48.Винтовые машины. Шиберные (пластинчатые) гидромашины однократного и многократного действия

Наиболее распространены 3-х винтовые насосы с двух заходными винтами. Насос имеет видущий винт и 2 ведомых винта вращающиеся в обойме. Винты образованы тремя двозубыми шестернями с циклоидальным зацеплением. Боковые поверхности зубьев образованы циклоидами, а переферийный – целиндрами, которые скользят по поверхности обоймы. Находясь в зацеплении винты образуют изолированные камеры. Камеры теоритически изолированы но на практике имеют утечки в местах сопряжения боковых поверхностей зубъев.. При вращении винтов камера перемещается поступательно. В начале рабочего цикла каждый из них соединяется с областью подвода жидкости давления Р1, а в конце – с областью отвода давления Р2, куда жидкость вытесняется бокавыми поверхностями винтов. Подача (расход) винтовой машины определяется свободной площадью S между обоймой и телом винтов.

В обойме машин с высоким давлением рабочих камер обычно 10-15 шт. давление в этих машинах примерно 25МПа. Для работы при давлении 1,5-2 МПа достаточная длинна равна 1,5t. При этом объемное КПД у насосов высокого давления равен 0,7-0,8 а у насосов низкого давления 0,9-0,95. Минус- невозможность создания конструкции с переменным объемом, то есть винтовые машины не регулируемые.Плюс- они обладают хорошей всасывающей способностью, имеют удобный подвод, обеспечивающий доступ жидкости в винты с минимальными потерями.

Пластинчатые гидромашины-насосы в которых вытеснители, вращаясь относительно статора, совершают одновременно и прямолинейное и возвратно поступательное движение. Насосы в которых число двойных ходов ротора равно двум и более называют насосом многократного действия. Плюсы- благодаря малым габоритам, удобству встраивания и высокому общему КПД, большой надежностью отличаются насосы нерегулируемые двукратного действия на давление от 7 до 14МПа. Основные части насоса :вращающийся ротор, помещенный с эксцентриситетом в неподвижном кольце статора что позволяет ему ходить по замкнутому кольцу. В пазах ротора находится пластины, способные при вращении перемещаться радиально наружные концы пластины скользят по окружности статора. В Статоре прорезаны окна соединенные с подводящей и отводящей линиями.Дуги перемычек между окнами соответствуют угловому шагу между пластинами. Рабочий объем определяется радиусом статора Rc и активным радиусом ротора r_a. Rc -r_a =е .Когда объем между соседними пластинами находится против нижней мертвой точки он минимален, против верхней мертвой точки-максимален. Насосы однократ действия исполняются при давлении 10-12 МПа. Полной уровновешенности ротора можно достичь применяя насосы двухкратного действия. Число пластин четное. За один оборот две любые соседние пластины совершают два рабочих цикла. Пластинчатые насосы имеют следующие приимущества обеспечивают равномерные подачу жидкости неимеют клапаны, допускают большую частоту вращения ротора.

49.Радиально-поршневые гидромашины

Радиально-поршневые гидромашины применяют при сравнительно высоких давлениях (до 25 МПа). По принципу действия радиально-поршневые гидромашины делятся на одно-, двух- и многократного действия. В машинах однократного действия за один оборот ротора поршни совершают одно возвратно-поступательное движение.

С хема радиально-поршневого насоса однократного действия приведена на рис.3.6. Рабочими камерами в насосе являются радиально расположенные цилиндры, а вытеснителями - поршни.

Ротор вращается от приводного вала через муфту 8. При вращении ротора в направлении, указанном на рис.стрелкой, поршни 9 вначале выдвигаются из цилиндров (происходит всасывание), а затем вдвигаются (нагнетание). Соответственно рабочая жидкость вначале заполняет цилиндры, а затем поршнями вытесняется оттуда в канал 4 и далее в напорную линию гидросистемы. Поршни выдвигаются и прижимаются к статору центробежной силой или принудительно. Подача радиально-поршневого насоса

Q=2 e F z n η, е - эксцентриситет; z - число поршней.

В серийных конструкциях радиально-поршневых насосов число поршней принимается нечетным (чаще всего z = 7 или z = 9).

где h =2 e- ход поршней.

Радиально-поршневой насос однократного действия типа НП

Насос работает следующим образом. При вращении ротора поршни под действием центробежной силы выдвигаются из цилиндров и прижимаются к реактивным кольцам обоймы. При этом если между ротором и обоймой есть эксцентриситет, то поршни, кроме вращательного, будут совершать и возвратно-поступательные (в радиальном направлении) движения. Изменение эксцентриситета вызывает соответствующее изменение хода поршней и подачи насоса. Вместе с ротором во вращение вовлекается обойма, вращающаяся в своих подшипниках. Такая конструкция позволяет уменьшить силы трения и повысить КПД гидромашины.

Для радиально-поршневых машин работающих в режиме гидромотора крутящий момент можно определить по формуле

где m - число рядов цилиндров; i - кратность хода поршней; h - величина хода поршней.