Загальні положення і поняття про вивчаємі гідромашини.

Аксіально-поршневими називають гідромашини у яких робочі камери утворені робочими поверхнями циліндрів і поршнів, а вісі симетрії поршнів і вісі симетрії блока циліндрів паралельні (аксіальні), або кут між ними не більше ніж 45°.

Залежно від розміщення блока циліндрів відносно приводного вала аксіально-поршневі гідромашини бувають з похилим диском, з похилим блоком, а також кулькові насоси дозатори.

Радіально-поршневою гідромашиною називають гідромашину, в якій робочі камери утворені робочими поверхнями поршнів і циліндрів, а осі поршнів розміщені перпендикулярно до осі блока циліндрів, або мають з нею кут більший 45°.

До планетарних гідромашин належать насоси-дозатори, гідромотори та гідрообертачі. Особливістю планетарних гідромашин є те, що їх основний робочий орган у процесі роботи здійснює складний рух – обертальний навколо своєї осі та обертальний по орбіті. Планетарні гідромашини ще називають орбітальними або героторними.

Пластинчасті насоси і гідромотори можуть бути регульованими і нерегульованими, реверсивними і нереверсивними. Пластинчастим насосом називають роторний насос з робочими камерами, утвореними робочими поверхнями ротора, статора, двох суміжних пластин і бічних кришок.

 

Хід плунжерів h визначається кутом нахилу шайби γ і рівний h = D tg β.

Робочий об'єм аксіально-поршневого насоса (гідромотора) з похилим диском визначається формулою:

S_п hz

де d - діаметр поршня;

D – діаметр кола блока, на якому розміщені осі циліндрів;

z - кількість поршнів;

γ – кут нахилу шайби;

S_п – площа поршня

Робочий об'єм аксіально-поршневого насоса (гідромотора) з похилим блоком визначають за залежністю:

 

S_п hz

h = D sin γ – максимальний хід поршня γ - кут нахилу блока циліндрів

Крутний момент на валу насоса (гідромотора) визначається за формулою:

де ∆Р – перепад тиску в насосі (гідромоторі);

Q – подача (витрати) насоса (гідромотора);

n – число обертів вала насоса (гідромотора);

η_v - об'ємний ККД насоса (гідромотора);

η_гм – гідромеханічний ККД насоса (гідромотора)

η – загальний ККД насоса (гідромотора)

Корисна потужність на валу гідронасоса:

N_к = P·Q

Потужність на валу гідронасоса визначаємо за формулою:

N =

Принцип роботи планетарного гідронасоса. Насос-дозатор ГА-36000А працює слідуючим чином. При обертанні рульового колеса разом з ним обертається золотник 12 та сателіт. Сателіт крім обертання навколо власної осі обертається ще і по орбіті, Зуби сателіта 2 проковзують по роликах 1 і входять або виходять з робочих камер 7, чим змінюють їх об'єм, Коли зуб 2 знаходиться між роликами 1 і 4 напрямної 5 робочий об'єм камери 7 зменшується до нуля. При обертанні сателіта, наприклад, проти годинникової стрілки (рис.2.1. б) у камері 7 утворюється вакуум і тоді із штуцера 11 через кільцеву виточку корпусу, паз 9 золотника 12, косий канал 8 корпусу в камеру 7 всмоктується робоча рідина. При подальшому обертанні сателіта зуб 6 (рис.2.1. в) заходять між ролики і витісняє робочу рідину з камери 7, яка через косий канал корпусу 8, радіальний отвір 16 золотника, центральний осьовий канал 15, кільцеву виточку корпуса нагнітається у штуцер 13. Аналогічно відбувається процес всмоктування і нагнітання в інших камерах. При зміні напрямку обертання (за стрілкою годинника) напрямок руху робочої рідини змінюється на зворотний.

Рис. 2.1. Схема роботи насоса-дозатора ГА-36000А:

 

а, в – витіснення рідини;
б – всмоктування рідини;
1,4 – ролики; 2,6 – зуби сателіта; 3 – отвір; 5 – напрямна; 7 – робоча камера; 8 – канал; 9 – паз; 10, 11, 13 – штуцери; 12 – золотник; 14 – кільцеві виточки; 15 – центральний осьовий канал; 16 – радіальний отвір

 

 

Рис. 2.2. Основні конструктивні схеми аксіально-плунжерних гідромашин з похилим диском:

а - гідромашина, плунжери якої торкаються похилого диска; б – гідромашина з шарнірним з'єднанням плунжерів з похилим диском; в – умовне позначення насоса нереверсивного; г - умовне позначення насоса реверсивного регульованого; 1 - розподільний диск; 2 - блок циліндрів; 3 - плунжер; 4 - похилий диск; 5 - вал; 6 - пружина; В і Н - всмоктувальне і напірне вікна; β - кут нахилу диска

Рис. 2.3. Аксіально-поршнева гідромашина з похилим блоком: а - схема; б - умовне позначення на принципових схемах (напівконструктивне); 1 - торцевий розподільний диск; 2 - блок циліндрів; 3 - поршень; 4 - фланець; 5 - привідний вал; 6 - центральний вал; 7 - шатун; В - всмоктувальний отвір; Н - напірний отвір; β - кут нахилу

Залежно від розміщення блока циліндрів відносно привідного вала аксіально-поршневі гідромашини бувають з похилим диском і з похилим блоком, а також кулькові насоси-дозатори. Вони можуть бути регульовані і нерегульовані, реверсивні і нереверсивні. Поршні (плунжери) можуть торкатися похилого диску, або зв'язані з ним шарніром. Блок циліндрів з поршнями приводять в обертальний рух від приводного вала. Для підведення і відведення оливи до робочих камер в торцевому розподільному диску 1 зроблено два дугоподібних вікна В і Н.

Для забезпечення руху поршнів застосовують примусове їх ведення через шатун 7, а для поршнів, що торкаються диска, - циліндричні пружини 6 або тиск робочої рідини.

В гідросистемах деяких тракторів зарубіжного виробництва застосовують радіально-поршневі насоси із змінним робочим об'ємом. В гідроприводах сільськогосподарської техніки вітчизняного виробництва такі гідромашини не застосовуються. Радіально-поршневі гідромашини можуть працювати як в режимі насоса, так і в режимі гідромотора.

Рис.2.4. Схема радіального поршневого насоса: 1, 6 – нагнітальний і всмоктуючий канали; 2 – статор (корпус); 3 – ротор; 4 – поршень; 5 – розподільний нерухомий вал; 7, 8 – прийомні камери

 

 

Принципова схема радіально-поршневого насоса приведена на рисунку 2.4.

Вона складається із статора 2 і ротора 3, вісь обертання якого розміщена по відношенню до осі статора з ексцентриситетом е. В радіальних розточкахротора розміщуються поршні 4, які притискаються до внутрішньої поверхні статора. При обертанні ротора поршень обертається разом з ротором і здійснює зворотно-поступальний рух по відношенню до ротора.

Рис.2.5. Пластинчасті насоси однократної (а) і двократної дії (б).

І - всмоктуюче вікно; 2 - пластина; 3 - нагнітаюче вікно; 4 - ротор; 6 - статор.

 

Ротор обертається на розподільному нерухомому валу 5, в центрі якого виготовлені всмоктуючий і нагнітальний канали, які з'єднані з прийомними камерами 7 і 8. При переміщенні поршня від центра робоча рідина засмоктується під поршень, а до центру – витісняється в нагнітальний канал.

Поршень завжди притиснутий до внутрішньої поверхні статора або пружиною, або спеціальними повзунами, що рухаються по пазам статора.

На окремих типах автомобілів, які використовуються в сільському господарстві, застосовуються для приводу підсилювача рульового керування насоси пластинчастого типу.

 

Варіанти індивідуальних завдань до лабораторної роботи

 

 

Варіант	nн с^-1	nм с^-1	D мм	dп мм	β гр.	z	Pнв   МПа	Pнн   МПа	Pмв   МПа	Pм вих МПа	v	гм
1.							0,5	16,5			0,92	0,95	0,915
2.							0,5	16,5			0,92	0,95	0,915
3.							0,5	16,5			0,92	0,95	0,915
4.							0,5	16,5			0,92	0,95	0,915
5.							0,5	16,5			0,92	0,96	0,915
6.							0,5	16,5			0,92	0,96	0,915
7.							0,5	16,5			0,92	0,96	0,915
8.							0,5	16,5			0,92	0,96	0,915
9.							0,5	16,5			0.85	0.95	0,915
10.							0,5	16,5			0.85	0.95	0,915
11.							0,5	16,5			0.85	0.95	0,915
12.							0,5	16,5			0.85	0.95	0,915
13.							0,5	16,5			0.85	0.95	0,915
14.							0,5	16,5			0.85	0.95	0,915
15.							0,5	16,5			0.85	0.95	0,915

Зміст звіту

1. Привести схему роботи аксіально-поршневого насоса з похилим блоком або диском і коротко описати принцип роботи.

2. Описати основні несправності аксіально-поршневих насосів і гідромоторів і способи їх усунення.

3. Провести розрахунки показників насоса і гідромотора (V_p,Q, M, N) згідно варіанта і зробити висновки по роботі.

Залікові запитання

Принцип роботи пластинчастого насоса автомобіля ГАЗ-66.

1. Будова і принцип роботи аксіально-плунжерного гідромотора з нахиленим блоком.

2. Принцип роботи планетарного гідромотора.

3. Принцип роботи радіально-поршневого гідронасоса.

4. Принцип роботи радіально-поршневого гідромотора багаторазової дії.

5. Будова і принцип роботи аксіально-плунжерного гідронасоса НП-90 комбайна «ДОН-1500».

Література

1. О.М.Погорілець, М.С.Волянський, В.Д.Войтюк, С.І.Пастушенко Гідропривід сільськогосподарської техніки – К.: Вища освіта, 2004. -368с.:іл.

4. Кальбус Г.Л. Навесные системы и автономные гидросистемы новых тракторов. -К. Урожай. 1976. -152 с.

 

Лабораторна робота № 3 - 11.

 

Тема: Гідродвигуни, клапани, дроселі, гідропідсилювачі.

 

Мета роботи: Вивчити призначення, будову, роботу, характерні несправності та правила технічного догляду за гідроциліндрами, клапанами, дроселями та гідропідсилювачами.

Обладнання: Макети гідроциліндрів, плакати та підручники.

Час виконання роботи: - 2 години.

Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи: Використовуючи макети, плакати та підручники вивчити:

- будову, принцип роботи і основні несправності гідроциліндрів;

- будову і принцип роботи різних типів клапанів, дроселів;

- будову і принцип роботи гідропідсилювачів.