Файл: Петрина, Н. П. Объемные гидромашины (насосы и двигатели).pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

2

Рис.2.17 Конструкция гидромотора ГРП-2А

мешены три ряда цилиндров, по 18 штук в каждом. Каждые три поршня (плунжера) 15, расположенные в меридианной плоскости, соединены траверсой 9, на концах которой свободно насажены катки 6 с бронзовыми втулками. Каждый плунжер зафиксирован относительно траверсы штифтом 13.

При вращении ротора катки движутся (катятся) по четырехходовым копирам (направляющим) 12 и 5, а траверсы перемеща­ ются в радиальных пазах ротора. Исследования показывают, что

для увеличения равномерности вращающего (крутящего)

момента

и уменьшения механического трения профиль копиров

-

участки

кривых DEF желательно выполнять по архимедовой

спирали.

Если ротор вращается в сторону, указанную стрелкой, то на участке профиля копира F E поршни совершают холостой ход (опорожнение цилиндров), а на участке ED - рабочий ход (наполнение цилиндров). Таким образом, каждый поршень при четырехходовом копире совершает четыре хода опорожнения цилиндров и четыре хода наполнения рабочей жидкостью под давлением, создаваемым насосом.

Вал гидродвигателя вращается в сферических роликовых подшипниках 19 и I ; подшипники размещены в расточках крышек 2 и I I .

Вкрышке 8 имеются две кольцевые выточки А и Б, к каждой из которых подходят по два канала для подвода и отвода ра­ бочей жидкости. Трубы гидросистемы присоединены к крышке фланцем 4 .

Вцилиндрическом маслораспределителе 3 просверлено во­ семь продольных каналов для подвода и отвода рабочей жидко­ сти к цилиндрам. Четыре канала сообщаются с кольцевой выточкой А и остальные четыре - с высотой Б.

Обозначив i кратность действия каждого из 2 поршней, получим уравнение среднего расхода высокомоментного гидро­ мотора:

Q T . c P = l 2 P S ^

м'/с

,

(2.30)

85

чему соответствует среднее значение вращающего (активного) момента

M T C p = - % ^ = ^ l z F 5 P 1 0 l ( кге-м,

(2.31)

где F - площадь поршня, м ;

S- ход поршня, м;

р- давление жидкости, кгс/сма.

Путем увеличения кратности действия в L раз можно, при прочих равных условиях, во столько же раз» увеличить подачу или уменьшить число оборотов гидродвигателя. В некоторых гидродвигателях путем увеличения кратности действия до 10-12 удается получить вращающий момент до 5000 кге-м при устой-давых оборотах равных 2-10 об/мин.

§ 2 . 6 . Давление в цилиндре (под поршнем) в периоды всасывания и нагнетания кривошипно-поршневого насоса

Для нормальной работы насоса необходимо, чтобы жидкость

не отрывалась от

поршня и следовала

его

закону движения

2 . 1 5 ) .

Неустановившееся движение жидкости вызывает периоди­

ческие

изменения

(пульсации) подачи

и

давления, что для

многих потребителей (механизмов, технических средств) неже­ лательно или недопустимо. Уравнения давления под порпнем в период всасывания и нагнетания можно пол/тшть на основа­

нии изрестного из гидромеханики уравнения неустановившегося

движения для

идеальной

жидкости:

 

 

9

!

р

^

С2 \

i Эс

п

a r ( z + T + a g - ) +

- g - а г = 0 -

Умножав э^о уравнение

на cli

и проинтегрировав его для

дв^х произвольных сечений потока, получим уравнение в форме

уравнения Д.Берцуллх:

 

 

.

 

 

 

 

 

дс

- di = const.

Z

2q~Zz

1

2g g

9 t

86

Для тех же сечений потока реальной жидкости с учетом потерь энергии получим уравнение Д.Бэрнулли для неустано­ вившегося движения реальной жидкости.:

 

V

2д

 

^ - d i , ( 2 . 3 2 )

1

2

У

где

-

сумма потерь энергии на трение по длине и на ме­

 

 

стные

сопротивления;

I

-

длина

поточа;

gj at d i - инерционный напор.

^ А. Давление под поршнем р л в период всасывания

определим из уравнения ( 2 . 3 2 ) . Оно применительно ко всей длине трубопровода \,ъ при движении

внем жидкости со скоростью

Cg

в период всасывания,

когда

поршень движется вправо

со скоростью

с , а на уро­

вень А-А действует при этом

постоянное (в частном

случае,

атмосферное)

давление

р а

(рис.2.18).

Обозначим

пло­

скость сравнения А-А и гидрав­ лические сопротивления, со­ стояние из сопротивлений по длине трубопровода, местных сопр">тивлений и сопротивлений всасывающего клапана насоса,

Z h . Тогда для участка от А-А до торцовой поверхности поршня,

Рис. 2.18.Принципиальная схема насоса простого дей­

ствия

87

приняв, что

1'л=1/ь + 1 ь * ,

можно написать уравнение

Последний член этого

уравнения называется и н е р ц и ­

о н н ы м

н а п о р о м

и представляет собой ту энергию,

которую необходимо затратить для того, чтобы всей массе

жидкости, находящейся во всасывающем трубопроводе, клапан­

ной коробке

и цилиндре насоса (i B - * - x)

сообщить ускорение,

Зг

равное ^ f - . Для приводных

(кривошипных) насосов оно

будет

ОТ

 

 

составлять

 

 

 

o o 2 r cosq>.

(2.34)

Так как скорость зависит только от времени, то

 

Эс _ dx

 

9i

~" d t '

 

У корабельных насосов диаметры всасывающих трубопроводов обычно на всей длине 1 в постоянны и несущественно отлича­ ются от диаметров цилиндров, поэтому вместо уравнения (2.33) получим уравнение давления под поршнем в период всасывания:

Для суждения о характере изменения давления

р х

необ­

ходимо оценить изменение переменных членов уравнения

( 2 . 3 5 ) .

Выше было отмечено, что скорость поршня невелика и поэтому

ее влиянием на р х

можно пренебречь. Существенное

влияние

может оказыватьZfy

за счет сопротивления клапана главным

образом в момент его открытия (отрыва от седла), и в большей

*Для упрощения выводов допускаем, что на длине {"ъ дви­ жение такое же как и на длине i B .

88

мере - инерционный напор, который в первой половине хода является инерционным сопротивлением. Действительно, в первой

 

Г

_ .

\ .

no

, имеем

i'e+X

. л „

,

половине хода, т. е.

при ф = 0

 

* а д "

со'Г

а при q)

= 9 0 и

этот

член равен

 

нулю, Следовательно,

в на-

чале хода

поршня (при х = 0)

инерционные

и гидравлические

сопротивления

будут

наибольшими,

 

и в начальный момент

 

всасывания давление под поршнем будет наименьшим. При движе­ нии поршня во второй половине хода знак его ускорения меня­ ется на обратный, т. е. при Ц) = 90 ~ 180°, C0SU> стано­ вится отрицательным. Это значит что энергия, затраченная на ускорение жидкости в первой половине хода, возвращается во

второй половине хода

и давление

рх

увеличивается.Изложен­

ное можно иллюстрировать графиком зависимости Рх = Ч г ( х ) ,

где

линией

BDE

показано

измене-

п

ние

р х

(на рис. 2.19,как и на

 

 

рис. 2 . 1 , 00 - абсолютный вакуум,

 

АА - атмосферное давление).Линия

 

 

давления

B D E

 

построена с учетом

 

суммирования значений

последних

 

 

четырех членов

уравнения (2.35)

 

Рх

в зависимости

от

хода

поршня х .

 

 

 

При этом отрезок

BD

характеризует

Ра

инерционное и гидравлическое

сопро­

тивление всасывающего клапана в мо­

 

мент его отрыва от седла в началь­

 

ный период

всасывания. Следователь-

Рис. 2.19. Зависи­

но, явление кавитации и отрыв

 

мость давления под порш­

жидкости от поршня можно ожидать

 

нем в период всасыва­

 

 

 

 

 

 

 

 

ния и нагнетания (рас-

в начале всасывающего хода поршня, четная индикаторная

когда р х

 

принимает наименьшее

 

диаграмма)

значение.

 

 

 

 

 

 

 

 

Б. Давление под поршнем

р'

в период нагнетания. Дав­

ление под поршнем р х

в период нагнетания так же непостоян­

но, как и давление всасывания, что объясняется теми же при­

чинами. Уравнение неустановившегося движения в форме уравне89

Смотрите также файлы