книги из ГПНТБ / Дубровский О.Н. Гидроэнергетические расчеты судовых силовых гидравлических приводов и систем

регулирования. У гидромашин, кинематика которых не создает указанных сил, данная закономерность не наблюдается. Характери­ стика т}т {г) возрастает, достигая максимума при г ^ 1,0.

Рассматриваемые характеристики гидромашин всех типов аппро­ ксимируются показателем ßi = 0,35 -5-0,77. Характеристики машин типа ІІД-Виккерс, в силу отмеченных выше особенностей, более точно аппроксимируются при ßt = 1 — га, где а = Г -=-0,5. Большие зна­ чения показателя а характерны для насосов со встроенным вспомо­

имеют моторы серии ГБМ (рис. 12), траверса которых имеет нераз­ груженный подшипник скольжения, моторы ВГД, качающиеся ры­ чаги которых не создают полной разгрузки поршневой группы, гидромашины Лукас с неразгруженной поршневой группой.

Характеристики rjm (я) гидромашин такого исполнения меньше подвержены влиянию скоростного режима. Это объясняется тем, что наряду с увеличением механических потерь за счет сил кориоли­ сова ускорения наблюдается также и снижение потерь в узлах тре­ ния скольжения за счет возрастания эффекта гидродинамического клина с увеличением частоты вращения гидромашины. Характери­ стики гидромашин этой группы хорошо аппроксимируются при ß2 = 0—5—0,6. Лучшая аппроксимация достигается показателем вида

ß2 = я — Ь2, где b f = O-f-0,25.

Показатель вида ß2 = я — Ь2 более полно отражает характер изменения т]т (я) в области малых скоростей, когда возрастание

47

потерь на трение в узлах скольжения приводит к общему снижению механического к. п. д. гидромашины.

Гидромашины с неразгруженной от тангенциальных сил поршне­ вой группой и с гидростатически неразгруженным трением сколь­ жения во всех узлах имеют более низкий общий уровень механиче­ ского к. п. д. на спецификационном режиме и характеристики х\т (я), снижающиеся с уменьшением скоростного режима. Это объясняется

Рис. 12. Конструкция моторов серии ГБМ.

значительным возрастанием механических потерь, приходящихся на неразгруженные узлы с трением скольжения.

У гидромашин шестеренного типа с поджимными щеками меха­ нические потери в торцевом уплотнении повышаются (ß2 = 0). Для шестеренных насосов без поджимных щек и для насосов лопастного типа доля механических потерь с увеличением частоты вращения снижается и 0 < ß 2 < 0 ,5 .

Наиболее характерными гидромашинами этой группы являются судовые моторы типов ГРП-2А (рис. 13), ШГ-3, Стаффа. Для гидро­ машин этой группы (рис. 14) ß2 = —(0,25-1-0,5).

В области малых скоростей (я < 0,2-f-0,l) характеристики т)т (я) гидромашин всех типов неустойчивы, но приобретают общую законо­ мерность: снижаются с уменьшением скорости при показателе, близ­ ком к ß2 = —(0,2ч-0,3).

48

ф-

О

а

Дубровский •

Рис. 13. Конструкция мотора ГРП-2А.

со

теристики которых хорошо изучены. Потери на трение с изменением частоты вращения винтовых насосов связаны зависимостью [24]

Следовательно, в этом случае ß2 лежит в пределах от 0,75 до 1, что

поршневой группы от тангенциальных сил, введением гидростати­ ческой разгрузки в узлы с трением скольжения, применением под­ шипников качения с возможно более полным использованием по нагрузке. Приведенные соображения могут быть также дополнены анализом характеристик винтовых насосов. В гидромашинах этого типа потери на трение практически незначительны и их характери­ стики г\т (р) аппроксимируются при ß3 ^ 1.

В гидромашинах с широким использованием неразгруженных узлов трения скольжения механические потери на трение с ростом давления возрастают и показатель ß3 снижается. При нагрузках, близких к максимальным, прирост потерь в гидромашинах такого исполнения (например, в судовых насосах серий НПМ и МНП) про-

59

Рис. 16. Характеристики г\т (р) насо­

са МНП-0,14.

ііорционален росту давления (рис. 15, 17). Для гидромашин этого типа характеристики т)т (р) в лучшей степени аппроксимируются по­

казателем вида ß3 = р — Ь3, где b3 = l-f-0,5 (рис. 16).

Отмечено, что в общем случае показатель ß3 у насосов выше, чем у моторов. Это подтверждается также исследованием характери­

(уменьшение потерь на трение значительно меньше, чем снижение эффективной мощности).

53

Характеристики t)m (ѵ) гидромашин различного типа различны и зависят не только от особенностей узлов трения, но и от вязкост­ ного диапазона жидкости.

Механические характеристики гидромашин с узлами трения пре­ имущественно на подшипниках качения и малыми зазорами в узлах трения скольжения более чувствительны к изменению вязкости, когда она меньше оптимальной, и более устойчивы в области, где вязкость рабочей жидкости превышает оптимальную. У гидромашин, в узлах которых преобладает трение скольжения и зазоры увели­ чены, механические характеристики имеют обратные закономер­ ности. Обработка характеристик \]т (ѵ) показывает, что они изме­ няются в области менее и более оптимальной вязкости с показате­ лем ß4, близким к ±0,5.

§9

Ра счет о сно вны х

ги д р о э н е р ге ти ч е с к и х парам етро в

и х а р а к те р и с ти к и ги д р о м а ш и н

Последний член уравнения приобретает значение только для

гидромашин с низким общим к. п. д. ц™ < 0,8 (например, насосы серии НПМ, гидромоторы ГРП-2А). В общем случае последним чле­ ном уравнения можно пренебречь.

Втабл. 5 и 6 приведены общие рекомендации по выбору показа­ телей а и ß. Показатели вида ß = С + R a обеспечивают большую точность в более широком диапазоне. Для общих расчетов рекомен­ дуют постоянные показатели простейшего вида.

Втабл. 7 даны значения а и ß и коэффициентов Кѵ и Кт, рекомен­ дуемые в общих расчетах для гидромашин распространенных в судо­ строении типов. Приведенные данные обеспечивают достаточную для инженерных расчетов точность (погрешность не более ±10%) при относительном изменении любого из параметров режима от 1 до 0,2, что охватывает все основные режимы использования судовых гидро­ приводов. Расчетный диапазон метода можно расширить, если зна­ чения Кѵ и Кт рассчитать по параметрам частичного использования гидромашины, например на режиме 0,5—0,7 максимального.

Основные типы аксиально- и радиально-поршневых гидромашин, перспективных для судостроения, могут иметь следующие пока­ затели:

54

ß пр и расчете

Индекс

Гидромашины

ß

общем индивидуальном

но-поршневые)

Высокомоментные регулируемые 0 — многоходовые радиально-поршневые

Следовательно, для выполнения общих расчетов можно пользо­ ваться следующими уравнениями:

гыРы