загрузка...
 
7 Объемные гидродвигатели и гидроаппаратура 7.1 Объемные гидродвигатели
Повернутись до змісту

7 Объемные гидродвигатели и гидроаппаратура 7.1 Объемные гидродвигатели

Объемным гидродвигателем называется объемная гидромашина для преобразования энергии потока жидкости в энергию движения выходного звена (вала, штока). В зависимости от характера движения выходного звена гидродвигатели подразделяются на три класса:

а) гидроцилиндры – объемные гидродвигатели с поступательным движением выходного звена;

б) поворотные гидродвигатели - объемные гидродвигатели с углом поворота меньше 360°;

в) гидромоторы - объемные гидродвигатели с вращательным движением выходного звена.

1 Гидроцилиндры. Гидроцилиндры являются простейшими гидродвигателями, которые применяются в качестве исполнительных механизмов гидроприводов различных машин и механизмов с поступательным движением выходного звена.

В гидроцилиндрах одностороннего действия движение выходного звена под действием потока рабочей жидкости осуществляется только в одном направлении, в гидроцилиндрах двустороннего действия – в обоих направлениях. Кроме этого, гидроцилиндры выполняются с односторонним или двусторонним штоком. Преимущественно применяют гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Схема такого гидроцилиндра показана на рис. 7.1.

 Расход гидроцилиндра определяется из соотношения

                                               ,                               (7.1)

где Sэ – эффективная площадь поршня гидродвигателя;

     Vn –  скорость движения поршня;  - объемный к. п. д.

 

Рисунок 7.1 – Схема гидроцилиндра с односторонним штоком двустороннего действия

Площадь Sэ зависит от направления движения поршня. При движении поршня вправо Sэ пр = pD2/4, при  движении влево –  Sэ лев = p(D2 – d2)/4. При изменении площади соответственно изменяются расход и скорость движения жидкости при ходе влево или вправо.

Усилие на штоке F определяется из уравнения равновесия поршня и для хода вправо будет равно:

                                   F = (F1-F1)?                                     (7.2)

или

                            ?,            (7.3)

где р1 и р2 – давления жидкости в рабочей и сливной полостях     гидроцилиндра; D – диаметр поршня; d – диаметр штока;  - механический к. п. д. гидроцилиндра, учитывающий потерю энергии в гидроцилиндре на преодоление сил трения при движении поршня и штока (= 0,85-0,95).

            Выходная (полезная) мощность гидроцилиндра Nвых определяется из соотношения

                                         Nвых = F? Vn,                             (7.4)

где F – усилие на штоке; Vn – скорость передвижения поршня.

            Входная мощность N определяется параметрами на входе в цилиндр:

                                              Nвх = PQ,                               (7.5)

где р – давление на входе в цилиндр; Q – расход гидроцилиндра. К. п. д. цилиндра – это отношение выходной мощности к входной

                                            ,                (7.6)

2 Поворотные гидродвигатели. По конструкции поворотные гидродвигатели бывают поршневые, лопастные и мембранные. Наиболее распространены поршневые поворотные гилродвигатели (рис. 7.2).

 

Для обеспечения поворотного движения рабочую жидкость подают в рабочие камеры  гидродвигателя.

Поворотное движение осуществляется за счет применения реечно-зубчатой передачи. Угол поворота вала рабочей машины ограничивается ходом поршня двигателя.

Рисунок 7.2 – Поршневой поворотный гидродвигатель

3  Гидромоторы. Это объемные гидродвигатели вращательного движения. В машиностроении в качестве гидромоторов используют объемные роторные гидромашины. Благодаря свойству обратимости роторных насосов, любой из них может быть использован в качестве гидромотора. Гидромоторы, как и насосы, классифицируют на шестеренные, винтовые, пластинчатые и поршневые.

В зависимости от возможности регулирования рабочего объема гидромоторы делятся на регулируемые и нерегулируемые. Если выходное звено гидромотора может вращаться в обе стороны, то он называется реверсивным. Условное обозначение реверсивного регулируемого гидромотора показано на рис. 7.3.

Гидромотор, как и роторный насос, харак-теризуется рабочим объе-мом V0 ,  который зависит от его вида. Расход гидромотора определяется по формуле

Рисунок 7.3 – Условное обозначение гидромотора

                                                                           (7.7)

где n – частота вращения вала гидромотора; объемный к. п. д.

            Перепад давления на гидромоторе определяется разностью между давлением на входе и на выходе, т. е.

                                Dр = р1-р2.                               (7.8)

Полезная мощность гидромотора равна

                                Nn = М?w,                                 (7.9)

где М – крутящий момент на валу гидромотора; w - угловая скорость вала, w = pn/30.

            Мощность, потребляемая гидромотором:

                               N =DpQ.                                     (7.10)

Отношение Nп/N определяет общий к. п. д. гидромотора

                    .                                           (7.11)



загрузка...