Лабораторная работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОМОТОРА

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение конструкции и принципа работы гидромотора. Оп­ределение объемного КПД и характеристик гидромотора.

ВВЕДЕНИЕ

Гидромотор - это гидромашина, предназначенная для преоб­разования энергии потока жидкости в энергию выходного звена с неограниченным вращательным движением (вала). Принцип ра­боты гидромотора, как и любой объемной гидромашины, основан на циклическом изменении объема рабочей камеры. Основными параметрами гидромоторов являются: рабочий объем q, расход Q, давление Р, крутящий момент М, мощность N, объемный η_об и механический η_мех КПД.

Гидромоторы классифицируются по виду рабочих звеньев, возможности регулирования и реверсирования, циклу работы и конструкции распределителей. В станочных гидроприводах пре­имущественно применяют нерегулируемые аксиально-поршневые и пластинчатые гидромоторы.

1. Аксиально-поршневой гидромотор

Аксиально-поршневой гидромотор типа Г15 (рис. 1) состоит из следующих основных узлов: ротора 1 с поршнями 2, барабана 3 с толкателями 4, вала 5, корпуса 6, радиально-упорного шари­коподшипника (наклонного диска) 7, опорно-распределительного диска 8 с двумя серповидными окнами 9, которые связаны с от­верстием подвода и отвода жидкости 10. Утечки, возникающие в зазорах между поршнями и цилиндрами и по торцевому распре­делителю, отводятся из корпуса через дренажное отверстие 11.

Рис. 1. Конструктивная схема аксиально-поршневого гидромотора типа Г15-2

При работе гидромотора жидкость из напорной линии через одно из серповидных окон поступает в рабочие камеры и воздей­ствует на поршни. Сила от давления передается через толкатели на наклонный диск. Реакция наклонного диска N раскладывается на осевую R и радиальную S составляющие (рис.2).

Сила R урав­новешивается давлением в рабочей камере. Сила S создает кру­тящий момент на барабане гидромотора

Момент, создаваемый одним толкателем, в процессе поворота ротора от 0 до 90° увеличивается до максимального, а при даль­нейшем повороте до 180° уменьшается до 0. Поэтому суммарный крутящий момент на гидромоторе является пульсирующим, а ха­рактер пульсаций зависит от количества и четности рабочих ка­мер.

При вращении ротора толкатели и поршни с противопо­ложной стороны задвигаются наклонным диском и вытесняют жидкость из рабочих камер через другое серповидное окно в сливную линию. Возникающее при этом давление подпора созда­ет момент, направленный в сторону, противоположную направ­лению вращения ротора. Поэтому величина крутящего момента на валу гидромотора пропорциональна перепаду давления на входе и выходе.

Рис. 2. Схема сил, действующих в гидромоторе

Частота вращения гидромотора определяется расходом, а на­правление вращения зависит от того, какое из отверстий 10 (рис. 1) соединено с напорной линией гидросистемы.

2. Объемные параметры гидромотора

Рабочий объем характеризует сумму изменений объемов ра­бочих камер за один оборот и является основным параметром гидромотора (q).

Теоретический расход <2т определяется по формуле

где n - частота вращения гидромотора.

Действительный расход Q_Д отличается от теоретического на величину объемных потерь (утечек) ∆Q

Объемный КПД η_об учитывает объемные потери

Объемный КПД гидромотора зависит от давления, частоты вращения, вязкости жидкости и от величин зазоров между уплотняемыми элементами.

Изменение указанных параметров гидромотора может быть представлено скоростной и регулировочной характеристиками, а также зависимостью объемного КПД от частоты вращения.

Скоростная характеристика показывает зависимость частоты вращения от расхода, проходящего через гидромотор, т. е.

Регулировочная характеристика дает зависимость частоты вращения от параметра регулирования n =f(k). Параметром ре­гулирования при машинном управлении может быть угол накло­на диска, а при дроссельном управлении - отсчет по лимбу дрос­селя.

Зависимость объемного КПД от частоты вращения является важной характеристикой, отражающей эксплуатационные свой­ства гидромотора. Увеличение частоты вращения гидромотора (без увеличения утечек) приводит к росту Q_Т и объемного КПД.