Меню

Как определяется полезная мощность гидромотора



Гидромотор – устройство, работа, ремонт.

Гидромотор

Гидромотор — это устройство, которое преобразовывает энергию жидкости в механическую энергию, приводящую в действие рабочий орган машины.

Гидромоторы как и гидронасосы используются в агрегатах объемного типа, только выполняют прямо противоположную работу.

На сегодняшний день существует огромное разнообразие типов и модификаций это типа оборудования.

Содержание статьи

Особенностями гидромоторов является:
герметичное отделение нагнетательной полости от всасывающей, что осуществляется при помощи ротора, статора и пластин (лопаток);
незначительная зависимость от скорости рабочей жидкости сил, действующих на рабочие органы гидромотора.

Типы гидромоторов.

Пластинчатые гидромоторы

Пластинчатый гидромотор предназначен для применения в реверсивных регулируемых и нерегулируемых гидроприводах, в которых требуются частые включения, автоматическое и дистанционное управление.

Шестеренный гидромотор

Шестеренный гидромотор

Шестеренчатый гидромотор (обозначается ГМШ), как и насос шестеренного типа работает по принципу зацепления двух шестерен, только в обратном направлении. При подаче жидкости на шестерни, они начинают вращаться и таким образом приводят в движение вал.

Гидромотор ГМШ используется в составе привода навесного оборудования спецтехники. Он устанавливается в самосвалах, различных погрузчиках, в составе рабочих станков и др.

Радиально поршневой гидромотор

Радиально поршневой гидромотор

Радиально поршневой гидромотор, как и пластинчатый насос может быть однократного и многократного действия.

В однократных гидромоторах за один оборот вала происходит один полный цикл работы, представляющий собой процесс всасывания и процесс нагнетания. Такие агрегаты применяются в механизмах, где требуется большое давление и большие крутящие моменты. К примеру, в поворотных механизмах или устанавливаются в приводах шнеков для перекачивания различных взвесей, таких как бетон или глина.

Радиальный гидромотор многократного действия за один оборот вала совершает несколько полных циклов работы – несколько процессов всасывания и процессов нагнетания.

Такие агрегаты устанавливаются в приводах конвейеров, в мобильной или стационарной технике, которая должна работать в условиях тяжелых нагрузок.

Аксиально поршневой гидромотор

Аксиально поршневой гидромотор

Конструктивно такой поршневой гидромотор состоит из нескольких цилиндров, расположенных параллельно вокруг оси блока или под углом к ней. Цилиндры входящие в состав агрегата при работе вращаются синхронно с валом, таким образом если они выдвигаются из поршня, то жидкость всасывается, кога они задвигаются обратно – жидкость нагнетается в магистраль.

Аксиально поршневой гидромотор входит в состав строительной техники, а так же используется в конструкции сельскохозяйственных, буровых и промышленных машин.

К достоинствам такого типа гидромотора относится наличии функции реверсного хода, позволяющая обеспечить движение в обратную сторону.

Героторный гидромотор

Героторный гидромотор

Героторный гидромотор является вариацией шестеренчатых агрегатов с внутренним зацеплением. Такая конструкция позволяет создавать большие крутящие моменты при очень скромных габаритных размерах. Другое название это типа оборудования — планетарный гидромотор МГП.

Принцип работы состоит в следующем: во входной патрубок подается жидкость, которая приводит в движение внешнюю шестерню.

Внешняя шестерня вращает внутреннюю, закрепленную на карданном валу, затем жидкость уходит в слив. Таким образом внутренняя шестерня вращает вал, а вместе с ним привод двигателя.

Планетарный гидромотор МГП работает на минеральном масле и в отличии от других типов оборудования этого класса хорошо работает при отрицательной температуре. Героторный гидромотор используется в дорожной и лесной технике, а так же в сельскохозяйственных машинах.

Регулируемые и нерегулируемые виды

Гидромоторы, как и насосы пластинчатого типа, подразделяются на регулируемые и нерегулируемые.

Регулируемые модели широко используются в объемных приводах машин, так как обеспечивают возможность управления широким диапазоном рабочего объема.

Конструктивно регулируемые гидромоторы изготавливаются только однократного действия, агрегаты многократного действия выполняются только как нерегулируемые.

Устройство гидромотора и принцип работы.

Устройство гидромотора

Работа гидромотора выглядит следующим образом. Рабочая жидкость из отверстия 1 попадает в подковообразный канал 3 корпуса 2, откуда через окно 4 переднего диска 5 попадает на пластины 6 ротора 7.

При этом ротор 7 вместе с валом 8 поворачивается в направлении против часовой стрелки, если смотреть со стороны вала.

Слив рабочей жидкости происходит через окна 35 в кольцевом выступе 34 заднего диска 12 и далее через отверстие 16 крышки 13.

Вал гидромотора 8 вращается в двух шарикоподшипниках 9. На валу привода 8 на шлицах расположен ротор 7.

В пазах ротора 7 перемещаются пластины 6, оставаясь постоянно прижатыми к внутренней поверхности статора 10.

Первоначальный прижим пластин 6 к статору 10 осуществляется при помощи пружин 11, выполненных в виде коромысла, причем каждая пружина прижимает пару пластин, расположенных под углом в 90 градусов одна по отношению к другой.

Таким образом при вращении ротора насколько одна пластина выходит из паза, настолько другая входит в паз ротора, и, следовательно, пружина в процессе работы гидромотора не деформируется.

Ротор 7 вращается между двумя стальными распределительными дисками: передним диском 5 со стороны корпуса 2 и задним диском 12 со стороны крышки 13.

Кольцевые выступы 33 и 34 одинакового диаметра в заднем диске 12 входят по скользящей посадке в отверстие крышки 13. Полость 17 за задним диском 12 соединена с напорной магистралью отверстиями 18, 19, 25-27 и 29 и пазами 20 в заднем диске 12.

Читайте также:  Светодиодные светильники 12в мощность

Устройство гидромотора рис 2

Пазы 20 расположены напротив окон 4 переднем диске 5, соединенных с каналом 3 в корпусе 2, в который выходит отверстие 1, сообщающееся с напорной магистралью.

Автоматический прижим заднего диска 12 достигается созданием давления в полости 17. Первоначальный прижим заднего диска 12 осуществляется тремя пружинами 21.

Под действием давления рабочей жидкости, поступающей со стороны отверстия 29, золотник 22 отодвигается до упора в пробку 23, так как полость с другой стороны золотника 22 соединена отверстием 24 с полостью 14, сообщающейся со сливной магистралью отверстием 16 в крышке 13.

Из полости 17 давление передается через отверстия 27 и 36 в полости 28 и прижимает пластины 6 к статору 10.

Для изменения направления вращения вала гидромотора рабочая жидкость подается под давлением в отверстие 16, а отверстие 1 соединяется со сливной магистралью.

Устройство гидромотора рис 3

При этом золотник 22 давлением рабочей жидкости через отверстие 24 отодвигается до упора в пробку 15, так как отверстия 29, 18 и 19 и пазы 20 сообщаются со сливной магистралью через окна 4 переднего диска 5 и подковообразный канал 3 корпуса 2.

Когда золотник отодвинут до упора в пробку 15, давление рабочей жидкости передается из отверстия 24 через отверстия 26 и 27 в полость 17 за задним диском 12 и в полости 28 под пластинами 6.

Давление в полости 28 под пластинами 6 передается также через отверстия 36.

От наружных утечек по валу привода гидромотора 8 предохраняет манжета 30 из маслостойкой резины. Через отверстие 31 происходит слив протечек из корпуса 2.

Уплотнение между корпусом 2 и крышкой 13, а также по наружному диаметру статора 10, достигается с помощью резинового кольца 32. Некоторые конструкции гидромотора в качестве уплотнения используют сальник.

Конструктивно, такие агрегаты делятся на:
радиальный гидромотор (создает давление до 30 МПа)
аксиально поршневой гидромотор (создает давление до 45 МПа)

Технические характеристики

Основные технические характеристики гидромоторов это мощность на валу, крутящий момент, создаваемое давление и частота оборотов.

Крутящий момент гидромотора представляет собой один из ключевых параметров работы оборудования. Он характеризует силу вращения вала двигателя и определяется по формуле.

где: Δp – перепад давлений между входом и выходом,
q – рабочий объем гидромотора.

Мощность гидромотора, показывает количество энергии которое он затрачивает в единицу времени и определяется по формуле:

где М — крутящий момент на валу мотора
ω — угловая скорость

Установка и подключение

Установка и подключение гидромотора

Подключение вала гидромотора к валу привода должно производиться через упругую муфту. Соединительная муфта в этом случае устанавливается на вал только с помощью болтов или резьбового отверстия. Устанавливать муфту ударным способом запрещено.

Установка гидромоторы может быть выполнена в любом положении. Но при монтаже необходимо предусмотреть отвод масла в дренажную линию.

При установке гидромотора следует обратить внимание на всасывающую линию. У гидромашин с подпиткой на всасывании должен быть обеспечен необходимый подпор рабочей жидкости. Величина такого подпора указывается в технической документации.

Диаметр подводящего трубопровода должен быть больше или равным диаметру всасывающего патрубка гидромотора.

Если в конструкции гидромашины предусмотрены дренажные отверстия, то при подключении их необходимо открыть и прочистить. По аналогии со всасывающей линией, дренажный трубопровод должен быть больше или такого же диаметра, как и дренажный патрубок гидромотора.

Дополнительно рекомендуется устанавливать предохранительный клапан, который защитит гидромотор от перегрузок.

Ремонт гидромоторов

При работе гидромотора могут возникать некоторые неисправности. В этом разделе приведены возможные неисправности требующие ремонт гидромотора и способы устранения.

Треск при работе гидромотора под нагрузкой может возникнуть при поломке пружин, прижимающих пластины к внутренней поверхности статора, или застревании пластин в пазах ротора.

Для устранения этой неисправности необходимо заменить сломанные пружины новыми, а затем проверить легкость перемещения пластин в пазах ротора, если пластина ходит туго её нужно притереть.

Течь по валу гидромотора может быть вызвана повреждением уплотнения. Для устранения течи следует заменить уплотнение.

Повышенные утечки через дренажное отверстие могут вызываться следующими причинами:
поломкой пружин, прижимающих задний диск к статору;
застреванием золотника, расположенного в центральном отверстии заднего диска;
заклиниванием заднего диска в расточке крышки.

Для устранения таких неисправностей необходимо соответственно:
заменить сломанные пружины новыми;
промыть или, в случае необходимости притереть золотник;
промыть задний диск и крышку.

При вскрытии гидромотора необходимо соблюдать осторожность, приняв меры к тому, чтобы детали после разборки были установлены на свое место.

Аксиально поршневой гидромотор используются в тех случаях, когда необходимо получить высокие скорости вращения вала, а радиально-плунжерные — когда необходимы небольшие скорости вращения при большом создаваемом моменте вращения.

Читайте также:  Как увеличить мощность генератора мопед альфа

Например, для поворота башни автомобильного крана используются радиально-плунжерные гидромоторы. В станочных гидроприводах широко распространены пластинчатые гидромоторы.

В бытовых счётчиках расхода воды также используются небольшие гидромоторы.

На сегодняшний день гидромоторы широко используются для автоматизации производственных процессов, такие агрегаты активно используются в области сельского хозяйства.

Гидромоторы используются в нефтегазовой и космической отраслях, применяются для оснащения строительной техники, например автокранов, работают в составе автомобильного транспорта.

Источник

Гидромоторы. Назначение и типы гидравлических моторов

Гидромотор — это объемный гидродвигатель вращательного движения.

Гидромотор предназначен для превращения энергии потока жидкости во вращательную энергиею выходного звена. Получается, что гидравлический мотор — выполняют функцию обратную функции насоса. Если провести аналогию с электрооборудованием, то гидромтор по назначению схож с электродвигателем, а насос — с генератором.

Существуют шестеренные, винтовые, пластинчатые и поршневые (радиальные и аксиальные) гидромоторы. Конструкции гидравлических моторов обычно имеют некоторые отличия от конструкций соответствующих насосов.

Например, в пластинчатых гидромоторах установлены пружины, которые выталкивают пластины и тем самым обеспечивают пуск мотора.

В аксиально-поршневых моторах угол наклона блока составляет порядка 40 градусов, тогда как в насосах он обычно равен 30 градусам. В шестеренных гидромотрах уплотнения устанавливаются с расчетом на наличие давления на входе, в насосах же избыточное давление в линии всасывания не предусматривается.

Типы гидравлических моторов

Гидравлические моторы классифицируют по различным признакам.

    По движению рабочих звеньев
  • Роторные
  • Безроторные
    По числу рабочих звеньев
  • Однорядные
  • Многорядные
    По возможности регулирования
  • Регулируемые
  • Нерегулируемые
    По возможности реверсирования
  • Реверсивные
  • Нереверсивные
    По циклу работы
  • Однократного действия
  • Многократного действия
    Вид конструкции распределения
  • С клапанная
  • С крановая
  • С золотниковая
    По виду рабочих звеньев
  • Винтовые
  • Ролико-лопастные
  • Шестеренные
    • С внутренним (наружним) зацеплением
    • С внешним зацеплением
  • Шиберные
    • Пластинчатые
    • Фигурно-шиберные
  • Поршневые
    • Аксиально-поршневые
      • С наклонным диском (шайбой)
      • С профильным диском (шайбой)
      • С наклонным блоком
    • Радиально-поршневые
      • Кривошипные
      • Кулачковые

Обозначение гидромоторов

Гидромотор обозначается на гидравлических схемах следующим образом.

схема гидромотора

Расположение треугольника указывает на направление движения рабочей жидкости.

Формулы для расчета характеристик гидравлических моторов

Как определить частоту вращения вала гидромотора

Частоту вращения вала гидравлического мотора можно определить по формуле:

Как определить мощность гидромотора

Мощность потребляемая гидромотором определяется по зависимости:

Мощность, развиваемую гидромотором можно вычислить по формуле:

Как определить КПД гидромотора

КПД гидромотора — отношение полезной мощности к затраченной, т.е.

Источник

Как определяется полезная мощность гидромотора

16-я лекция, 2010

16. ОБЪЕМНЫЕ ГИДРОМАШИНЫ.
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕМНЫХ ГИДРОМАШИНАХ

и ГИДРОСИСТЕМАХ
16.1.
Основные понятия.

16.2. Величины, характеризующие рабочий процесс

объемных гидромашин.

16.3. Основные свойства объемных гидромашин

и особенности их работы с системой потребителя.

16.4.Насосы и гидродвигатели.

16.1. Основные понятия.

Гидромашина называется объемной, если ее рабочий процесс основан на заполнении рабочей камеры жидкости и последующем вытеснении жидкости из этой камеры.

Под рабочей камерой понимается объем внутри машины, периодически соединяемый с напорной и всасывающей гидролинией.

Объемная гидромашина может иметь одну или несколько рабочих камер, рабочие камеры могут иметь постоянный или переменный объем.

Вытеснение жидкости могут выполнять поршни, плунжеры, шестерни, винты, пластины и т.д.

По конструктивному принципу объемные насосы разделяют на поршневые и роторные. В поршневом насосе жидкость вытесняется из рабочих камер при возвратно-поступательном движении поршней, плунжеров, диафрагм. В роторном насосе жидкость вытесняется из перемещаемых рабочих камер при вращательном движении вытеснителей. Эта классификация условна, так как в аксиально-поршневых гидромашинах, например, вал вращает поршневую группу, которая ведет блок цилиндров, при этом поршни совершают в блоке возвратно-поступательные движения.

Объемным гидронасосом называется гидромашина, предназначенная для преобразования механической энергии двигателя в энергию потока жидкости.

Объемным гидродвигателем называется гидромашина, предназначенная для преобразования энергии потока жидкости в энергию движения выходного звена. По характеру движения выходного звена объемные гидродвигатели бывают:

1) с возвратно-поступательным движением выходного звена – гидроцилиндры,

2) с непрерывным вращательным движением выходного звена — гидромоторы,

3) поворотные гидродвигатели с ограниченным углом поворота – моментные гидродвигатели.

16.2. Величины, характеризующие рабочий процесс

объемных гидромашин

Рабочим объемом V о гидромашины называется изменение объема рабочих камер за один оборот вала машины.

Рабочий объем называют теоретическим, идеальным или геометрическим, это объем, который машина способна переместить за один оборот.

Vo = V к* i , (16.1)
где V к — изменение объема одной рабочей камеры; i — количество камер.

Рабочий объем Vo можно рассчитать по конструкторской документации или определить экспериментально, измеряя подачу насоса при отсутствии утечек и сжатия жидкости. Схема измерений показана на рис. 16.1. Вал насоса вращают с малой частотой и измеряют объемным способом количество подаваемой им жидкости, считая при этом количество оборотов.

Рабочий объем определяют из отношения

Давление жидкости в питающем и приемном сосуде должны быть примерно равны. Оп ытное определение объема Vo исключает неточности, неизбежные при его вычислении по конструкторским данным.

Читайте также:  Кб 515 потребляемая мощность

Теоретическая подача Q нт насоса обусловлена только геометрическими размерами его рабочих органов,

Q нт = Vo * n н, (16.2)
где n н — частота вращения приводного вала при угловой скорости его ω н .

Теоретическая подача больше подачи насоса поступающей в напорную линию.

При постоянной частоте вращения заполнение рабочих камер и вытеснение из них жидкости происходит неравномерно. Например, у шестеренного насоса причиной неравномерности будет конечное число зубьев, у поршневой — конечное число поршней.

Учитывая потери энергии различной природы для объемных насосов различают объемный КПД- ηо, гидравлический КПД — ηг, механический КПД- ηм.

Действительная подача насоса Q н равна разности между теоретической подачей Q нт и утечками через зазоры q у, а при больших давлениях потерями расхода q сж на сжимаемость жидкости.

Q н = Q нт q у q сж,

где q у — утечки; q сж – потери расхода при сжатии жидкости.

Обычно потерями на сжатие пренебрегают, поскольку их значение невелико. Отношение действительной подачи Q н к теоретической Q нт называется коэффициентом подачи или объемным КПД:

Полное приращение энергии жидкости в объемном насосе обычно относят к единице объема и выражают в единицах давления.

В объемных насосах приращение давления больше приращения кинетической энергии, поэтому приращение кинетической энергии за счет скорости обычно не учитывают в балансе энергии.

Давлением насоса Рн называется разность(или перепад) между давлением Рнп на выходе из насоса, в напорной магистрали и давлением Рвс на входе в него, во всасывающей магистрали

Полезная мощность насоса равна произведению действительной подачи Q н на давление насоса ∆Рн

Мощность, потребляемая насосом, равна мощности, затрачиваемой двигателем на привода насоса:

где М н — момент на валу насоса, ω н — угловая скорость вала насоса.

Полный КПД насоса есть отношение полезной мощности к потребляемой мощности

Потери в гидромашинах.

1. Гидравлическими потерями давления в гидромашине называют потери, возникающие при сопротивлении движения вязкой жидкости по внутренним каналам гидромашины.

Между моментом на валу насоса Мн, и перепадом давлений ∆Рн = Рнп — Рвс в рабочих камерах насоса и рабочим объемом существует зависимость

Определив из этой зависимости перепад давления в рабочих камерах насоса (в напорной и всывающей) получим

Этот перепад, возникает в результате приложения к валу насоса момента Мн от приводного двигателя

Гидравлическим КПД называется отношение перепада давления на штуцерах насоса ∆Рн в перепаду давления в его рабочих камерах ∆ Р кн

2. Механическими называют потери на трение в механизмах насоса: в опорах, подшипниках, поршнях.

Прежде чем возникнет давление в рабочих камерах, необходимо преодолеть сопротивление трения. В связи с этим от потребляемой мощности следует отнять потери на трение Δ N м.

Тогда механический КПД можно выразить отношением

3. Объемными называются потери подачи q у на перетекание жидкости через зазоры под действием перепада давления из полости высокого давления (в напорном канале) в полость низкого давления (во всасывающую или дренажную полость). Разделить потери на механические и гидравлические очень трудно, поскольку трудно замерить давления внутри рабочих камер, поэтому они оцениваются гидромеханическим КПД, соответственно и потери гидромеханические объединяются.

Общий КПД ηн насоса равен произведению объемного и гидромеханического КПД. Приведенные величины характеризуют в общем виде рабочий процесс объемной гидромашины.

Теоретический расход гидромотора, необходимый для получения скорости вращения вала n гТ определяется по объемной постоянной V о.

Подводимый к гидромотору расход Q должен быть больше Q Т на величину утечек q у.

Число оборотов гидромотора будет равно

то есть оно меньше числа оборотов определенных по теоретическому расходу.

Отношение ηогм = Q г / Q Т называется объемным КПД гидромотора.

Для создания момента гидромотор создает давление на преодоление сопротивлений на валу и сопротивлений движению жидкости в камерах , равное разности давлений в напорной и сливной полостях ∆ Ргм= Рн-Рсл.

Полезная мощность гидромотора N п, развиваемая на его валу равна,

N п = ∆Ргм* Q г = M гм*ωг, (4-24)

Мощность потребляемая гидромотором больше, чем полезная мощность, которую он может обеспечить на величину объемных, механических и гидравлических потерь

V о — геометрический рабочий объем в см3/об, n н в об/мин, по документации для новых насосов и моторов: η(общ) = 0,8-0,85 –общий КПД, ηо = 0,91 – объемный КПД, ηгм = 0,9-0,95 – гидромеханический КПД. ΔР – перепад (Р на входе — Р на выходе),

Источник

Как определяется полезная мощность гидромотора



Гидромотор – устройство, работа, ремонт.

Гидромотор — это устройство, которое преобразовывает энергию жидкости в механическую энергию, приводящую в действие рабочий орган машины.

Гидромоторы как и гидронасосы используются в агрегатах объемного типа, только выполняют прямо противоположную работу.

На сегодняшний день существует огромное разнообразие типов и модификаций это типа оборудования.

Особенностями гидромоторов является:
герметичное отделение нагнетательной полости от всасывающей, что осуществляется при помощи ротора, статора и пластин (лопаток);
незначительная зависимость от скорости рабочей жидкости сил, действующих на рабочие органы гидромотора.

Типы гидромоторов.

Пластинчатый гидромотор предназначен для применения в реверсивных регулируемых и нерегулируемых гидроприводах, в которых требуются частые включения, автоматическое и дистанционное управление.

Шестеренчатый гидромотор (обозначается ГМШ), как и насос шестеренного типа работает по принципу зацепления двух шестерен, только в обратном направлении. При подаче жидкости на шестерни, они начинают вращаться и таким образом приводят в движение вал.

Гидромотор ГМШ используется в составе привода навесного оборудования спецтехники. Он устанавливается в самосвалах, различных погрузчиках, в составе рабочих станков и др.

Радиально поршневой гидромотор

Радиально поршневой гидромотор, как и пластинчатый насос может быть однократного и многократного действия.

В однократных гидромоторах за один оборот вала происходит один полный цикл работы, представляющий собой процесс всасывания и процесс нагнетания. Такие агрегаты применяются в механизмах, где требуется большое давление и большие крутящие моменты. К примеру, в поворотных механизмах или устанавливаются в приводах шнеков для перекачивания различных взвесей, таких как бетон или глина.

Радиальный гидромотор многократного действия за один оборот вала совершает несколько полных циклов работы – несколько процессов всасывания и процессов нагнетания.

Такие агрегаты устанавливаются в приводах конвейеров, в мобильной или стационарной технике, которая должна работать в условиях тяжелых нагрузок.

Аксиально поршневой гидромотор

Конструктивно такой поршневой гидромотор состоит из нескольких цилиндров, расположенных параллельно вокруг оси блока или под углом к ней. Цилиндры входящие в состав агрегата при работе вращаются синхронно с валом, таким образом если они выдвигаются из поршня, то жидкость всасывается, кога они задвигаются обратно – жидкость нагнетается в магистраль.

Аксиально поршневой гидромотор входит в состав строительной техники, а так же используется в конструкции сельскохозяйственных, буровых и промышленных машин.

К достоинствам такого типа гидромотора относится наличии функции реверсного хода, позволяющая обеспечить движение в обратную сторону.

Героторный гидромотор является вариацией шестеренчатых агрегатов с внутренним зацеплением. Такая конструкция позволяет создавать большие крутящие моменты при очень скромных габаритных размерах. Другое название это типа оборудования — планетарный гидромотор МГП.

Принцип работы состоит в следующем: во входной патрубок подается жидкость, которая приводит в движение внешнюю шестерню.

Внешняя шестерня вращает внутреннюю, закрепленную на карданном валу, затем жидкость уходит в слив. Таким образом внутренняя шестерня вращает вал, а вместе с ним привод двигателя.

Планетарный гидромотор МГП работает на минеральном масле и в отличии от других типов оборудования этого класса хорошо работает при отрицательной температуре. Героторный гидромотор используется в дорожной и лесной технике, а так же в сельскохозяйственных машинах.

Регулируемые и нерегулируемые виды

Гидромоторы, как и насосы пластинчатого типа, подразделяются на регулируемые и нерегулируемые.

Регулируемые модели широко используются в объемных приводах машин, так как обеспечивают возможность управления широким диапазоном рабочего объема.

Конструктивно регулируемые гидромоторы изготавливаются только однократного действия, агрегаты многократного действия выполняются только как нерегулируемые.

Устройство гидромотора и принцип работы.

Работа гидромотора выглядит следующим образом. Рабочая жидкость из отверстия 1 попадает в подковообразный канал 3 корпуса 2, откуда через окно 4 переднего диска 5 попадает на пластины 6 ротора 7.

Читайте также:  Максимально допустимая мощность многоквартирного дома

При этом ротор 7 вместе с валом 8 поворачивается в направлении против часовой стрелки, если смотреть со стороны вала.

Слив рабочей жидкости происходит через окна 35 в кольцевом выступе 34 заднего диска 12 и далее через отверстие 16 крышки 13.

Вал гидромотора 8 вращается в двух шарикоподшипниках 9. На валу привода 8 на шлицах расположен ротор 7.

В пазах ротора 7 перемещаются пластины 6, оставаясь постоянно прижатыми к внутренней поверхности статора 10.

Первоначальный прижим пластин 6 к статору 10 осуществляется при помощи пружин 11, выполненных в виде коромысла, причем каждая пружина прижимает пару пластин, расположенных под углом в 90 градусов одна по отношению к другой.

Таким образом при вращении ротора насколько одна пластина выходит из паза, настолько другая входит в паз ротора, и, следовательно, пружина в процессе работы гидромотора не деформируется.

Ротор 7 вращается между двумя стальными распределительными дисками: передним диском 5 со стороны корпуса 2 и задним диском 12 со стороны крышки 13.

Кольцевые выступы 33 и 34 одинакового диаметра в заднем диске 12 входят по скользящей посадке в отверстие крышки 13. Полость 17 за задним диском 12 соединена с напорной магистралью отверстиями 18, 19, 25-27 и 29 и пазами 20 в заднем диске 12.

Пазы 20 расположены напротив окон 4 переднем диске 5, соединенных с каналом 3 в корпусе 2, в который выходит отверстие 1, сообщающееся с напорной магистралью.

Автоматический прижим заднего диска 12 достигается созданием давления в полости 17. Первоначальный прижим заднего диска 12 осуществляется тремя пружинами 21.

Под действием давления рабочей жидкости, поступающей со стороны отверстия 29, золотник 22 отодвигается до упора в пробку 23, так как полость с другой стороны золотника 22 соединена отверстием 24 с полостью 14, сообщающейся со сливной магистралью отверстием 16 в крышке 13.

Из полости 17 давление передается через отверстия 27 и 36 в полости 28 и прижимает пластины 6 к статору 10.

Для изменения направления вращения вала гидромотора рабочая жидкость подается под давлением в отверстие 16, а отверстие 1 соединяется со сливной магистралью.

При этом золотник 22 давлением рабочей жидкости через отверстие 24 отодвигается до упора в пробку 15, так как отверстия 29, 18 и 19 и пазы 20 сообщаются со сливной магистралью через окна 4 переднего диска 5 и подковообразный канал 3 корпуса 2.

Когда золотник отодвинут до упора в пробку 15, давление рабочей жидкости передается из отверстия 24 через отверстия 26 и 27 в полость 17 за задним диском 12 и в полости 28 под пластинами 6.

Давление в полости 28 под пластинами 6 передается также через отверстия 36.

От наружных утечек по валу привода гидромотора 8 предохраняет манжета 30 из маслостойкой резины. Через отверстие 31 происходит слив протечек из корпуса 2.

Уплотнение между корпусом 2 и крышкой 13, а также по наружному диаметру статора 10, достигается с помощью резинового кольца 32. Некоторые конструкции гидромотора в качестве уплотнения используют сальник.

Конструктивно, такие агрегаты делятся на:
радиальный гидромотор (создает давление до 30 МПа)
аксиально поршневой гидромотор (создает давление до 45 МПа)

Источник

Как определяется полезная мощность гидромотора

16-я лекция, 2010

16. ОБЪЕМНЫЕ ГИДРОМАШИНЫ.
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕМНЫХ ГИДРОМАШИНАХ

Читайте также:  Как определить подводимую мощность

и ГИДРОСИСТЕМАХ
16.1.
Основные понятия.

16.2. Величины, характеризующие рабочий процесс

объемных гидромашин.

16.3. Основные свойства объемных гидромашин

и особенности их работы с системой потребителя.

16.4.Насосы и гидродвигатели.

16.1. Основные понятия.

Гидромашина называется объемной, если ее рабочий процесс основан на заполнении рабочей камеры жидкости и последующем вытеснении жидкости из этой камеры.

Под рабочей камерой понимается объем внутри машины, периодически соединяемый с напорной и всасывающей гидролинией.

Объемная гидромашина может иметь одну или несколько рабочих камер, рабочие камеры могут иметь постоянный или переменный объем.

Вытеснение жидкости могут выполнять поршни, плунжеры, шестерни, винты, пластины и т.д.

По конструктивному принципу объемные насосы разделяют на поршневые и роторные. В поршневом насосе жидкость вытесняется из рабочих камер при возвратно-поступательном движении поршней, плунжеров, диафрагм. В роторном насосе жидкость вытесняется из перемещаемых рабочих камер при вращательном движении вытеснителей. Эта классификация условна, так как в аксиально-поршневых гидромашинах, например, вал вращает поршневую группу, которая ведет блок цилиндров, при этом поршни совершают в блоке возвратно-поступательные движения.

Объемным гидронасосом называется гидромашина, предназначенная для преобразования механической энергии двигателя в энергию потока жидкости.

Объемным гидродвигателем называется гидромашина, предназначенная для преобразования энергии потока жидкости в энергию движения выходного звена. По характеру движения выходного звена объемные гидродвигатели бывают:

1) с возвратно-поступательным движением выходного звена – гидроцилиндры,

2) с непрерывным вращательным движением выходного звена — гидромоторы,

3) поворотные гидродвигатели с ограниченным углом поворота – моментные гидродвигатели.

16.2. Величины, характеризующие рабочий процесс

объемных гидромашин

Рабочим объемом V о гидромашины называется изменение объема рабочих камер за один оборот вала машины.

Рабочий объем называют теоретическим, идеальным или геометрическим, это объем, который машина способна переместить за один оборот.

Vo = V к* i , (16.1)
где V к — изменение объема одной рабочей камеры; i — количество камер.

Рабочий объем Vo можно рассчитать по конструкторской документации или определить экспериментально, измеряя подачу насоса при отсутствии утечек и сжатия жидкости. Схема измерений показана на рис. 16.1. Вал насоса вращают с малой частотой и измеряют объемным способом количество подаваемой им жидкости, считая при этом количество оборотов.

Рабочий объем определяют из отношения

Давление жидкости в питающем и приемном сосуде должны быть примерно равны. Оп ытное определение объема Vo исключает неточности, неизбежные при его вычислении по конструкторским данным.

Теоретическая подача Q нт насоса обусловлена только геометрическими размерами его рабочих органов,

Q нт = Vo * n н, (16.2)
где n н — частота вращения приводного вала при угловой скорости его ω н .

Теоретическая подача больше подачи насоса поступающей в напорную линию.

При постоянной частоте вращения заполнение рабочих камер и вытеснение из них жидкости происходит неравномерно. Например, у шестеренного насоса причиной неравномерности будет конечное число зубьев, у поршневой — конечное число поршней.

Учитывая потери энергии различной природы для объемных насосов различают объемный КПД- ηо, гидравлический КПД — ηг, механический КПД- ηм.

Действительная подача насоса Q н равна разности между теоретической подачей Q нт и утечками через зазоры q у, а при больших давлениях потерями расхода q сж на сжимаемость жидкости.

Q н = Q нт q у q сж,

где q у — утечки; q сж – потери расхода при сжатии жидкости.

Обычно потерями на сжатие пренебрегают, поскольку их значение невелико. Отношение действительной подачи Q н к теоретической Q нт называется коэффициентом подачи или объемным КПД:

Читайте также:  Светодиодные светильники 12в мощность

Полное приращение энергии жидкости в объемном насосе обычно относят к единице объема и выражают в единицах давления.

В объемных насосах приращение давления больше приращения кинетической энергии, поэтому приращение кинетической энергии за счет скорости обычно не учитывают в балансе энергии.

Давлением насоса Рн называется разность(или перепад) между давлением Рнп на выходе из насоса, в напорной магистрали и давлением Рвс на входе в него, во всасывающей магистрали

Полезная мощность насоса равна произведению действительной подачи Q н на давление насоса ∆Рн

Мощность, потребляемая насосом, равна мощности, затрачиваемой двигателем на привода насоса:

где М н — момент на валу насоса, ω н — угловая скорость вала насоса.

Полный КПД насоса есть отношение полезной мощности к потребляемой мощности

Потери в гидромашинах.

1. Гидравлическими потерями давления в гидромашине называют потери, возникающие при сопротивлении движения вязкой жидкости по внутренним каналам гидромашины.

Между моментом на валу насоса Мн, и перепадом давлений ∆Рн = Рнп — Рвс в рабочих камерах насоса и рабочим объемом существует зависимость

Определив из этой зависимости перепад давления в рабочих камерах насоса (в напорной и всывающей) получим

Этот перепад, возникает в результате приложения к валу насоса момента Мн от приводного двигателя

Гидравлическим КПД называется отношение перепада давления на штуцерах насоса ∆Рн в перепаду давления в его рабочих камерах ∆ Р кн

2. Механическими называют потери на трение в механизмах насоса: в опорах, подшипниках, поршнях.

Прежде чем возникнет давление в рабочих камерах, необходимо преодолеть сопротивление трения. В связи с этим от потребляемой мощности следует отнять потери на трение Δ N м.

Тогда механический КПД можно выразить отношением

3. Объемными называются потери подачи q у на перетекание жидкости через зазоры под действием перепада давления из полости высокого давления (в напорном канале) в полость низкого давления (во всасывающую или дренажную полость). Разделить потери на механические и гидравлические очень трудно, поскольку трудно замерить давления внутри рабочих камер, поэтому они оцениваются гидромеханическим КПД, соответственно и потери гидромеханические объединяются.

Общий КПД ηн насоса равен произведению объемного и гидромеханического КПД. Приведенные величины характеризуют в общем виде рабочий процесс объемной гидромашины.

Теоретический расход гидромотора, необходимый для получения скорости вращения вала n гТ определяется по объемной постоянной V о.

Подводимый к гидромотору расход Q должен быть больше Q Т на величину утечек q у.

Число оборотов гидромотора будет равно

то есть оно меньше числа оборотов определенных по теоретическому расходу.

Отношение ηогм = Q г / Q Т называется объемным КПД гидромотора.

Для создания момента гидромотор создает давление на преодоление сопротивлений на валу и сопротивлений движению жидкости в камерах , равное разности давлений в напорной и сливной полостях ∆ Ргм= Рн-Рсл.

Полезная мощность гидромотора N п, развиваемая на его валу равна,

N п = ∆Ргм* Q г = M гм*ωг, (4-24)

Мощность потребляемая гидромотором больше, чем полезная мощность, которую он может обеспечить на величину объемных, механических и гидравлических потерь

V о — геометрический рабочий объем в см3/об, n н в об/мин, по документации для новых насосов и моторов: η(общ) = 0,8-0,85 –общий КПД, ηо = 0,91 – объемный КПД, ηгм = 0,9-0,95 – гидромеханический КПД. ΔР – перепад (Р на входе — Р на выходе),

Источник