Файл: Терехин, Н. И. Расчет параметров объемной гидравлической передачи машин инженерного вооружения учебное пособие.pdf

В приложении 1 (таблицы № 2—6) приведены основные харак­ теристики насосов и гидродвигателей, рекомендуемых для приме­ нения в гидравлических передачах машин инженерного воору­ жения.

§ 9. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ МАШИН ИНЖЕНЕРНОГО ВООРУЖЕНИЯ

По конструктивному исполнению объемные гидропередачи ма­ шин инженерного вооружения бывают раздельного и нераздель­ ного исполнения. Передача раздельного исполнения может ком-

5

Р и с. 9 с — схема гидропередачи с незамкнутой циркуляцией рабочей жидкости; б — схема гидропередачи с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости: 1 — насос; 2 — гидродвигатель; 3 — бак для рабочей жид­ кости; 4 — клапан; 5 — фильтр; 6 — распределитель; 7 — предохра­

нительный клапан

плектоваться из насосов и гидродвигателей различных типоразме­ ров, что позволяет реализовать определенное передаточное отно­ шение, а следовательно, и получить требуемые силовые и кинема­ тические выходные параметры. Гидравлическая передача нераз­ дельного исполнения представляет собой единый агрегат, включаю­ щий насос и гидродвигатель, объединенные ко-мплектом переход­ ных деталей.

В зависимости от способа циркуляции рабочей жидкости между насосом и гидродвигателем различают гидравлические передачи с замкнутой и незамкнутой циркуляцией рабочей жидкости (рис. 9). При проектировании гидравлических передач машин инженерного вооружения следует учитывать, что системы с незамкнутой цирку­ ляцией имеют хорошие условия охлаждения и очистки рабочей

30

жидкости от посторонних примесей. Однако наличие резервуаров для рабочей жидкости приводит к увеличению веса и размеров гидропередачи и создает условия для окисления жидкости. Нали­ чие вакуума во .всасывающей полости насоса -способствует возник­ новению кавитации и попаданию воздуха в гидросистему. Это предъявляет требование ограничения скорости вращения вала насоса.

Незамкнутую циркуляцию рабочей жидкости целесообразно применять в многодвигательных гидропередачах с одним насосом или в гидропередачах с поступательным движением выходного звена.

Гидропередачи с замкнутой циркуляцией жидкости имеют мень­ шие размеры, обеспечивают высокую плавность работы, так как в них исключается попадание воздуха в систему. Следует учитывать, что такие гидропередачи не могут обеспечить длительной работы под нагрузкой из-за быстрого нагрева рабочей жидкости. Для ком­ пенсации утечек и исключения возможности возникновения кавита­ ции в гидропередачах с закрытой циркуляцией рабочей жидкости применяются подииточиые клапаны, вспомогательные бачки — компенсаторы, специальные подпиточные насосы или дозирующие клапаны, устанавливаемые на сливе. Давление подпитки рекомен­ дуется принимать в пределах 2—5 кГ(см2. Наиболее целесообразно

применять закрытые системы циркуляции рабочей жидкости в си­ стемах автоматического регулирования.

Оценка выбранной схемы гидропередачи проводится с учетом всех взаимно связанных между собой параметров. Обычно для оценки используются аналитические или графические зависимости, называемые характеристиками гидропередачи. Эти характеристики дают представление о работе всех .элементов гидропередачи, свя­ занных между собой рабочей жидкостью. Основными характери­ стиками являются скоростная и механическая. Вид характеристики зависит от режима работы гидропередачи, который может быть либо установившимся, либо пеустановившимоя.

При установившемся режиме время рабочего движения значи­ тельно больше времени разгона и торможения. При нарушении этих соотношений рабочий режим гидравлической передачи будет неустановившимся. Для установившегося режима гидропередачи обычно проводится статический расчет, а для неустановившегося необходимо проводить динамический расчет.

Расчет гидравлической передачи сводится к составлению урав­ нений движения всех ее элементов: насоса, гидродвигателя, на­ грузки и гидросети. Общий расход рабочей жидкости QHT, пода­ ваемой насосом, складывается из расхода QM, затрачиваемого гид­ родвигателем, утечек Qy и объема QC)k, учитывающего сжимае­ мость рабочей жидкости. Утечки Qy определяются по формуле

31

Расход С2сж обычно определяется через давление в напорном трубопроводе

Рабочее давление в гидросистеме определяется нагрузкой гидродвигателя и потерями давления в гидромагистрали, т. е.

где Ар — потери давления в гидромагистрали.

В общем случае уравнение нагрузки гидродвигателя имеет вид

ротора и связанных с ним вращающихся и поступа­ тельно движущихся частей.

Для определения момента, необходимого для ускорения массы рабочей жидкости тж, можно применить известную зависимость

(57)

/dt

где v — скорость течения жидкости в трубопроводе сечением /.

Перепад давления в гидродвигателе

32

Для практических расчетов задачу упрощают, принимая некото­ рые приемлемые допущения, такие, как неизменность рабочего давления, постоянство сил трения, неизменность массы, моментов инерции и т. п. Так, например, при чисто инерционной нагрузке

где а г = qHnH= -----qHт н — коэффициент пропорциональности меж-

2 тс

34

или

что свидетельствует о различном характере переходного процесса.

При Ti = T2

,(70)

где t — время переходного процесса.

Приравнивая расходы через зо­ лотник и гидродвигатель при одина­ ковом сечении каналов золотника (рис. 10), получим

Из формулы (74) следует, что быстродействие гидропередачи воз­ растает с увеличением давления в насосе и уменьшением ускоре­ ния разгоняемых масс.