|
|
Золотники без перекрыш отличаются
от золотников с перекрышами тем, что у первых, как было отмечено, ширина поля
золотника равна ширине паровых каналов. У золотников с перекрышами эти поля
шире паровых каналов. Если такой золотник поставить в среднее положение, то
величина е будет являться внешней перекрьгшей, а величина и — внутренней
перекрышей.
Внешняя перекрыша позволяет наполнять цилиндр свежим паром
не на Есем протяжении хода поршня, а только на части его хода. На остальной
части хода поршень движется за счет расширения пара, уже поступившего в
цилиндр. Таким образом, уменьшается расход пара. Та часть хода поршня, на
которой свежий пар поступает в цилиндр, называется наполнением, а момент прекращения
впуска пара — отсечкой пара. Эти величины измеряются в долях хода поршня.
Например, если впуск пара в цилиндр прекращается в тот момент, когда поршень
прошел 0}75 своего пути, то это значит, что' отсечка (и наполнение) равна
0,75. Следовательно, если ход поршня равен, допустим 0,8 м, то при указанной величине отсечки впуск пара в цилиндр должен прекратиться в тот момент, когда
поршень пройдет 0,8X0j75=0,6 м от мертвой точки.
Внутренняя перекрыша дает возможность прекратить выпуск
отработавшего пара из цилиндра до прихода поршня в мертвую точку. При
дальнейшем движении поршня оставшийся в цилиндре пар сжимается, давление его
постепенно повышается и он, Действуя, как сжимающаяся пружина, смягчает удар
на поршень в начале впуска в цилиндр свежего пара и плавно переводит
кривошипн- шатунный механизм через мертвые точки. Таким образом noiray-
чается так называемая «паровая подушка». Кроме того, при сжатии повышается
температура пара, в результате чего уменьшается Охлаждение свежего пара,
Уступающего в цилиндр. Последнее обстоятельство особенно важно при работе
влажным паром, который при охлаждении конденсируется. Чем выше температура
пара в конце сжатия, тем меньше конденсация свежего, влажного пара,,
вступающего в цилиндр, и тем, следовательно, меньше в цилиндре будет
образовываться воДы.
Известно, что при положении поршня в мертвой точке должен
открываться доступ в соответствующую полость цилиндра свежего пара, который
заставил бы поршень двигаться.
Если золотник без перекрыш, то он в этот момент должен
находиться в среднем положении. Если жЬ золотник имеет внешнюю перекрышу, то
он должен быть сдвинут от своего среднего положения на величину этой
перекрыши. Это значит,< что если поршень находится, например, в левой мертвой
точке, то золотник должен быть сдвинут вправо, как показано на 125. Такое
положение золотника будет соответствовать началу впуска пара в левую полость.
Ясно, что при этом эксцентрик должен перекатиться еще больше вперед; до точки
В. Таким образом, при золотнике с перекрышами эксцентрик должен опережать
мотыль на угол АОВ. Сторона этого угла Л О соответствует положению мотыля, а
сторона О В—положению эксцентрика. Угол АОВ будем называть углом у с т а н о
в к .и, а угол БОВ—у глом опережения эксцентрика. Следовательно, угол
установки равен 90° плюс угол опережения.
Рассмотрим основные моменты парораспределения такими
золотниками.
Линейное предварение впуска делается для того, чтобы впуск
пара в цилиндр начать еще до прихода поршня в мертвую точку. Тогда к моменту
прихода поршня в мертвую точку золотник окажется уже настолько сдвинутым (на
величину линейного предварения впуска), что для прохода пара образуется
довольно широкая щель. Предварение выпуска делается для того,, чтобы мятый
пар мог выходить из цилиндра еще до конца хода расширения, т. е. до прихода
поршня в заднюю мертвую точку. Благодаря этому, когда поршень пойдет вперед,
значительная часть мятого пара уже успеет выйти из передней полости и
величина противодавления в ней будет меньше.
Положение //. Золотник дошел до крайнего переднего
положения. В этот момент оба крайние паровые каналы открыты на наибольшую
величину для впуска пара в заднюю полость и для выпуска его из передней
полости. В следующий момент золотник должен двигаться уже назад, а поршень
все еще будет продолжать двигаться вперед.
Положение III. Золотник, двигаясь назад, закрыл паровой
канал, ведущий в заднюю полость, и тем самым прекратил доступ в нее свежего
пара. Это—момент отсечки в задней полости. Дальнейшее движение поршня вперед происходит
уже за счет расширения пара, находящегося в задней полости. Из передней
полости еще продолжается выпуск пара.
Положение IV. Золотник, продолжая двигаться назад, закроет
выход пара из передней полости, в которой еще осталась часть мятого пара. В этот
момент поршень еще не дойдет до передней мертвой точки, поэтому мятый пар,
оставшийся в этой полости будет сжиматься. Следовательно, такое положение
золотника соответствует началу сжатия пара в передней полости.
Положение V. Поршень еще не дошел до передней мертвой
точки, а золотник, двигаясь назад, пришел в положение, которое называется
началом выпуска пара из задней полости. В следующий момент, когда золотник
сдвинется еще назад, пар из задней полости начнет уходить под золотник, а
оттуда через среднее окно в золотниковом зеркале — наружу или в ресивер.
Положение VI. Поршень пришел в переднюю мертвую точку, а
золотник, двигаясь влево, прошел уже больше половины своего пути. При этом
увеличился проход для пара, уходящего из задней полости, и, кроме того,
открылся доступ свежему пару в переднюю полость. Под действием входящего в
переднюю полость пара поршень пойдет на(зад, (причем все моменты
парораспределения, котЮрые были при движении поршня вперед,- повторяются и
при движении поршня назад, с той только разницей, что те моменты
парораспределения, которые в первом случае относились к задней полости во
втором случае будут относиться к передней, а те, что относились к передней,
теперь будут относиться к задней. 180
При сравнении положения поршня и золотника (изображенных
на 126, / и VI) можно установить, что на них изображен один и тот же момент
парораспределения, а именно: впуск пара в цилиндр при золотнике, сдвинутом на
величину линейного предварения впуска. Но в положении 7 этот момент относится
к задней полости, а в положении VI — к передней.
Положительными качествами простых коробчатых золотников
является простота их устройства, легкость изготовления и, следовательно,
невысокая стоимость. Вместе с тем они имеют большие недостатки. В начале
впуска пара в цилиндр золотник открывает для прохода пара узкую щель. То же
самое наблюдается в конце впуска пара, при отсечке. Как уже указывалось, при
проходе пара через узкую щель происходит торможение пара и связанное с этим
понижение его давления. Кроме того, чем уже щель, тем меньше чфез нее может
пройти пара.
Это обстоятельство отрицательно сказывается не только на
впуске, но и на выпуске пара, так как в- начале и в конце выпуска для выхода
пара остается тоже узкая щель.
Простые коробчатые золотники применяются в основном в
небольших паровых машинах, в которых основным требованием; предъявляемым к
золотнику, является простота его устройства. В крупных паровых машинах в
которых необходимо впускать в цилиндр и выпускать из него большие количества
пара, используются более совершенные золотники (золотники с двойным впуском
пара и пятипролетные).
|