.

Насос

Давление создаётся штатным узлом в комплектации трактора вне зависимости от системы гидроусиления руля. На МТЗ 80(82) установлен отдельный гидронасос шестерёнчатого типа левого вращения НШ 10 Л или НШ 14 Л с производительностью 21 и 28 литр/мин соответственно. Узел обеспечивает рабочее давление в системе до 140 кгс/см² (14 мПа), размещён в передней правой стороне трактора с приводом от шестерни газораспределения двигателя.

Насосы с большей производительностью устанавливают на тракторах с повышенной нагрузкой на передний мост при использовании фронтального погрузочного оборудования.

Отдельный гидробак обеспечивает систему рабочей жидкостью в объёме до 10 литров, размещён спереди радиатора трактора на полураме, вместо рулевой колонки ГУР. Узел оборудован фильтром для очистки рабочей жидкости.

Насос-распределитель

Основной узел системы – насос дозатор героторного типа обеспечивает распределение и подачу давления масла в рабочие полости гидроцилиндра в соответствии с направлением поворота рулевого колеса управления трактором. Узел поучает привод от руля через карданный вал. В заводской комплектации узел расположен в кабине трактора на кронштейне под рулевой. В переоборудованном варианте устанавливается на дополнительном фланце гидробака ГОРУ.

МТЗ 80(82) комплектуют дозаторами с производительностью 100 или 160 смᶾ. Узел с большей производительностью используют на МТЗ 82 или тракторах с передним погрузочным оборудованием для получения эффективности управления с учётом повышенной нагрузки на передние колёса.

Для нормальной работы дозатора с производительностью 160 смᶾ систему рекомендуют оснащать насосом большей производительности — НШ 14.

Кран блокировки

Золотниковый кран включения блокировки дифференциала заднего моста, получает привод управления от педали — «принудительного включения блокировки» или в переделанном варианте с ГУРа на дозатор от рукоятки управления блокировкой. Узел устанавливается в заводской комплектации под кабиной, в переоборудованном варианте на отдельном кронштейне спереди трактора или на креплении в конструкции гидробака ГОРУ.

Читайте также:  Удобная коробочка для проводов

Цилиндр гидроусилителя

Силовой гидроцилиндр двухстороннего действия крепится кронштейном к корпусу переднего моста и соединяется штоком с поворотным рычагом рулевой трапеции трактора. Гидроусилитель МТЗ 80(82) оснащается цилиндрами Ц 50х25х200 или Ц 63х30х200, где — ( диаметр цилиндра Х диаметр штока Х ход штока)

В зависимости от модели ведущих мостов МТЗ 82 и неведущих мостов МТЗ 80 кронштейны крепления имеют разную форму, отличаются расположением и размером отверстий.

Схема подключения и принцип работы ГОРУ

Функционирование системы заключается в реагировании золотника насоса дозатора на изменение положения рулевого колеса управления и соответствующей дозированной подачи масла под давлением через открывающиеся каналы узла в полости гидроцилиндра, связанного штоком с поворотной сошкой.

В положении колёс прямо золотник насоса дозатора закрыт и давление перенаправляется в сливную магистраль, которая запитывает кран блокировки. Когда кран закрыт масло, проходя через корпус узла, перетекает в бак системы. При необходимости заблокировать дифференциал выжимается педаль управления, и кран поворачивается в открытое положение, при этом масло под давлением поступает рабочую полость муфты блокировки, фиксируя дифференциал заблокированным. Как только перестают удерживать педаль в выжатом положении, возвратная пружина закрывает кран, масло с муфты перетекает обратно и через дополнительное сливное отверстие крана уходит в бак.

Поворачивая рулевое колесо в одну из сторон, открывается одноимённые нагнетательные каналы золотником дозатора, направляя давление масла в соответствующую полость гидроцилиндра. С обратной полости масло под действием давления нагнетаемой полости выжимается через дозатор в сливную магистраль.

Дозатор имеет четыре отверстия для подключения в систему:

  • Отверстие для подачи масла под давлением от гидронасоса системы — обычно помечается на корпусе латинской буквой «Р». Отверстие отличается от других наличием обратного клапана.
  • Отверстие для отвода масла в слив помечается буквой «Т»- присоединяется к крану управления блокировкой.
  • Два отверстия для соединения трубопроводами с полостями гидроцилиндра. Для поворота влево отверстие помечено буквой «L», вправо — «R».

Для осуществления управления блокировкой заднего моста кран имеет четыре отверстия для подключения в систему ГОРУ:

  • Отверстие запитки от сливной магистрали дозатора
  • Отверстие для слива масла через фильтр в бак системы
  • Отверстие для подачи давления масла на блокировку дифференциала и сброса давления при отключении устройства
  • Дополнительное отверстие для слива масла после выключения блокировки

Устройство насоса дозатора

Узел состоит из двух частей — распределителя и героторного насоса. В литой корпус распределителя 10 установлена золотниковая пара, состоящая из наружной 5 и внутренней гильзы 3. Цилиндрические детали входят одна в одну и установлены своей торцевой частью на упорный подшипник. Привод пары осуществляется непосредственно от вала руля шлицевым соединением её наружного конца. Открытие нагнетательных каналов происходит радиальным смещением золотниковых цилиндров относительно друг друга при преодолении усилия пластинчатой пружины рессорного типа 11, установленной в совпадающих проточках входящих одна в одну деталей.

Цилиндрический корпус героторной пары 1 прикреплён к распределителю семью болтами. Сам корпус является статорной частью с внутренними выступами. Внутри статора 1 расположен активный зубчатый ротор 2, работой которого происходит непосредственная перекачка масла при вращении руля. Передача от золотника на ротор осуществляется валом 4, который одним концом соединён шлицевым наконечником с внутренними шлицами ротора, а другим с поперечным пальцем, вставленным золотниковую пару.

При малом сопротивлении повороту колёс подача масла в цилиндр осуществляется работой героторной пары, приводимой вращением руля. Распределитель при этом не подаёт давление масла в цилиндр, так как усилия сопротивления повороту недостаточно для преодоления упругости пластинчатой пружины, удерживающей золотник в закрытом положении. Таким образом, осуществляется корректировка направления при движении трактора прямо. При осуществлении поворота и возникновении сопротивления управляемым колёсам, обратное усилие сжимает пластинчатую пружину и смещает наружную золотниковую часть относительно внутренней, таким образом, открываются нагнетательные каналы, соответствующие направлению поворота. В этом случае масло под давлением подаётся в соответствующую полость цилиндра, осуществляя усиление повороту колёс.

Предел давления в системе регулируется встроенным в насос предохранительным клапаном 6. Для предотвращения поломок системе ГОРУ от гидроударов возникающих при биении колёс на грунтовых дорогах распределитель оснащён парами противоударных 7 и вакуумных клапанов 8. При резком увеличении давления противоударные клапана сглаживают нагрузку сбросом масла в сливной канал. Избыточное разрежение компенсируется подачей масла срабатыванием вакуумных клапанов.

Простой автомат управления насосом

Вода в жизни человека – важнейший элемент, недаром, при освоении участка, одной из первостепенных задач для хозяев, становится обеспечение водой. Как питьевой, так и технической. Ну и вообще, в любом подсобном хозяйстве, задача хранения воды в емкостях и манипулирование ею, весьма распространена. Задача эта довольно проста, возникает с высокой периодичностью. Учитывая, что накопительные и опустошаемые емкости, как правило, расположены не в самом доступном месте, весьма полезно процессы эти автоматизировать.

Существует бесчисленное множество устройств разной сложности и удачности, для такого рода целей. Сонм их можно грубо разделить по типу датчиков – самая нежная и уязвимая часть автомата.

Простейшие устройства – с контактными датчиками, вроде кнопок. Очевидные недостатки – сложно сделать такого рода датчик надежным и долговечным – работа его предполагается в условиях, ну очень повышенной влажности, конструкция содержит более менее точные подвижные элементы. Сам же автомат, как правило, прост.

Следующее очевидное решение – применение бесконтактных датчиков, к коим, условно можно отнести и макаемые в воду электроды. При понятных преимуществах – надежность датчиков, имеем значительно более сложную и капризную, в том числе и в настройке, схему. Часто, для надежной работы схемы, вода должна быть неизменного качества (вплоть до температуры).

Как некая разновидность схемы с контактными датчиками – применение в качестве механических датчиков герконов – герметизированных контактов. Датчики уровня воды при этом, получаются вполне надежные – движущиеся части грубы и массивны, герметичность электрической части также легко обеспечить. Схемы управления весьма просты и не требуют сложной наладки. Датчик, как правило, представляет собой магнит на плавучем основании и несколько неподвижных герконов рядом.

Предлагаемая схема именно с герконами в качестве датчиков. Схема надежна, не сложна в настройке, не требовательна к точности элементов. Позволяет автоматизировать как набор воды в емкость, так и автоматическую откачку из нее (дренаж). В автомате предусмотрен ручной режим. Элементная база устройства проста и широко доступна.

Взглянем на схему устройства. Элементы простейшие, ценность представляет только контактор К1, остальное можно наковырять из электрического – электронного хлама.

Рассмотрим работу схемы.

Оба геркона датчика SF1 и SF2 включены в базовую цепь транзистора VT1. Замыкание геркона SF2 служащего датчиком нижнего уровня воды, вызывает закрытие транзистора, при замыкании геркона SF1 – датчика верхнего уровня – транзистор открывается. Цепь тиристор VS1 – реле К2 питается пульсирующим током от выпрямителя на диоде VD1. Тиристор открывается после открывания транзистора. При этом срабатывает реле К2, контакты которого подключают к сети обмотку магнитного пускателя К1.

В положении «Автомат» переключателя SA3 узел работает автоматически, а в положении «Ручн.» им можно управлять вручную запуская электродвигатель насоса нажатием на кнопку SB1 «Пуск» и останавливая кнопкой SB2 «Стоп». Введение переключателя SA2 позволило обеспечить работу автомата в режимах «водоподъем» и «дренаж».

При автоматической работе узла в режиме «водоподъем» в отсутствие воды в баке геркон SF2 разомкнут, транзистор VT1 закрыт. Замкнутыми контактами К2.1 включен магнитный пускатель К1, поэтому замкнуты пары контактов К1.1 и К1.2 пускателя – насос включен, вода поступает в бак. Как только поплавок поднимется выше геркона SF2, он разомкнется, однако транзистор останется закрытым, а насос продолжит заполнять бак водой. При достижении уровнем воды верхней отметки замкнется геркон SF1, откроется транзистор VT1 и вслед за ним тиристор VS1. Сработает реле К2 и контактами К2.1 выключит магнитный пускатель К1 – насос остановится.

Одновременно узел самоблокируется контактами К2.4. Поэтому, когда в процессе расхода воды уровень ее в баке понизится и разомкнется геркон SF1, транзистор VT1 останется открытым. Он закроется в момент замыкания геркона SF2, при этом насос включится и начинается процесс заполнения бака водой.

В режиме «Дренаж» насос включается при полном баке, а выключается в момент замыкания геркона SF2. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, предотвращая вибрацию якоря реле К2.

В узле рекомендовано использовать герконы КЭМ-2. Реле К2 – РЭН18 (паспорт РХ4.564.702). Магнитный пускатель К1 – ПМЛ – 1000 на ток до 10А. Трансформатор выполнен на магнитопроводе Ш9х30. Сетевая обмотка содержит 5000 витков провода ПЭВ-2 0,08мм, вторичная – 280 витков провода ПЭВ-2 0,5 (ее переменное напряжение на холостом ходу – 13,5…14 В). Резистор R4 для повышения четкости срабатывания автомата, следует уменьшить до 100…200 Ом [1].

Автомат был собран в большой спешке (припекло) на кусочке фанерки и из самых бросовых деталей и элементов. Стояла срочная задача, автоматизировать отбор воды из импровизированной емкости при скромном дебете.

Что понадобилось для работы.

Фанерное основание было выпилено на циркулярной пиле, обрезано в размер на торцевой маятниковой пиле. Для монтажа пригодился шуруповерт – сверление и завинчивание саморезов, паяльник средней мощности с принадлежностями. Ножницы по металлу. Набор мелкого инструмента для электромонтажа, фен строительный или специальный для работы с термотрубками. При необходимости защитного покрытия деревяшки – кисть, посуда. Для изготовления датчика уровня воды пригодился набор слесарных и столярных инструментов, небольшая посудина для приготовления бетона, разметочный инструмент, выдавливалка для герметика.

Читайте также:  Электроизмерительная лаборатория радиолюбителя

Материалы.
Кроме радиоэлементов для изготовления автомата понадобился кусок толстой фанеры для основания, небольшой кусочек оцинкованной стали, кусочек DIN-рейки, монтажный провод, нейлоновые стяжки, крепеж. Для изготовления датчика уровня, понадобился кусок пластиковой канализационной трубы для наружной прокладки (оранжевого цвета) диаметром 110мм, кусок трубки от полипропиленового водопровода, материалы для приготовления бетона, силиконовый герметик.

Мелкие установочные элементы – реле, кнопки, тиристор, были закреплены на П-образном кожухе, согнутом из оцинкованной кровельной стали, внутри, удобно поместились несколько мелких радиоэлементов с проволочными выводами. Реле, в принципе предназначено для установки в специальный разъем, так что паять пришлось очень аккуратненько. Некоторые элементы смонтированны прямо на его, реле, контактах.

Крупные установочные элементы, имеющие ушки или иные приспособления для механического крепления, были закреплены саморезами, автоматический выключатель, промежуточная клемма и контактор, имели элементы для установки на DIN-рейку, кусочек ее и был задействован. Само фанерное основание-плата, при необходимости, может быть дополнено боковыми стенками и съемной (откидной) крышкой и превращено таким образом в пылезащищенную коробочку.

Датчик уровня был изготовлен, исходя из размера емкости, и представляет собой пластиковый кожух большого диаметра – из отрезка морозостойкой канализационной трубы (оранжевого цвета) диаметром 110мм. Для «заякоривания» на дне емкости, в нижней части трубы отлит бетонный груз, в нем, соосно с кожухом, вмурован заглушенный с одного конца, отрезок пластиковой полипропиленовой трубы. В него помещаются герконы. Снаружи трубы, на пенопластовой площадке-поплавке, плавает кольцевой магнит от динамической головки. Вода беспрепятственно поступает внутрь кожуха через множество просверленных отверстий. Сам же кожух, предохраняет магнит на поплавке от сцепления с другим оборудованием емкости – насосом, веревками его подвеса, сетевым шнуром и шлангом.

Для исключения выпадения бетонного груза из кожуха, в него (кожух), до заливки было ввинчено несколько длинных оцинкованных саморезов с широкими шляпками. После бетонирования, их выступающие внутрь концы, оказались замурованы в бетоне.

Поплавок приклеен к магниту силиконовым герметиком, лучшее его рабочее положение – вверх поплавком, наоборот – иногда тяжелый магнит перекашивает и заклинивает на трубе, если же он плавает под поплавком, то двигается за уровнем воды плавно и без заеданий.

Электрическая часть датчика уровня – два геркона с проводкой, помещаются внутрь белой «сухой» трубы. К выводам двух герконов с замыкающими (переключающими) контактами, припаиваются монтажные провода соответствующей длины (с некоторым запасом), места пайки отмываются от флюса и герметизируются. Для начала, лачком, в пару слоев, сверху термотрубкой. На выступающей части белой трубки, для каждой пары проводов, сверлятся по два отверстия одно над другим. Через них продергивают провода от герконов. Регулировка нижнего и верхнего уровня воды «на объекте», осуществляется регулировкой длины проводов герконов.

Собранный автомат работал только на стенде – проблема недостатка воды была решена самым радикальным способом – изготовлением полноценной каптажной камеры. Дебет родника при этом существенно повысился, настолько, что производительности насоса не хватает, чтобы вычерпать накопительную емкость. Риск «осушения» вибрационного насоса свелся к минимуму. Автомат, тем не менее, хранится и будет применен для автоматизации набора воды в емкости.

Литература.
1. Журнал «Радио», №1, 1992г. Стр. 24,25.

Насос дозатор МТЗ: устройство, принцип работы, установка, ремонт

Насос дозатор МТЗ является составляющей частью гидрообъемной системы управления трактором. Он отвечает за правильное распределение жидкости в системе и за ее подачу к гидроцилиндрам. Это усиливает систему управления.

При этом оператору необходимо значительно меньше усилий, чтобы поворачивать колеса. Такой момент имеет особое значение, если трактор сильно загружен.

Устройство и принцип действия насоса дозатора на МТЗ

Насос дозатор МТЗ изготавливается на Минском Тракторном Заводе. Производитель максимально упростил устройство прибора, чтобы обеспечить высокую износостойкость механизмов и легкость обслуживания. Устройство состоит из трех основных комплектующих:

  • корпус, оснащенный блоком клапанов;
  • специальный качающийся узел устройства;
  • механизм распределения.

Качающийся узел устройства состоит из нескольких частей. Он представлен неподвижным статором и ротором, к которым выходит золотник прибора. Золотник, в свою очередь, фиксируется двумя пружинами и соединен с валом рулевой колонки. При движении рулевой колонки золотник также приходит в движение и, смещаясь относительно центральной оси, поставляет масло внутрь устройства.

Устройство насоса дозатора ГУР МТЗ

Специальный блок клапанов внутри корпуса включает в себя противовакуумные, предохранительные, обратные и противоударные клапаны. Обратные клапана системы необходимы на случай отказа гидромотора. В этом случае клапан перекрывает сливной канал системы гидроусиления, препятствуя циркуляции жидкости. С помощью предохранительных клапанов регулируетс давление внутри системы маслопровода.

Противовакуумные клапаны отвечают за транспортировку масла внутрь гидравлических цилиндров при аварийной ситуации в системе. Противоударные регулируют давление внутри магистралей при чрезмерной нагрузке на случай работы в на неровных участках дороги.

Устанавливается дозирующий насос на технику, скорость которой не превышает 50 км/ч. Он расположен в объемном гидроприводе машины.

Во время воздействия на систему управления дозирующий насос подает рабочую жидкость к гидравлическим цилиндрам, усиливая тем самым действия оператора. В случае, если воздействия на систему управления нет, насос находится в нейтральном режиме и пропускает жидкость напрямую к системе слива.

Как правильно устанавливать дозатор на МТЗ 82?

Установка насоса дозатора на МТЗ 80 и МТЗ 82 предполагает частичную замену системы ГУР (гидроуправления руля) на механизм ГОРУ (гидрообъемное рулевое управление). Комплект ГОРУ включает в себя:

  • специальный кронштейн гидроцилиндра;
  • усиленная рулевая тяга;
  • два рычага;
  • гидроцилиндры на передний мост с набором пальцев;
  • дозирующий насос;
  • каналы высокого давления;
  • специальный переходник под насос.

При необходимости также приобретается кран блокировки дифференциала механизма ГОРУ. Он используется для замены блокировки, которая используется на ГУР. Такой кран позволяет блокировать редуктор на нестабильных участках дороги, что повышает проходимость техники.

Дозирующее устройство устанавливается на машину по такому алгоритму:

  1. Прежде всего, необходимо снять коробку системы ГУР (также называется распределителем). Для этого снимаются рычаги управления. После чего изымают пластины пыльников, пыльники и уплотнители. Дальше снимаются крышки и вытягиваются золотники.
  2. Следующий этап – замена подшипников системы на новые в случае износа уже установленных.
  3. Снимается червяк устройства.
  4. На место червяка устанавливается вал дозатора.
  5. К соответствующей плашке прикручиваем дозирующее устройство. Установка производится посредством потайных болтов.
  6. Дальше следует проверка насоса и уже после этого его установка в систему гидроусиления.

Замена остального комплекта ГОРУ проводится до установки насоса.

Установка насоса дозатора на МТЗ своими руками (видео)

Неисправности насоса дозатора МТЗ и их признаки

Любая неисправность дозирующего устройства или системы объемного рулевого управления приводят к осложнениям в работе системы управления. Чтобы восстановить функциональность системы, следует четко знать какой именно узел вышел из строя. Для этого есть ряд признаков:

  1. Передний мост стал более неустойчивым. Этот признак в большинстве случаев свидетельствует о смещении оси поворотного вала. Также возможно образование зазоров в тяге рулевого управления или в узлах насоса.
  2. Поворот руля стал более трудным и требует дополнительных усилий. Причиной является недостаточное количество масла внутри дозатора. Второй вариант – большое количество воздуха внутри гидравлической системы и как следствие – частично холостая работа устройства.
  3. Своевольное изменение положения рулевого колеса. Самостоятельный поворот руля является следствием неправильного положения золотника внутри насоса. За его нейтральное положение отвечают две растягивающие пружины. В случае поломки одной из них, масло постоянно подается на один из цилиндров, и руль поворачивается соответственно.
  4. Слабый упор в процессе поворота или его полное отсутствие. Такое явление наблюдается в том случае, если в дозаторе недостаточно масла. Соответственно его функциональность падает. Второй причиной проблемы может быть истирание уплотнительных прокладок на цилиндрах, отвечающих за поворот машины.
  5. При повороте рулевого колеса, колеса трактора поворачивают в противоположную сторону. В этом случае проблема заключается в том, что выводы к гидравлическим цилиндрам машины неправильно соединены с дозаторным насосом. В результате золотник подает масло не на тот цилиндр, соответственно идет усиление не той стороны.

Также одной из проблем в работе насосного оборудования контура гидроусиления является его загрязнение. Когда клапана устройства забиваются грязью и другими частицами, они не способны пропускать жидкость по системе и регулировать давление. В результате снижается функциональность системы и возможна ее поломка.

Обслуживание устройства

Так как насос не защищен полностью от попадания грязи в систему, он может засоряться. В результате, его необходимо периодически промывать для профилактики серьезных поломок.

Схема установки насоса дозатора

Проводится это мероприятие после полной разборки устройства. Мыть насос необходимо керосином или похожей по свойствам жидкостью. Прежде чем начать помывку, необходимо извлечь уплотнительные резиновые кольца со всех деталей. Это позволит предотвратить их повреждения. Каждая деталь промывается индивидуально и очень тщательно. Особое внимание следует уделить двум втулкам прибора. Они оснащены рядом маленьких отверстий, которые быстро забиваются.

После того, как все детали промоются, идет сборка устройства в обратной последовательности. Здесь важным моментом является правильная установка героторной пары и пластинчатой пружины распределителя. Первую деталь следует устанавливать, повернув насос отверстиями от себя. Пара устанавливается таким образом, чтобы два зуба располагались на лини по фронту от мастера.

Дальше идет установка пластинчатой пружины. Ее важно установить параллельно героторной паре, то есть также по линии к отверстиям. Все сальники должны быть установлены на свои места.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector