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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 58

Скачиваний: 0

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

ду М и п рри различных значениях Др и для ряда значений а. На графиках нанесены кривые, обозначающие зоны работы гидромотора РГДРЗ при постоянной величине КПД.

Анализируя характеристики, можно сделать следующие вы­ воды:

1) при невысоких п (Q = 19,2 л/мин) значительное влияние на т|общ оказывают утечки жидкости (цу).

Р и с. 3.6. Универсальные характеристи­ ки гиццрамотора.

г|общ=0,84—0,82. До 32 л/мин рост зоны высоких КПД (свы­

ше 0,9) .происходит в основном за счет увеличения цу.

л/мин

2) Наибольшие значения д0бщ получены при Q = 51,2

для Ар = 95, а,= 018°, т]общ=0,925—0,865. В дальнейшем

меха­

нические потери, связанные с циркуляцией жидкости в каналах, растут, и т]0бщ начинает падать.

§4. Двухрядный гидромотор с поворотом распределителей

впротивоположные стороны

Радиально-поршневые гидромоторы часто выполняются мяогорядными многократного действия. Это .позволяет получить величины крутящих моментов на валу гидромогора, достигаю­ щие десятка тысяч килограмме-метров. .Практически невозмож­ но осуществить подобную 'конструкцию с регулированием по­ средством изменения эксцентриситета между осями ротора и статора из-за необходимости в этом случае создания регулиро­ вочного устройства, рассчитанного на преодоление момента, близкого к М.кр.

102

ВидА

1817

Ри с . 3.7. Конструктивная схема гидромотора с поворотными распределителями.

Применение ,в таком гидромоторе фазового способа регули­ рования резко упрощает конструкцию регулировочного устрой­ ства, которое в этом случае преодолевает момент на несколько порядков меньший по величине.

Примером подобного гидромотдра с фазовым регулировани­

ем и равномерной подачей может служить следующая конструк­ ция (рис. 3.7).

В цилиндрах ротора 1 размещены поршни 2, связанные с осями 3, на которых установлены ролики 4, взаимодействующие с профильными направляющими статора 5. В особой расточке ротора 1, установленного на подшипниках 17 и 22 в крышках 18 и 20, расположен цапфовый распределитель 8 рабочей жидко­ сти, каждая цапфа 9 или 13 которого обеспечивает распределе­ ние жидкости в поршневые группы половины общего количества рядов.

На распределителе 8 установлены сдвинутые относительно друг друга в исходном положении на 180° зубчатые секторы 27 и 26, находящиеся в зацеплении с рейкой 25, соединенной с поршнем 28 гидравлического цилиндра 29. В цапфе 9 выполне­ ны канал 10 и окна 7 и 19, а в цапфе 13 —каналы И, 12 и окна 6, 21, по которым рабочая жидкость поступает под поршни 2.

Подвод рабочей жидкости к гидромотору и вывод осущест­ вляются через коллектор 14, в котором выполнены кольцевые каналы 15 и 16, сообщающиеся с каналами 10, 11 и 12 цапф 9 и 13. Выходной вал 24 ротора закрыт крышкой 23.

Рабочая жидкость через кольцевой канал 15 коллектора 14 поступает в канал 10 и окно 7 цапфы 9 и в канал И цапфы 13 и далее под поршни 2, которые передают усилие, создаваемое жидкостью, на ось 3 и ролики 4, взаимодействующие с профиль­ ными направляющими статора 5.

Возникающее при взаимодействии роликов 4 и профилиро­ ванных направляющих статора 5 боковое усилие поворачивает ротор и связанный с ним выходной вал 24. Поршни 2 совершают рабочий ход, перемещаясь из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее, причем при движении поршня из нижнего по­ ложения в верхнее он сначала проходит по нерегулируемой части профиля, находящейся под действием высокого давления жидкости. Затем при переходе роликов 4 с напорных участков профиля на сливные, т. е. на регулируемую часть профиля, частично или .полностью находящуюся в зоне сливного давления при регулировании, подпоршневые полости соединяются с окна­ ми 7 и 19 цапф 9 и 13 и жидкость вытеоняется в кольцевой ка­ нал 16 коллектора 14. При этом рабочий объем гидромотора наибольший, а секторы 26 и 27, связанные с цапфами 9 и 13 распределителя 8, находятся в положении, соответствующем углу между ними 180°. При повороте цапф 9 я 13 вследствие смещения зоны высокого рабочего давления в сторону сливного участка величина рабочего хода поршней 2 под действием высо­

ки


кого давления жидкости уменьшается, тем самыйм уменьшается рабочий объем -гид-ромотора.

 

 

§ 5. Расход насоса

 

 

-Насос с фазовым регулированием расхода

схематически по­

казан на рис. 3.8. Нейтральная ось I—I распределителя 1 сме­

щена относительно нейтральной оси II—II статора 2 на угол а.

При а,=0 расход насоса максимален,

так как в этом 'случае

каждый

из поршней

на воем

протяжении

хода

нагнетания

(хода

поршня от

периферии к

центру)

соединен с

 

 

ТС

расход насоса равен нулю, так

окном нагнетания 3. При а = —

как -в таком положении распределителя

с окном

нагнетания 3

Р и с. 3.8. Схема регулируемого насоса.

одновременно -соединены и нагнетающие и всасывающие порш­ ни. При 0 < а —- расход насоса больше нуля и меньше макси­

мума, -определяемого -величиной зке-ц-внтриеитета е, площадью каждого цилиндра S и их числом г.

Теория нерегулируемых радиально-поршневых на-со-сов (ом., например, [I]) дает следующие зависимости:

для хода поршня (в -предположении, что e< R )

х = е (1 — cos ф),

(3.4>

10S

его скорости

 

 

 

 

 

 

v =

— =

(oesincp,

 

 

(3.5)

мгновенного расхода

 

dt

 

 

 

 

uS = Scoesincp.

 

 

(3.6)

Q =

 

 

Приведя уравнение (3.6)

к безразмерному

виду,

получим

выражение безразмерного расхода

 

 

 

Q =

о со е

= sin ср.

 

 

(3.7)

 

 

 

 

 

 

Это уравнение равносильно выражению

(2.1),

если положить

в нем

 

 

 

 

 

 

 

 

- ^ =

0.

 

 

(3.8)

/При этом же допущении

(3.8)

в главе II было получено вы­

ражение (2.6) для безразмерного расхода

аксиальных

насосов

при любом значении фазового угла ц.

/Выражением (2.6) и получающимися после разложения его в ряд Фурье выражениями (2.14), (2.45), (2Л6), (2.17) и (2.18)

можно /пользоваться -при расчете радиальных насосов. Характер пульсаций расхода будет аналогичен представленному на рис. 2.1. Для снижения величины пульсаций применяют методы, описанные в разделах, относящихся к радиально-поршневым гидромоторам (см. гл. III. /§§ 1, 3, 4).


ЛИТЕРАТУРА

1.А. В. Докукин, В. М. Берман, Ю. Ф. Пономаренко и др. Центробежные

иобъемные гидропередачи и перспективы их применения в горной промыш­ ленности. М., «Недра», 1964.

2.Л. У. Мальц. Поршневые гидравлические передачи с регулируемыми насосами. Л., Судпромгиз, 1961.

3.Т. М. Башта, И. 3. Зайченко, В. В. Ермаков и др. Объемные гидравли­

ческие приводы. М., «Машиностроение», 1969.

4.Б. А. Гавриленко, В. А. Минин, С. Н. Рождественский. Гидравлический привод. М., «Машиностроение», 1968.

5.А. В. Кулагин, Ю. С. Демидов, В. Н. Прокофьев и др. Основы теории

иконструирования объемных гидропередач. М., «Высшая школа», 1968.

6.А. М. Седор. Выбор числа лопастей насоса. «Станки и инструмент», 1962, № 9.

7.В. А. Хохлов. Электрогидравлический следящий привод. М., «Наука»,

1966.

8.А. В. Докукин, А. Я- Рогов. Высокомоментные радиально-поршневые гидромоторы с регулируемым рабочим объемом (конструкция и основные

зависимости для расчета). М., изд. ИГД, 1968.

9. Т. М. Башта. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие. М., «Машиностроение», 1971.

10.В. Эрнст. Гидропривод и его промышленное применение. М., ГНТИ,

1963.

11.О. Ф. Никитин. О регулировании подачи аксиально-поршневых насо­

сов поворотом торцевого распределителя. В сб.: «Гидроавтоматика». М., «Наука», 1965.

12.В. М. Волоцкий. Опыт проектирования гидравлических насосов на давление 320 кГ/см2. —В сб.: «Гидропривод и гидроавтоматика в машино­ строении». М., «Машиностроение», 1966.

13.Н. С. Гамынин. Основы следящего гидравлического привода. М.,

Оборонгиз, 1962.

14. В. Ю. Энгель, В. В. Селиванов. Некоторые результаты эксперимен­

тального исследования лопастного насоса. В сб.: «Горные машины». Тр. НИПИГОРМАШ, вып. 5. Свердловск, 1967.

15.А. Я- Рогов, Ю. М. Ловцов. Регулирование рабочего объема радиаль­ но-поршневых гидромоторов. «Вестник машиностроения», 1967, № 1.

16.И. 3. Зайченко, Л. М. Мышлевский. Пластинчатые насосы и гидромо­ торы. М., «Машиностроение», 1970.

17.Ю. Ф. Пономаренко. Методика определения расчетных нагрузок гид­ ромашин привода горного оборудования. М., изд. ИГД им. Скочинского, 1970.

18.В. Ю. Энгель, Г. Д. Глезер, Т. Н. Чеклецова. Определение параметров дросселирующих прорезей регулируемых пластинчатых насосов. «Вестник

машиностроения», 1970, № 12.

19.Н. В. Пеньков, В. Ю. Энгель. О минимизации шума лопастных насо­ сов. В сб.: «Горные машины». Тр. НИПИГОРМАШ, № 7. Свердловск, 1969.

20.В. Ю. Энгель. О выборе оптимальной конструкции распределителя лопастного насоса переменной производительности. В сб.: «Горные машины». Тр. НИПИГОРМАШ, № 6. Свердловск, 1968.

21.Ж . Фезандье. Гидравлические механизмы. М., Оборонгиз, 1960.

107


22. Г. М. Моргунов, В. Е. Суздальцев. Пульсация подачи аксиально-пор­ шневого насоса при регулировании расхода разворотом распределительного золотника. «И“зв. вузов, Машиностроение», 1967, № 5.

23.И. С. Зайченко, Л. М. Мышлевский. Понижение уровня шума аксиаль­ но-поршневых насосов путем улучшения конструкции торцового распредели­ теля. «Вестник машиностроения», 1969, № 4.

24.В. Н. Прокофьев, Ю. А. Данилов, А. А. Кондаков и др. Аксиально­

поршневой регулируемый гидропривод. М., «Машиностроение», 1969.

05.Патент США «л. 403—1173, № 03271642.

26.А. Я- Рогов. Авт. свид. № 260536, с приор, от 19/XI—1965 г. Открытия,

изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1970, № 3.

27.В. Ю. Энгель. Выбор формы и оптимальных параметров дросселирую­ щих прорезей пластинчатых, насосов двойного действия. «Изв. вузов, Маши­ ностроение», 1973, № 9.

28.W. Patterson. Pump cuts weight raises power ratio. «Missiles and

rockets», May, 1958.

29. Weatherhead New Axial — Piston Type variable displacement hydraulic Pump. The Weatherhead Company.. Cleveland, 8, Ohio.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

Предисловие.........................................................................

 

 

3

Введение...................................................................

 

 

5

Глава 1.

Пластинчатые гидромашины....................................

 

14

§ 1. Мгновенный расход пластинчатых насосов двойного действия

15

§ 2.

Неравномерность расхода я методы ее снижения . . .

. .

24

§ 3.

Средний расход насосов двойного действия...............................

высо­

34

§ 4. Образование защемленных объемов и их разгрузка от

37

 

кого давления....................................................................

 

 

§ 5. Метод соединения камер защемления с камерами разрежения

46

§ 6. Метод дросселирующих прорезей...................................................

 

54

§ 7. Метод синхронного изменения сечений..........................................

 

60

§ 8.

Пример конструкции н асо са ............................................................

 

68

Глава И. Аксиально-поршневые

гидромашины.........................................

. .

71

§ 1.

Мгновенный расход насосав и его неравномерность . .

71

§ 2. Разгрузка защемленных

объем ов...................................................

 

83

§ 3. Особенности конструкции гидромоторов........................................

 

88

Глава III. Радиально-поршневые гидромашины........................................

 

91

§ 4. Анализ схем регулирования............................................................

 

91

§ 2. Гндромоторы со ступенчатым регулированием рабочего объе­

106

 

ма ...................................................................

 

 

§ 3. Универсальные характеристики гидромоторов..............................

про­

1#1

§ 4. Двухрядный гидромотор

с поворотом распределителей в

102

 

тивоположные стороны ...........................................................

.

§ 5. Расход н а с о с а ........................

............................................*

.105