Конструкции и расчёт объёмных гидромашин и элементов гидропривода

Тема: Конструкции и расчёт объёмных гидромашин и элементов гидропривода

1. Гидравлические машины объёмного действия

а) поршневые

б) планетарные

в) пластинчатые

г) шестерённые

2. Гидродвигатели В.П. движения

3. Кондиционеры (резервуары, охладители, Р.В.Д.)

4. Контрольно-регулирующие и распределительные элементы

5. Фильтры и рабочие жидкости гидроприводов

При изучении гидродинамических машин (насосов) мы уже рассматривали их конструкцию.

Вспомним: Гидронасос − машина, преобразующая механическую энергию твёрдого тела в гидравлическую энергию жидкости.

Гидродвигатель − машина, преобразующая гидравлическую энергию жидкости в механическую энергию твёрдого тела.

Объемной гидравлической машиной называют такие гидравлические машины у которой рабочий процесс происходит за счёт попеременного (поочерёдного) заполнения и вытеснения рабочей жидкости из рабочей камеры.

Объёмный гидропривод находит всё большее распространение в сельскохозяйственной отрасли.

При изучении с/х техники в хозяйствах с ней поступит документация, а именно:

- тех паспорт

- инструкция по эксплуатации, где найдёте схему гидросистемы, как ей пользоваться? Что есть что?

Давайте рассмотрим:

Обозначение на схемах:

Насосы:

Q- constQ≠constQ−constQ≠const

не регул. Регул. Не регул. Регул.

не реверс. Не реврс. Реверс. Реверс.

Гидроматоры:

Применение: ГСТ, в ходовых системах Дон-1500, Е-512, 516 КСК-100 «Полесье»

Гидромашины классифицируются:

1) по принципу действия

− с постоянным и регулируемым объёмом

− с постоянным и регулируемым потоком потоком

- одно, - двух и – многократного действия

2) По конструкции:

− шестерённые, − поршневые,

− пластинчатые, - винтовые, - планетарные и др.

Общие параметры и характеристики гидромашин:

1. рабочий объём, q0
, см3
/об

2. расход жидкости (производительность)

Q=q0
∙n где n[c-1
]

К.П.Д. ηг.м.
=n0
∙ n1
∙ nм

3. Момент, развиваемый гидролмашиной:

M=0.159ΔP∙ q0
∙n

где q0
−см3
/об

ΔP=Pн−Pcп, МПа

4. Мощность

N= M∙ω, где ω-[c-1
]

Поршневые гидромашины: − предназначены для перекачки воды, топлива, масел, жидких удобрений и т.д.

Бывают одно-, двух-, трёх- … … многопоршневые

Для любого поршневого насоса объёмная постоянная будет оределятся:

q0
=

где h − ход z − число поршней

Для обеспечения постоянства подачи (равномерности) применяют демпферные устройства:

- гидроколпаки, - гидроаккумуляторы, и др.

Аксиально-поршневые гидромашины:

Применяются в ГСТ:

Особенность: имеют наклонный диск 6

1. Корпус

2. Распределитель

3. Поршень

4. Направляющие обоймы

5. Каналы

Корпус не вращается, вращается наклонный диск (шайба)

q0
=

угол β регулируется (−30…+30)

Имеются машины с наклонным блоком у них угол β − const = 200
…300
.

Применяют у машин, совершающих поворотное движение:краны, экскаваторы, грейдеры и т.п.

Планетарные гидромашины

Применяют для привода рабочих органов с/х машин

При повороте вала на один оборот происодит переключение каналов по следующему циклу: I−IV−VII−VI−II−I. Следовательно, за один оборот ротора у гидромашин происходит шесть рабочих циклов при семи циклах распределителя.

Рабочий узел это шестерённая пара внутреннего зацепления.

q0
=

Dе − диаметр делительной окружности

z1
− число зубьев ротора

z2
− число зубьев статора

е − эксцентриситет

b − величина шестерни

− объёмный К.П.Д.

К.П.К. гидропривод на выгрузном шнеке комбайна

Механические характеристики гидродвигателей в тех. паспорте

Радиально-поршневые машины

Используются в ходовых системах как гидродвигатели;

q0
=

где е − эксцентриситет

z − число поршней

К − число рядов

Радиально-поршневые машины

1. Плунжер

2. Ротор с цилиндрами

3. Распределительное устройство

4. Направляющая обойма

5. Канал

Подача регулируется изменением «е»

Одной из распространённых модификаций является высокомоментальный гидропривод для ходовых колёс.

Высокомоментальный гидродвигатель называют ещё тихоходные гидромоторы.

К.П.Д.

M=

Шестерённые гидромашины

бывают с наружным зацеплением и с внутренним.

Схема шестерённых гидромашин

а) 1. Ведомая шестерня

2. Корпус

3. Ведущая шестерня

4. Вал

А и Б − всасывающая и нагнетательная полости

б) С внутренним зацеплением

1. Внутренняя шестерня

2. Подвижная шестерня

3. Разделитель

4. Вал

5. Корпус

А и Б − всасывающая и нагнетательная полости

q0
=

где m − модуль

b − ширина шестерни

z − число зубьев

где R − радиус выступов

r − радиус впадин

b − ширина шестерни

z − число зубьев

Используются Р=20…50 МПа

Роторно-пластинчатые гидромоторы:

Пластинчатый насос однократного действия

1. Всасывающее окно

2. Пластина

3. Нагнетательное окно

4. Ротор

5. Статор

Объём рабочей жидкости:

где k − число пластин

h − толщина пластин

b − ширина пластин

Промышленный выпуск насосов с постоянным объёмом рабочей жидкости:

q0
=10…850 см3
/об

Рабочее давление ΔP=16…20 МПа

Для роторно-пластинчатых гидромоторов:

q0
=80…16000 см3
/об

Mкр= до 50 кН∙м

Гидродвигатели возвратно-поступательного движения (действия)

Гидродвигатели возвратно-поступательного движения (действия) – машина преобразующая гидравлическую энергию жидкости в возвратно-поступательное движение твёрдого тела.

К ним относятся

− гидроцилиндры

− поворотники различного рода

− вибраторы (ДВП−80)

Гидроцилиндры

1) 2)

3)

1) Гидродвигатель одинарного действия

2) Гидродвигатель двойного действия

3) Телескопический

Основной характер является усилие на штоке

где ηц
=0,97…0,98

Мощность гидроцилиндра

N=F∙σ=

Крутящий момент

ΔP − перепад давления

Sп
− площадь поршня