Роторные гидромашины. (Лекция 6)

Сентябрь 14, 2022

Главная
Физика
Роторные гидромашины. (Лекция 6)

Содержание

2. 1. Гидравлические машины шестеренного типа Шестеренные машины в современной технике нашли широкое применение. Их основным преимуществом
3. с внутренним зацеплением (рис.1, б), трех- и более шестерные насосы (рис.1, в). Рисунок 1 – Схемы
4. Шестеренный насос с внешним зацеплением (рис.3.1, а) состоит из ведущей 1 и ведомой 2 шестерен, размещенных
5. Рисунок 2 - Шестеренный насос НШ-К и его составные элементы
6. Рисунок 3 - Шестеренный насос с внешним зацеплением
7. Рисунок 4 - Шестеренный насос внутреннего зацепления: 1 – корпус; 2 – внутренняя шестерня; 3 –
8. При вращении внутренней шестерни жидкость, заполняющая рабочие камеры, переносится в напорную полость и вытесняется через окна
9. стенках корпуса насоса выполнены разгрузочные канавки, через которые жидкость отводится в одну из полостей насоса. Шестеренные
10. Средняя теоретическая подача шестеренного насоса с внешним зацеплением где m - модуль зубьев; z - количество
11. Теоретический средний крутящий момент шестерной гидромашины где - перепад давления на гидромашине
12. 2. Пластинчатые насосы и гидромоторы Пластинчатые насосы и гидромоторы так же, как и шестеренные, просты по
13. Схема насоса однократного действия приведена на рис. 5. Насос состоит из ротора 1, установленного на приводном
14. Рисунок 5 - Схема пластинчатого насоса однократного действия: 1 - ротор; 2 - приводной вал; 3
15. Рисунок 6 - Пластинчатый насос однократного действия с регулируемым рабочим объемом
16. При изменении эксцентриситета е изменяется подача насоса. Если е = 0 (ротор и статор расположены соосно),
17. В насосах двойного действия (рис.7) ротор 1 и 2 статор соосны. Эти насосы имеют по две
19. Рисунок 8 - Схема пластинчатого нерегулируемого насоса двукратного действия
20. Пластинчатые гидромоторы могут быть также одно-, двух- и многократного действия. Пластинчатые гидромоторы от пластинчатых насосов отличаются
21. Рабочий объем многопластинчатого насоса однократного действия Средняя за рабочий цикл теоретическая подача многопластинчатого насоса однократного действия
22. Теоретическая средняя за оборот ротора подача многопластинчатого насоса двукратного действия без учета объема, который занимают пластины,
23. Теоретический крутящий момент многопластинчатого гидромотора двукратного действия без учета толщины пластин
24. 3. Винтовые насосы Винтовые насосы представляют собой одну или несколько пар зацепляющихся, параллельно расположенных винтов со
26. Скачать презентацию

Слайд 2

1. Гидравлические машины шестеренного типа
Шестеренные машины в современной технике нашли широкое

применение. Их основным преимуществом является конструкционная простота, компактность, надежность в работе и сравнительно высокий КПД. В этих машинах отсутствуют рабочие органы, подверженные действию центробежной силы, что позволяет эксплуатировать их при частоте вращения до 20с-1. В машиностроении шестеренные гидромашины применятся в системах с дроссельным регулированием.
Шестеренные насосы. Основная группа шестеренных насосов состоит из двух прямозубых шестерен внешнего зацепления (рис.1, а). Применяются также и другие конструктивные схемы, например, насосы

Слайд 3

с внутренним зацеплением (рис.1, б), трех- и более шестерные насосы (рис.1,

в).

Рисунок 1 – Схемы шестеренных насосов: а - с внешним зацеплением; б - с внутренним зацеплением; в - трехшестеренный

Слайд 4

Шестеренный насос с внешним зацеплением (рис.3.1, а) состоит из ведущей 1

и ведомой 2 шестерен, размещенных с небольшим зазором в корпусе 3. При вращении шестерен жидкость, заполнившая рабочие камеры (межзубовые пространства), переносится из полости всасывания 4 в полость нагнетания 5. Из полости нагнетания жидкость вытесняется в напорный трубопровод.
Шестеренные насосы с внутренним зацеплением сложны в изготовлении, но дают более равномерную подачу и имеют меньшие размеры. Внутренняя шестерня 1 (см. рис.1, б) имеет на два-три зуба меньше, чем внешняя шестерня 2. Между внутренней и внешней шестернями имеется серпообразная перемычка 3, отделяющая полость всасывания от напорной полости.

Слайд 5

Рисунок 2 - Шестеренный насос НШ-К и его составные элементы

Слайд 6

Рисунок 3 - Шестеренный насос с внешним зацеплением

Слайд 7

Рисунок 4 - Шестеренный насос внутреннего зацепления:
1 – корпус; 2 –

внутренняя шестерня; 3 – внешняя шестерня; 4 - серповидный сегмент (разделяет всасывающую и нагнетательную полости).

Слайд 8

При вращении внутренней шестерни жидкость, заполняющая рабочие камеры, переносится в напорную

полость и вытесняется через окна в крышках корпуса 4 в напорный трубопровод.
На рис.1, в приведена схема трехшестеренного насоса. В этом насосе шестерня 1 ведущая, а шестерни 2 и 3 - ведомые, полости 4 - всасывающие, а полости 5 - напорные. Такие насосы выгодно применять в гидроприводах, в которых необходимо иметь две независимые напорные гидролинии.
Равномерность подачи жидкости шестерным насосом зависит от числа зубьев шестерни и угла зацепления. Чем больше зубьев, тем меньше неравномерность подачи, однако при этом уменьшается производительность насоса. Для устранения защемления жидкости в зоне контакта зубьев шестерен в боковых

Слайд 9

стенках корпуса насоса выполнены разгрузочные канавки, через которые жидкость отводится в

одну из полостей насоса.
Шестеренные гидромоторы. Работа шестеренных гидромоторов осуществляется следующим образом. Жидкость из гидромагистрали (см. рис.1, а) поступает в полость 4 гидродвигателя и, воздействуя на зубья шестерен, создает крутящий момент.
Конструктивно шестерные гидромоторы отличаются от насосов меньшими зазорами в подшипниках, меньшими усилиями поджатия втулок к торцам шестерен, разгрузкой подшипников от неуравновешенных радиальных усилий. Пуск гидромоторов рекомендуется производить без нагрузки.
Шестеренные машины являются обратимыми, т.е. могут быть использованы и как гидромоторы и как насосы.

Слайд 10

Средняя теоретическая подача шестеренного насоса с внешним зацеплением
где m - модуль

зубьев;
z - количество зубьев;
b - ширина шестерни;
nн - частота вращения вращения шестерен.
Среднее значение текущей подачи шестерного насоса

Слайд 11

Теоретический средний крутящий момент шестерной гидромашины
где - перепад давления

на гидромашине

Слайд 12

2. Пластинчатые насосы и гидромоторы
Пластинчатые насосы и гидромоторы так же, как

и шестеренные, просты по конструкции, компактны, надежны в эксплуатации и сравнительно долговечны. В таких машинах рабочие камеры образованы поверхностями статора, ротора, торцевых распределительных дисков и двумя соседними вытеснителями-пластинами. Эти пластины также называют лопастями, лопатками, шиберами.
Пластинчатые насосы могут быть одно-, двух- и многократного действия. В насосах однократного действия одному обороту вала соответствует одно всасывание и одно нагнетание, в насосах двукратного действия - два всасывания и два нагнетания.

Слайд 13

Схема насоса однократного действия приведена на рис. 5. Насос состоит

из ротора 1, установленного на приводном валу 2, опоры которого размещены в корпусе насоса. В роторе имеются радиальные или расположенные под углом к радиусу пазы, в которые вставлены пластины 3. Статор 4 по отношению к ротору расположен с эксцентриситетом е. К торцам статора и ротора с малым зазором (0,02…0,03 мм) прилегают торцевые распределительные диски 5 с серповидными окнами. Окно 6 каналами в корпусе насоса соединено с гидролинией всасывания 7, а окно 8 - с напорной гидролинией 9. Между окнами имеются уплотнительные перемычки 10, обеспечивающие герметизацию зон всасывания и нагнетания. Центральный угол , образованный этими перемычками, больше угла между двумя соседними пластинами.

Слайд 14

Рисунок 5 - Схема пластинчатого насоса однократного действия: 1 - ротор; 2

- приводной вал; 3 - пластины; 4 - статор; 5 - распределительный диск; 6, 8 - окна; 7 - гидролиния всасывания; 9 - гидролиния нагнетания

Слайд 15

Рисунок 6 - Пластинчатый насос однократного действия с регулируемым рабочим объемом

Слайд 16

При изменении эксцентриситета е изменяется подача насоса. Если е = 0

(ротор и статор расположены соосно), пластины не будут совершать возвратно-поступательных движений, объем рабочих камер не будет изменяться, и, следовательно, подача насоса будет равна нулю. При перемене эксцентриситета с +е на -е изменяется направление потока рабочей жидкости (линия 7 становится нагнетательной, а линия 9 - всасывающей). Таким образом, пластинчатые насосы однократного действия регулируемые и реверсируемые.

Слайд 17

В насосах двойного действия (рис.7) ротор 1 и 2 статор соосны.

Эти насосы имеют по две симметрично расположенные полости всасывания и полости нагнета-ния. Такое расположение зон уравновешивает силы, действующие со стороны рабочей жидкости, и разгружает приводной вал 2, который будет нагружен только крутя-щим моментом. Для большей уравновешенности число пластин 3 в насосах двойного действия принимается четным. Торцевые распределительные диски 5 имеют четыре окна. Два окна 6 каналами в корпусе насоса соеди-няются с гидролинией всасывания 7, другие два 8 - с напорной гидролинией 9. Так же как и в насосах одно-кратного действия, между окнами имеются уплотнитель-ные перемычки 10. Для герметизации зон всасывания и нагнетания должно быть соблюдено условие, при котором ε < β.

Слайд 18

Слайд 19

Рисунок 8 - Схема пластинчатого нерегулируемого насоса двукратного действия

Слайд 20

Пластинчатые гидромоторы могут быть также одно-, двух- и многократного действия. Пластинчатые

гидромоторы от пластинчатых насосов отличаются тем, что в их конструкцию включены устройства, обеспечивающие постоянный прижим пластин к статорному кольцу.
Гидромоторы двойного действия так же, как и насосы двойного действия, нерегулируемые.
Надежность и срок службы пластинчатых гидромашин зависят от материала пластин и статорного кольца. Во избежание отпуска материала пластин из-за нагрева от трения о статорное кольцо пластины изготовляют из стали с высокой температурой отпуска. Статорное кольцо цементируется и закаливается. Ротор изготовляют из закаленной хромистой стали, а торцевые распределительные диски из бронзы.

Слайд 21

Рабочий объем многопластинчатого насоса однократного действия
Средняя за рабочий цикл теоретическая

подача многопластинчатого насоса однократного действия составляет

Рабочий объем многопластинчатого насоса двукратного действия
где В – ширина пластины

Слайд 22

Теоретическая средняя за оборот ротора подача многопластинчатого насоса двукратного действия без

учета объема, который занимают пластины, равняется
.

Средний теоретический крутящий момент гидромотора однократного действия составляет

Слайд 23

Теоретический крутящий момент многопластинчатого гидромотора двукратного действия без учета толщины пластин

Слайд 24

3. Винтовые насосы
Винтовые насосы представляют собой одну или несколько пар

зацепляющихся, параллельно расположенных винтов со специальным профилем нарезки, размещенных с малыми зазорами в расточках корпуса. Наиболее распространены трехвинтовые насосы с двухзаходными винтами, представленной на рис. 9.

Рисунок 9 - Трехвинтовой насос