ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика и принципиальная схема из "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем" Роторная аксиально-поршневая гидромашина — машина, у которой рабочие камеры вращаются относительно оси ротора, а оси поршней или плунжеров параллельны оси вращения или составляют с ней угол меньше 45°. Насосы и гидромоторы с аксиальным или близком к аксиальному расположением цилиндров, являются наиболее распространенными в гидравлических системах (гидроприводах). По числу разновидностей конструктивного исполнения они во много раз превосходят прочие типы гидромашин. [c.179] Эти насосы и гидромоторы получили широкое применение еще в конце прошлого столетия на флоте многих стран (Россия, Англия, США, Япония), причем использовались они для выполнения наиболее ответственных функций, как например, управление кораблем и его вооружением. [c.179] Они обладают наилучшими из всех типов гидромашин габаритами и весовыми характеристиками, отличаются компактностью, высоким к. п. д., пригодны для работы при высоких частотах вращения и давлениях, обладают сравнительно малой инерционностью, а также просты по конструкции. [c.179] Особо следует отметить их высокую энергоемкость на единицу веса (удельный вес). В зависимости от конструкции и величины рабочего давления удельные веса регулируемых насосов с ручным управлением подачей находятся в пределах 3—10 кгс/кВт (большее значение относится к насосам, работающим на более высоких давлениях). В насосах же с высокой частотой вращения (п = 20 ООО об/мин) энергоемкость достигает 12 кгс/кВт. Вес нерегулируемых насосов или гидромоторов равной мощности меньше регулируемых в 2 раза соответственно удельный вес (т. е. приходящийся на единицу мощности) нерегулируемых насосов находится в пределах 1,5—5 кгс/кВт. Весовое преимущество гидромоторов этого типа по сравнению с электродвигателем составляет от —80 раз для малой до —12 раз для большой мощности. [c.179] Особенностью рассматриваемых машин является относительно малый момент инерции вращающихся частей, что имеет существенное значение при использовании их в качестве гидромоторов. [c.179] Маховые массы аксиалыю-поршневого гидромотора мощностью 200 л. с. составляют менее 1/10 маховых масс электродвигателя такой же мощности. Маховой момент гидромотора мощностью 80 л. с. равен при частоте вращения п = 1500 об/мин всего лишь 0,05 кгс/см , вместо 3,1 кгс/м для трехфазного электродвигателя такой же мощности и частоте вращения, т. е. в 62 раза меньше, чем маховой момент электродвигателя. [c.180] Важным параметром для многих случаев при.менения является также приемистость (быстродействие) насоса при регулировании подачи. Изменение подачи от нулевой до максимальной осуществляется в некоторых типах этих насосов за 0,04 с и от максимальной до нулевой — за 0,02 с. [c.180] Наиболее распространенное число цилиндров в аксиальнопоршневых машинах равно 7—9, диаметры цилиндров гидромашин (насосов, гидромоторов) обычно находятся в пределах от 10 до 50 мм, а рабочие объемы машин — в пределах от 5 до 1000 см . Максимальный угол между осями цилиндрового блока и наклонной шайбы обычно равен в насосах 20° и в гидромоторах 30°. [c.180] Частота вращения насосов общемашиностроительного применения средней мощности равна 1000--2000 об/мнн частота вращения гидромоторов может быть выше примерно в 1,5 раза, чем у насосов той же конструкции и мощности. Частота вращения подобных насосов в авиационных гидросистемах обычно равна 3000—4000 об/мин, однако в отдельных случаях применяют насосы со значительно большей частотой вращения. По данным иностранной печати изготовляются насосы с максимальной частотой вращения 20 ООО и 30 ООО об/мип и минимальной —5 — 10 об/мин. [c.180] Для специальных целей созданы малогабаритные насосы на рабочий объем д = 0,7- -1 см7об (диаметр поршня = 5-ьб мм, ход Н 4 мм, диаметр блока О = 20 мм) подача такого миниатюрного насоса достигает (за счет большой п) 20 л/мин при р = = 20 МПа (200 кгс/см ). [c.180] Насосы и гидромоторы с аксиальным расположением цилиндров применяются при давлениях 21—35 МПа (210—350 кгс/см ) и реже при — более высоких давлениях [насосы подачей до 400 л/мин часто выпускаются на рабочие давления до 55 МПа (550 кгс/см )]. Мощность уникальных насосов, выпускаемых для некоторых отраслей промышленности (для прокатных станов и пр.), достигает 4000—4500 л. с. (подача до 8700 л/мин) и более. [c.180] Засосы и гидромоторы этих типов имеют высокий объемный к. п. д., который для большинства моделей достигает нри оптимальных режимах работы значений 0,97—0,98. Многие зарубежные фирмы гарантируют для насосов с подачей 130—150 л/мин объемный к. п. д. при давлении 35 МПа (350 кгс/см ) не менее 0,99. Общий к. п. д. этих насосов составляет примерно 0,95. [c.180] Очевидно, что полное перемещение (ход) /г поршня в цилиндре при повороте кривошипа на угол а = 180° составит h == 2R. На это же расстояние переместится цилиндр вместе с поршнем в плоскости чертежа. [c.181] Взяв вместо одного цилиндра несколько и разместив их равномерно по кругу с расположением осей параллельно оси блока цилиндров 2, а также заменив кривошип диском 5 (рис. 57, а), ось которого наклонена относительно оси блока 2 на угол у = = 90° — р, получим принципиальную схему многопоршневой машины (нассса или мотора) пространственного типа, вытеснители которого выполняются либо в виде поршней, связанных с наклонным диском с помощью штоков 4 (рис. 57, а), либо в виде свободно посаженных плунжеров 2 со сферической головкой, которые прижимаются к наклонному диску 3 (рис. 57, 6) с помощью пружин 1 или давления подпиточных насосов (см. стр. 248). [c.182] Первые машины получили название аксиально-поршневых гидромашин с наклонной люлькой или наклонным цилиндровым блоком (рис. 57, а), вторые — аксиально-поршневых гидромашин с наклонным диском (рис. 57, б). К этим основным двум типам можно отнести практически все суш,ествующие конструкции аксиально-поршневых гидромашин. [c.183] Конструктивно в аксиально-поршневой машине с наклонной люлькой оси приводного вала и блока цилиндров расположены под углом у друг к другу, а в машинах с наклонным диском эти оси составляют одну линию. [c.183] В машинах первого типа (рис. 57, а) поршни соединяются с приводным наклонным диском с помощью шарниров (штоков) 4 (см. также рис. 58, б). Осевое усилие поршней, воспринимаемое от приводной наклонной шайбы 5, преобразуется, вследствие наклонного ее расположения, в крутящий момент, который затем через карданные шарниры 6 передается на центральный вал. Машины этого типа называются также машинами с передачей крутящего момента на наклонную шайбу. [c.183] Крутящий момент в таких машинах снимается непосредственно в месте его возникновения, т. е. — с приводной наклонной шайбы -5 на поршни 3, как это будет показано ниже, этот момент не передается. Через поршни в этой схеме передается на блок цилиндров 2 лишь момент от сил трения и инерции (ускорения или замедления). Поэтому порнши 3 скользят в цилиндрах здесь практически без поперечных нагрузок, и их функции в этом случае сводятся к герметизации цилиндров. [c.183] Благодаря этому фактически устраняется износ поршней и цилиндров и обеспечивается высокий механический к. п. д. машины, а также хороший пусковой момент при работе машины в режиме гидромотора. Однако угловое расположение приводного диска н блока цилиндров и соответствующее ему распределение действующих сил в приводном механизме требует применения мощных опор и подшипников качения. [c.183] Конструктивно всякая машина этого типа (рис. 57, а) имеет многоцилиндровый блок (барабан) 2, поршни 3 которого связываются при помощи шатунов 4 или иных средств с наклонным диском (шайбой) 5, выполняющим в этой схеме роль кривошипа ранее рассмотренной принципиальной схемы (см. рис. 56). Угол у наклона этого диска относительно оси цилиндрового блока определяет для данного диаметра блока величину хода к поршня, а следовательно и расчетную (геометрическую) подачу насоса. [c.183] Вернуться к основной статье