2. Насоси, гідромотори, гідроциліндри та їх параметри: тиск, робочий об’єм, подача, крутний момент, потужність, к.К.Д.

Коефіцієнт корисної дії гідромашин

Коефіцієнт корисної дії (ККД) гідромашин залежить від величини прийнятих зазорів, сил тертя, величини перепаду тисків, швидкості обертання вала, в'язкості робочої рідини, величини зносу гідромашини та ін.

Втрати потужності в насосі складаються із втрат тиску при проходженні робочої рідини по каналах насоса, втрат від тертя деталей насоса і об'ємних втрат.

Гідравлічний ККД гідромашин ( η_г) визначається рівнянням:

η_г = Р_т / Р_н ,

де Р_н - тиск робочої рідини, створюваний насосом;

Р_т - теоретичний тиск, або індикаторний тиск, створюваний в робочій камері насоса.

Об'ємний ККД гідромашини (η₀)

η₀ = Q_Ή / Q_т

де Q_Ή - дійсна подача насоса;

Q_т- теоретична подача насоса (без врахування втрат)

Механічний ККД гідромашини (η_м)

η_м = N_н / N_т

де N_н - дійсна потужність насоса;

N_т - теоретична потужність насоса.

Таким чином, загальний ККД гідромашини дорівнює добутку трьох ККД - гідравлічного, об'ємного і механічного:

η = η_Γ * η_о * η_м

де η, η_Γ , η_о , η_м - загальний, гідравлічний, об'ємний і механічний ККД гідромашини, відповідно

Робочий об'єм аксіально-поршневого насоса (гідромотора) з похилим диском визначається формулою:

S_п hz

Робочий об'єм аксіально-поршневого насоса (гідромотора) з похилим блоком визначають за залежністю:

S_п hz

h = D sin γ – максимальний хід поршня γ - кут нахилу блока циліндрів

Робочий об'єм радіально-поршневої гідромашини одноходової дії визначається за формулою:

V_p = S_п h z K

де d – діаметр поршня;

h – повний хід поршня; h = 2е

e – ексцентриситет;

z - кількість поршнів;

S_п – площа поршня;

K – кількість рядів

Робочий об'єм радіально-поршневої гідромашини багатоходової дії визначається за формулою:

V_p = S_п h₁ z K m

де h₁ - хід поршня за один цикл;

m – кількість циклів

Робочий об'єм пластинчастого насоса одноходової дії визначають за формулою:

V_p = 2e(2πR – zS)b

де e – ексцентриситет;

S – товщина пластин;

b– ширина пластин;

R – радіус статора;

z - кількість пластин;

На практиці пластинчасті гідродвигуни називають шиберними. Основні параметри поворотних гідродвигунів – це номінальний тиск Р_ном. , номінальна витрата Q_ном., крутильний момент М_кр, кутова швидкість ω і кут повороту вала двигуна, град.

Розрахункова величина крутильного моменту М_кр на валу шиберного гідродвигуна з однією пластиною

М_{кр =} (Р_р – Р_зл)FR (2.17)

де - Р_р і Р_зл – відповідно робочий тиск і тиск зливу; F – площа пластини; R – плече прикладання сили R = (D + d)/4 ; D – діаметр статора; d – діаметр ротора

Кути повороту ротора гідродвигуна при одній, двох і трьох пластинах відповідно дорівнюють 280, 140 і 70°.

Поршневим поворотним двигуном називається гідродвигун з робочими ланками у вигляді поршнів. Принцип роботи цього двигуна полягає в наступному. При підведенні рідини під тиском, наприклад, у робочі камери А і В, поршні 2 і 5 переміщаються в різні сторони. Разом з поршнями переміщаються і рейки, що повертають зубчасте колесо 7 з валом 9 за годинниковою стрілкою. Одночасно при цьому робоча рідина поршнями 4 і 10 витискається із камер Б і Г у зливальну лінію гідросистеми. При зміні напрямку потоку робочої рідини вал гідродвигуна повернеться проти годинникової стрілки.

Розрахунковий крутильний момент М_кр визначають за формулою:

,

де d – діаметр поршня; D_k – діаметр ділильного кола зубчастого колеса; Z – число поршнів, що працюють одночасно.