4.6.2 Гідромотори

Гідромотор – об’ємний гідродвигун, вихідна ланка якого здатна здійснювати необмежений обертальний рух.

Гідромотори по конструкції діляться на шестеренчасті, гвинтові, пластинчасті, аксіально-поршневі.

Гідромотори перерахованих конструкцій оборотні, тобто вони можуть працювати як гідромотори та як насоси, причому для цього потрібні незначні додаткові конструктивні пристрою.

Гідромотори ділять на регульовані і нерегульовані. Регульований гідромотор має регульований робочий об’єм. Крім того, гідромотори ділять на реверсивні і нереверсивні.

Гідромотор, що має вихідна ланка і здатний обертатися тільки в одну сторону, називають нереверсійним. Гідромотор, що має вихідну ланку, здатну обертатися в обидві сторони, називається реверсивним. За способом реверсування гідромоори розрізняють:

- з постійним напрямком потоку, де зміна напрямку обертання вихідної ланки відбувається при постійному напрямку потоку робочої рідини;

- з реверсивним напрямком потоку, де зміна напрямку обертання відбувається за рахунок зміни (реверсування) напрямку потоку робочої рідини.

Найбільш широко використовують в гідроприводу машин, що застосовуються в деревообробній та лісової промисловості, шестеренчасті і пластинчасті гідромотори, як найбільш прості по конструкції і дешеві за вартістю виготовлення.

Аксіально-поршневі і радіально-поршневі гідромотори є більш складними за конструкцією і дорогими за вартістю, ніж гідромотори шестеренчасті і пластинчасті. Але за останній час починають все ширше застосовувати аксіально-поршневі гідромотори.

Розрізняють гідромотори одноразового і багаторазового дій. У гідромоторів багаторазової дії в кожній робочій камері здійснюються два і більше робочих циклів за один оборот вихідної ланки. У гідромоторів однократного дії в кожній робочій камері здійснюється один робочий цикл за один оборот вихідної ланки.

4.6.2.1 Шестеренчасті гідромотори

Шестеренчасті гідромотори типу МНШ, що виготовляються Московським заводом гідроагрегатів, призначені для гідроприводів машин, що застосовуються в деревообробній та лісової промисловості. Вони надійні в роботі, компактні і прості в експлуатації.

Шестерінчасті гідромотори типу МНШ-32 і МНШ-46 (шестеренчасті реверсивні насоси-гідродвигуни) можуть працювати і в режимі насосів (табл. 4.2).

Гідромотор типу МНШ має корпус, кришку, вал, шестерні і плаваючі втулки, які є підшипниками ковзання для цапф шестерень і одночасно забезпечують автоматичне ущільнення шестерень по їх торцях за допомогою рідини, що підводиться по каналах з камери нагнітання до торцевих поверхонь плаваючих втулок.

Переклад з режиму роботи гідромотора на режим насоса здійснюється за допомогою спеціальних пластин, розташованих у всмоктувальній і нагнітальної областях. Шестеренчастий гідромотор працює таким чином.

Рідина з напірної гідролінії надходить в гідромотор, діючи на зуби шестерень, створює крутний момент, що обертає вихідна ланка гідродвигуна.

Таблиця 4.2 – Технічна характеристика шестеренчастих гідромоторів

Показники	МНШ-32			МНШ-46
	в режимі
	гідромотора	насоса	гідромотора		насоса
Робочий об’єм qд, л/об	0,0326	0,0326	0,0474		0,0474
Максимальний крутний момент Мк, Н∙м	47,5	-	69		-
Частота обертання n, об/хв	5-26,6	18,3-26,6	5-26,6		18,3-26
Максимальна потужність Nmax, кВт	9,5	9,5	14		14
Об’ємний ККД при р=100∙105 ηυ, Н/м2	0,9	0,9	0,95		0,95
Загальний ККД при р=100∙105 η, Н/м2	0,75	-	0,75		-

Крутний момент шестернчастого гідромотора дорівнює:

                      (4.13)

де p=p₂-p₁ – перепад тиску між всмоктуючою та нагнітальною областями, Па;

q_д – робочий об’єм гідромотора, q_д=0,03-0,18 л/об;

η_м – механічний ККД гідромотора, η_м=0,80...0,85.

Потужність гідромотора:

                (4.14)

де ω_уг – кутова швидкість обертання, рад/с;

n – частота обертання вала гідродвигуна, об/хв;

η – повний ККД гідромотора.

Крутний момент, створюваний гідромоторами типу МНШ, коливається в межах 33,5...200 Н∙м.

Для створення високомоментного шестеренчастого гідромотора виготовляють багатошестеренчасті гідромотори, додаткові шестерні яких розташовують по окружності основної шестерні, що сидить на вихідному валу. Такі гідромотори застосовують на лебідках та інших механізмах і машинах. Для встановлення робочих параметрів багатошестеренчастого гідромотора необхідно забезпечити рівність між крутним моментом на вихідному валу механізму і сумою моментів на валах гідромоторів, тобто:

            (4.15)

де М_к – крутний момент на валу лебідки, Н∙м;

М₁, М₂, М₃ – крутні моменти на валах шестеренчастих гідромото­рів, Н∙м;

k – коефіцієнт запасу, k=1,1...1,2.

Крутний момент на валу механізму є зазвичай заданим, а крутний момент на валах шестеренних гідромоторів встановлюють розрахунком:

                        (4.16)

де р – гідростатичний тиск, що діє на площу зуба шестерні, МПа;

b – ширина зуба шестерні, м;

h – висота зуба, м;

R_д – радіус ділильного кола малої шестерні, м.

Такі гідромотори виготовляють потужністю до 66,2 кВт, а в окремих випадках випускають на крутні моменти до 2000-2500 Н∙м при р=10 МПа і n <100 об/хв.