15

Тема 9 объемные гидромашины план:

9.1 Общие сведения о объемных гидромашины 9.1 Характеристика объемных гидронасосов

9.1 Характеристика объемных гидродвигателей

9.1.1 Общие сведения о объемных гидромашины Объемной называется гидромашина, рабочий процесс которой основан на попере-менном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении ее из рабочей камеры. Основными элементами объемных гидромашин являются рабочая камера, подвижный элемент (вытеснитель) и распределитель.

Под рабочей камерой понимается ограниченное пространство внутри машины, периоди-чески изменяющее свой объем и попеременно сообщающееся с местами входа и выхода жидкости. Рабочая камера состоит из основного (полезного), изменяющегося во время работы, объема и неизменного (вредного), который обусловлен необходимыми конструк-тивными зазорами между камерой и подвижным элементом. Вредный объем практически не влияет на рабочий процесс объемной машины при малосжимаемых жидкостях, и нао-борот, при сжимаемых жидкостях его влияние существенно.  Подвижный элемент изменяет объем рабочей камеры, а распределитель поперемен-но сообщает ее с местами входа и выхода жидкости. По числу рабочих камер гидромашины делятся на одно- и многокамерные, а по конс-труктивному исполнению подвижных элементов – на поршневые, шестеренные, пластин-чатые и винтовые.

В соответствии с тем, создают гидромашины поток жидкости или используют его, их разделяют на объемные насосы и гидродвигатели. В объемном насосе перемещение жидкости осуществляется путем вытеснения ее из рабочих камер вытеснителями. По принципу действия, точнее по характеру процесса вы-теснения жидкости, объемные насосы разделяют на поршневые и роторные. В поршневом насосе жидкость вытесняется из неподвижных камер в результате лишь возвратно-поступательного движения вытеснителей (поршней, плунжеров, диафрагм). В роторном насосе жидкость вытесняется из перемещаемых рабочих камер в резуль-тате вращательного или вращательно-поступательного движения вытеснителей (шесте-рен, винтов, пластин, поршней). Объемный гидродвигатель – это объемная гидромашина, предназначенная для прео-бразования энергии потока жидкости в энергию движения выходного звена. По характеру движения выходного звена объемные гидродвигатели делят на три класса: - гидроцилиндры с возвратно-поступательным движением выходного звена; - гидромоторы с непрерывным вращательным движением выходного звена; - поворотные гидродвигатели с ограниченным углом поворота выходного звена. В общем случае насосы и гидродвигатели взаимообратимы, однако непосредствен-ное использование насоса в качестве гидродвигателя, и наоборот, возможно только в неко-торых машинах.

Распределение жидкости в насосах может быть автоматическим – клапанным, или принудительным – программным (бесклапанным). В гидродвигателях распределение жид-кости всегда принудительное. При бесклапанном распределении возможно запирание жидкости в замкнутом пе-ременном объеме, а следовательно, и резкое изменение давления жидкости в этом объеме. При повышении давления в замкнутом объеме может произойти заклинивание роторов. Если рабочая камера гидромашины за один оборот вала только один раз заполняется жидкостью и освобождается от нее, то такая машина называется машиной однократного действия, если происходит несколько циклов, то она называется машиной многократного действия. Характерный технический показатель объемной гидромашины – ее рабочий объем. Рабочий объем равен сумме изменений объемов рабочих камер гидромашины за один ее оборот. Он представляет собой объем несжимаемой жидкости, выдаваемой насосом или расходуемый гидромотором за один оборот при отсутствии в них утечек. Гидромашины с изменяемым рабочим объемом называются регулируемыми, а с неи-зменяемым – нерегулируемыми. В регулируемых гидромашинах отношение текущего значения рабочего объема q к его максимальному значению   называется параметром регулирования: (10.1) Основными техническими показателями насоса являются рабочий объем, подача, давление, мощность, КПД и частота вращения. Подача – это объемный расход жидкости через нагнетательный патрубок насоса. Теоретическая подача насоса: . (10.2) Действительная подача меньше теоретической вследствие утечек в насосе: . (10.3) Утечки ведут к потерям мощности и оцениваются объемным КПД: . (10.4) Тогда подача: . (10.5) Давление насоса   численно равно полному приращению энергии в насосе между входным и выходным патрубками. Так как при работе насоса возникают потери давления, то действительное давление меньше теоретического на величину потерь: . (10.6) По аналогии с объемными гидравлические потери мощности оценивают гидравли-ческим КПД: . (10.7) Выходная мощность насоса определяется как мощность потока: . (10.8) Входная мощность больше выходной на величину объемных, гидравлических и ме-ханических потерь: . (10.9) Полный КПД насоса: . (10.10) Зная мощность насоса и частоту вращения его вала можно определить момент на его валу: . (10.11)