Файл: Энгель, В. Ю. Основы теории и расчет объемных гидромашин с фазовым регулированием учебное пособие.pdf

ценою усложнения распределителя. Конструктивное выполне­ ние схемы 2 показано «а рис. 3.3. Распределитель 1 имеет не­ подвижную часть 2 и две поворотных 3 и 4. В поворотных дета­ лях выполнены радиальные 6 и торцовые 5 коллекторы, уплот­ ненные резиновыми 'кольцами 7 и 8, которые препятствуют вы­ теканию рабочей жидкости. Поворотные детали связаны между собою пальцами, и при повороте центрального стержня они смещаются относительно направляющей статора ,в определенной последовательности. Для упрощения конструкции распредели­

теля и более эффективной работы гидромотора была предложе­ на схема 3.

Схема 3. На рис. 3.4 представлен график приведенной ско­ рости оф рабочего и сливного участков направляющей и дано расположение соответствующих этим участкам окон распределе­ ния по схеме 3. В схемах 1 и 2 профилирование сливного участ­ ка фс производилось кривыми, отличными от кривых рабочего участка. Сливной фс участок'всегда находился под действием сливного давления и не участвовал в формировании рабочего объема Л1кр гидромотора.

В схеме 3 участки натравляющей равны между собой (фр—Фс). Рабочий и сливной участки выполнены одинаковыми

меда. Окна &1н.п и &1сл.п соответствуют рабочему фр и сливному Фс участкам направляющей соответственно.

96

При повороте распределителя окна biH.n и &]Сл.п 'смещаются относительно криволинейной направляющей статора. Величина рабочего участка, находящегося под действием напорного дав­ ления, при этом уменьшается, что приводит к уменьшению рабо­ чего объема гидрамотора и крутящего момента. Одновременно жидкость под давлением (из сместившегося на сливной участок

-Поборот распределителя

Р и с . 3.4. Профилирование направляющей и размещение окон рас­ пределителя гидрометора по схеме 3 (обозначения такие же, ках в рис. 3.1).

окна йш.п) поступает в полости -поршневых групп, находящихся на сливных участках профиля. Эти поршни создают отрицатель­ ный Мкр (—М), противодействующий положительному

М |кр (+ М ).

Таким образом, включение при регулировании в работу слив­ ного участка профиля приводит к тому, что величина хода, на который уменьшается рабочий ход профиля, складывается из

суммы ходов Арсг.р и /гРег.сл- Это позволяет в два раза умень­ шить 'величину приведенной скорости оф, на регулируемых уча­ стках ф2 (напорной и еливной частей профиля) по сравнению со значением vVt и на регулируемых участках направляющей при регулировании по схеме 2. Снижение скорости приводит к увеличению КПД при регулировании, уменьшению неравномер­ ности работы мотора ,в режимах регулирования, уменьшению удельной нагрузки. Конструкция распределителя проста ипрак­

тически не отличается от распределителя нерегулируемого гидромотора.

Произведем сравнение рассмотренных вариантов регулиро­ вания (рис. 3.5). Гидромотор имеет z —13 поршней, количество рабочих ходов за один оборот (кратность) х„=3, величина хода h одинаковая для всех рассматриваемых случаев. Диапазон ре­ гулирования Z)=2,7. Из анализа рассмотренных схем очевидно,

что на участке Ф* располагается — поршней.

2

98

Для обеспечения нормальной работа гидромотора необходи­ мо, чтобы при регулировании на участке <pi размещалось не ме­ нее двух поршней, т. е.

Но так как -2--—*pi = 3A, то на участке <pi размещается поршней

На регулируемом участке ф2 профиля расположено zpi = = —-— = 1,5 поршня.

При схеме 2, соблюдая условие (3.2), можно установить, что на регулируемом участке размещаются поршни, количество которых можно определить по формуле

Из рис. 3.5 видно, что величина скорости на регулируемом участке для гидромотора по схеме 2 почти в 4 раза меньше, чем в первом случае, т. е.

На регулируемом участке ф2 для схемы 3 гр,.=------ порш­

ней, т. е. так же, как и в схеме 2. Однако при этом приведенная

отличие от схем 1 и 2, где рабочая жидкость при регулировании циркулирует в напорных каналах, в последнем случае рабочая жидкость при регулировании циркулирует как в напорных, так и в сливных каналах, вызывая дополнительные гидравлические потери.

Регулирование гидромотара осуществляется -поворотам .рас­ пределителя (см. рис. 3, Введение). При этом окна 4 и 5 'Смеща­ ются относительно профилированной поверхности статора, что вызывает уменьшение рабочего объема гидромотора. Окна раз­ мещаются в соответствии с рис. 3.4.

При регулировании скорости гидромотора соединение ци* лин-дров с окнами распределителя осуществляется при скорости поршня отличной от нуля. Происходит защемление жидкости.

Использование цапфового распределителя в радиально-пор­ шневых гидромашииах не позволяет применить для разгрузки защемленных объемов метод синхронного изменения сечений.

Поэтому здесь используются другие методы. Сущность первого из них состоит в деформации поршня под действием повышаю­ щегося давления, образующегося при защемлении жидкости. Для этого он сделай из двух входящих друг в друга стаканов, между торцами которых установлена пружина-.компенсатор.

Другим вариантом «нежесткого» исполнения поршня явля­ ется .конструктивное решение его в виде прорезной пружины, которая деформируется под нагрузкой «а определенную вели­ чину.

Второй способ заключается в использовании мертвого про­ странства в цилиндрах, которое выполняют достаточно большим. Оно играет роль пружины. При этом перекрытия между напор­ ными и сливными окнами делают минимальной величины (обе­ спечивая при этом, однако, незначительные перетечки, что не снижает КПД гидромотора).

Профилирование регулируемых участков направляющей про­ изводят спиралью Архимеда, что обеспечивает минимальные скорости движения поршней на регулируемых участках. Это позволяет уменьшить гидравлические потери в ГМ.

§ 2. Гидромоторы со ступенчатым регулированием рабочего объема

Ступенчатое регулирование можно осуществлять изменением диаметра поршней, выключением поршней из работы, изменени­ ем количества рядов, находящихся под действием высокого дав­ ления жидкости, изменением количества рабочих ходов порш­ ней за один оборот гидромотора (8]. Наибольшее распростране­ ние, особенно в гидромоторах многократного действия, получил последний способ. Он заключается в том, что некоторые каналы распределителя объединены между собой и имеют изолирован­ ный от других каналов подвод рабочей жадности. Регулирова­ ние осуществляется с помощью специального крана распреде­ лителя, сообщающего изолированную часть напорных каналов со сливной магистралью. При этом поршни, соединенные с эти­ ми каналами, не совершают полезной работы, так как в их ци­ линдры поступает жидкость низкого давления.

По этому принципу работает отечественный гидромотор РГДР-4 с рабочим объемом 1300 см3/об. Подобным образом осуществляется регулирование гидрамотора, который разрабо­ тан фирмой Hiigglunds (Швеция) и производится по лицензиям фирмы также в ФРГ, Японии и а СССР 18]. В табл. 2 приведены основные характеристики этих гидромоторов. Моторы серии 20 (2050, 2060, 2065) имеют 2= 8 и кратность, равную 4; гидромо­ торы серий 40 и 60 выполняются с 2= 8 и кратностью 6 (послед­ ние две цифры в обозначении гидромоторов представляют собой

100

диаметр поршней в миллиметрах). Номинальное рабочее дав­ ление жидкости — 126 кпс/ем2, максимальное — 175 кгс/юм2. Пе­ репад давления между напорной и сливной магистралью по рекомендациям фирмы составляет в рабочих режимах

100 К'Пс/icm2.

Особенностью этих тидромоторов является вращающийся кор­ пус, наружная поверхность которого служит барабаном ленточ­ ного тормоза. Это удобно при установке гидромоторов в приво­ де транспортных машин. Наиболее широкое применение эти моторы получили в судовых лебедках различного назначения,

криволинейной направляющей. Из характеристик гидромоторов (ем. табл. 2) видно, что максимальные обороты невелики, уве­ личение скорости вращения приводит к заметному снижению момента; это объясняется возрастанием гидравлических потерь. Гидромоторы, аналогичные по конструкции, выпускает фирма Sagem (Франция). Они устанавливаются в приводе угледобы­ вающих комбайнов. Диапазон регулирования этих гидромюторов равен двум при двух ступенях. Гидромотор имеет 12 поршней и кратность, равную 14 (14 рабочих ходов за один оборот), мак­ симальный рабочий объем 14200 см3/об.

§ 3. Универсальные характеристики гидромоторов

|Пр'едст,а1вл'еюные на рис. 3.6 характеристики показывают за­ висимость между крутящим моментом гидромотора и числом его оборотов при ряде постоянных значений давления в подноршневой полости (Лр=95, 75, 45, 25 кг/см2) и различных углах поворота распределителя (а=0°, 4°, 8°, 12°, 15°, 18°). Кривые зависимости М и п—гиперболы (.Мл= const). На характеристи­ ках нанесены прямые линии, представляющие зависимость меж-

101