5. Роторлы сорғыштар классификациясы және олардың ерекшеліктері.

Роторлы сорғыштар, піспекті сияқты сұйық сығушы принциппен жұмыс істейтін көлемді әрекеттік сорғыштарға жатады. Жұмыс органының қозғалыс сипаттамасына қарай роторлық сорғыштар айналмалы және айналмалы – ілгерілмелі болып бөлінеді: айналмалы қозғалысты сорғыштарға тісті (тегершікті, бәрбілі (коловратные)) және винтті жатады ал айналмалы-ілгерілмелі қозғалысты сорғышқа пластиналық және піспектік (радиалдық және акшалдық) жатады. Роторлық сорғыштар 3 негізгі бөліктен тұрады: статор (қозғалмайтын корпус), білікпен қатты қосылған ротор және сығушыдан (бір және бірнеше). Кейбір констукцияларда ротор сығушының да ролін атқарады. Роторлы сорғыштардың жұмыс процесінде келесі ерекшеліктер бар. Ротор айналыс кезінде жұмыс камералары орын ауыстырып, көлемін өзгертеді, сұйықты сору қуысынан айдау қуысына орын ауыстырады. Бұл жұмыс принципі кезінде сорғыш және айдауыш клапандар керек жоқ және жұмыс процесі 3 этапқа бөлінеді: жұмыс камераларын сұйықпен толтыру; жұмыс камераларының тұйықталуы және тасымалы; жұмыс камераларындағы сұйықтың сығылуы.

Роторлы насостың жұмыс процесінің спецификациясы олардың ерекше құрамын анықтайды.

• Жоғары тез жүргіштік;айналыс жиілігі - 5-103мин;

• Беріліс теңдігі, реттеу мен реверстеу мүмкіндігі;

• Қайтымдылығы, гидроқозғатқыш ретінде жұмыс істей алуы;

• Жоғары ПӘК кезінде жоғары қысым тудыра алуы;

• Қуат бірлігіне келетін аз салмақ және көлем;

• Жұмыс кезіндегі жоғары сенімділік

• Тек таза, агрессивті емес, майлау қасиеті бар сұйықтарда жұмыс істеу.

Егер бастапқы алты қасиеті роторлы сорғыштардың артықшылығы болса, соңғысы кемшілігі болып табылады да сорғыштардың қолданылу облысын шектейді. Роторлы сорғыштардың берілісі жұмыс кеңістігінің мөлшерімен және ротор айналыс жиілігімен, сондай-ақ сорғыш элементінің беріктігімен анықталады. Егер айдауыш сызығында ысырма жабық болса, онда қысым мөлшердегіден асып кетеді де, сорғыштың сынуына немесе зақымдануына әкеліп соқтырады. Сондықтан да, сорғышты асыра жүктеуден қорғайтын сақтандырғыш аппаратура қажет, ал сорғыш элементі беріктігінде қор болып табылады. Роторлы сорғыштар техникада көп қолданылады, әсіресе салыстырмалы аз берілісте жоғарғы қысымды қамтамасыз ету кезінде. Олар гидроберілістерде, автоматты құрылғыларда және реттеу жүйелерінде, газотрубиналық және ракеталық қозғалқыштардың жанармай жүйесінде, гидравликалық пресстерде, мұнай, консхимиялық және басқа өндірістерде қолданылады. Роторлы сорғыштарда қайтынды қасиет болатын, қысыммен гидроқозғалтқыш есебінде жұмыс істей алады. Техникалық әдебиетте оларды солай атайды, біз осы терминді қолданатын боламыз.

5.1 Планетарлық (гепоторлық) гидромашиналар.

Ауыл шаруашылық машиналардын жұмыс органдары 0,1…15C^-1 айналыс жиілігі диапазонында әр түрлі кедергі моменттерімен жұмыс істейді. Олардың жетегі үшін гепоторлық түрдегі гидромоторды қолданады (5.1.1-сур. а,б гидромашиналардың тербеліс түйіні). Статорда роторға қарағанда 1 тіс көп болады.

5.11 – сурет. Тісті және роликті статорлы планетарлық гидромашиналар сызбасы. 1-ротор, 2- статор, 3- ролик.

Тегергіш тістері тоқтаусыз өзара байланыста болады да, қосымша бөлгіш элементсіз тұйық жұмыс камерасы қатарын құрайды. Ротор тістерінің статор бетінен сырғанамауын болдырмас үшін және гидромашинаның дайындалу технологиясының жақсаруы үшін статорда тіс орнына ролик пайдаланылады. (5.1.1,б сурет).

Ротор айналысы кезінде гидромашинаның сол және оң жағының жұмыс камерасы көлемі біртіндеп өзгереді. Ротор 25º- бұрылған соң бөлгіш айдау камерасын , IV және сору камерасын қайта қосады, V,VI,VII. Бөлгіш статор білігінде орналасқан және 6 сору және айдау каналдары бар. Статордың бір оймасы (2-ші) жұмыс процесі кезінде айдау және құю сызықтарымен байланысқан; олар ротор ішінде байланысады. Біліктің бір айналымы кезінде каналдардың келесі циклмен қайта қиысуы жүреді: I-IV-VII-VI-II-V-I.

Гидромашинада ротордың 1айналысы кезінде бөлгіштің 7 циклында 6 жұмыс циклы болады. Осындай отандық және шетелдік гидромашиналардың жалпы сызбасы былай бөлінеді: (төмен) қозғалмайтын дөңгелек тегершін (статор) және ротор күрделі планетарлық қозғалыс жасайтын. Цапфенді бөлгішті гидромашиналарда ротор айналысын сыртқы білікке беретін бөлгіш жетек фазасына синхронды жылдамдықта қызмет ететін корданды білік (немесе статордың планетарлық қозғалысы кезіндегі) бар. Торсты бөлгішті гидромоторларда қозғалыс бөлгіш қозғалмалы дискісіне қосымша карданды білік немесе статордың планетарлық қозғалысы кезіндегі негізгі біліктен бөлінеді.

Сорғыш – дозатор (5.1,2- сурет) рульдік басқарудағы 1,7- штифтер, 2- карданды б-н, 3- бөлгіш,4- қақпақ, 5,6- болт, 6- ойма, 8-саттелит, 9- ролик, 10- пластика, 11- корпус, 12,14- тегершік, 13- білік.

Корпуста хвостовигі (құйыршық) карданды беріліс арқылы рульдік дөңгелек пен қосылған білік 13 орналасқан. Инелік 14 және тірек 12 тегершіктерінде айналатын білік штифт арқылы айналатын бөлгішпен 3 қосылған. Сорғыштың негізгі элементтері – ойма (статор) 6 роликтерімен және саттелит (ротор) 8.

Ойма, роликтер және саттелит пластина және қақпақ арасында орналасқан және болаттармен 5 бекітілген. Ойма қалыңдығы роликтер мен саттелиттер қалыңдығынан үлкен, сондықтан жұмыс процесі кезінде роликтер мен саттелиттер қажаусыз айналады. Жетек білігі саттелитпен штифт 7 және корданды білік 2 арқылы қосылған. Бөлгіште орталық каналмен қосылған дөңес тесіктер және корпуста аралық концентрлік канал арқылы қырнаумен қосылатын пазалар бар.

Ойма, саттелит және роликтер 7 жұмыс камерасын құрайды. Рульдік дөңгелек саған тілі бағытына қарсы айналғанда қозғалыс тістері роликтен сырғанай жұмыс камерасындағы көлем өзгеруінен жұмыс камерасының көлемінің азаюы немесе көбеюі болатын саттелитке білік арқылы беріледі. Егер саттелит айналысы кезінде камераның жұмыс көлемі азайса, сұйықтың камерадағы сығысып бөлгіштің айналыс золотнигінің остік каналы арқылы басқарушы дөңгелек гидроцилиндрінің бір қуысына түседі. Сұйық сығылатын қуыстағы қысым дөңгелектің рульдік дөңгелегі бұрылатын бұрышына пропорционал бұрышқа бұратын қысымға тең және бірдей.

Гидромотор құрылысы дөңгелектің тегершіктік ілгерінді қозғалысы және ротордың айналыс қозғалысы 5.1.3- суретте көрсетілген. ПМТ сериясы гидромоторлар өзара эпитрохоидты тіс профилімен іліністің ротор және ішкі тіс ернемекті дөңгелек және тегершіктен тұрады.

5.1.3- Планетарлық гидромотор. 1- тығыздағыш, 2- алдыңғы қақпақ, 3,10-подшипник, 4,5,7,14-каналдар, 8,12-магистраль, 9,11-дөңгелек камералар, 13- артқы қақпақ, 15- жұмыс камерасы, 16- тегершін, 17- дөңгелек, 18- фиксатор, 19- дренажды канал, 20,21- пішінді терезелер, 22- тегершік, 23- ротор, 24- ролик.

«Данфос» фирмасы гидромоторы ішкі іліністі қозғалмайтын статордан, 1 тісі кем болатын ротордан тұрады.

5.14- сурет. «Данфос» МП планетарлы гидромоторы.

Айналыс моменті шығыс білігі арқылы беріледі. Білік алдыңғы қақпақта 3 орналасқан 2 радиалды тірек подшипниктерінде 4 айналады.

Пластинада 6 олар арқылы жұмыс сұйықтығы бөлгіштің сәйкес каналдарына түсетін бұрғылау қатарлары бар. Сұйықтың дренажды канал арқылы ағуы құю гидросызығына барады. Егер гидромашиналарды метал сыйымдылығы бойынша салыстырсақ, ең аз металсыйымдылық «Данфос» фирмасының героторлы гидромашиналарында. Ол мобильді ауыл шаруашылық машиналары үшін маңызды.

Центрден тепкіш сорғыштар құрылысы мен классификациясы.

Центрден тепкіш сорғыштар келесі негізгі элементтерден тұрады: спиральді корпус, корпус ішінде орналасқан білікте жұмыс дөңгелегі. Жұмыс дөңгелегі білікке шпонка көмегімен орналасады. Білік подшипниктерде айналады, корпус арқылы өтетін жерде тығыздау үшін сальник орналасқан. Сорғыш корпусына су сорғыш түтікше арқылы түседі және айналатын жұмыс дөңгелегінің орталық бөлігіне бағытталады.

Жұмыс дөңгелегі қалақшалары арқылы сұйық айнала бастайды да , центрден корпустың спиральді бөлігіндегі дөңгелек перифериясына қарай содан кейін айдау түтікшесі арқылы ағын құбырына барады.

Центрден тепкіш сорғыштар былай классификацияланады:

• дөңгелек санына байланысты: бір сатылы (бір дөңгелекті) көп сатылы (көп дөңгелекті). Бір дөңгелекті сорғыш біліктің консольді орналасуына байланысты консольді болады;

• ағын бойынша: төмен ағынды 2кг с/см ² (0,2мН/м²), орташа ағынды 6 кг с/см² (0,2-0,6 мН/м²), жоғары ағынды 6кгс/см² (0,6мН/м²) жоғары.

• Жұмыс дөңгелегіне су берілуі бойынша: бір жақты берілу, 2 жақты берілу, (2 жақты сору)

• Білік орналасуына қарай (горизонтальді, вертикалды), корпус разъеміне қарай (горизонтальді, вертикалды);

• Сұйықтың жұмыс камерасынан спиральға берілу тәсілі бойынша: (спиральді және құбырлы);

• Жұмыс дөңгелегі тез жүргіштігіне байланысты (ақырын жүретін, орташа жүретін, тез жүретін);

• Ағатын сұйық түріне байланысты (су өткізгіш, канализациялық, қышқылды, сілтілі, мұнайлы т.б)

• Қозғалтқышпен қосылу тәсілі бойынша жетекпен (редуктор және шпивпен) муфта арқылы электорқозғалтқышпен қосылу.

Осы уақытта шкифті жетекті сорғыштар сирек кездеседі.

6. Піспекті сорғыштардың негізгі конструкциясы мен классификациясы.

Піспекті сорғыштар бірнеше белгілері бойынша классификацияланады.

1. Жетекші звено қозғалысы бойынша: тік әсер етуші жетекші звено ілгерінді – кейінді қозғалыс жасайды, белдікті, онда жетекші звено айналып қозғалады ( кривошипті, жұдырықшалы).

2. Бір қос жүріс кезіндегі айдау және сору циклоны саны бойынша: біржақты және екіжақты әрекетті.

3. Піспек немесе плунжер саны бойынша: бір, екі, үш және көп піспекті.

4. Сыққыш түрлері бойынша: піспекті, плунжерлі, диафрагментті.

5. Қозғалысқа келу тәсілі бойынша: механикалық жетекпен және қолмен. Көп сипатты сорғыш құрылымын қарастырамыз.

Дифференциалды СШ 2 жақты әрекетті сорғыш. Сору 3 және айдау клапанына бір және клапансыз 2-ші ж к бар.

Осыған байланысты біліктің бір айналысы кезінде сорғыш сұйықты 2 рет айдайды да, жай және дифференциалды сорғыштармен салыстырғанда беріліс тең болады, себебі, цилиндрдің 2 жағында әрбіреуінде ағын 3 және сорғыш 4 клапандары бар 2 жұмыс камерасы бар. Сондықтан иінді біліктің 1 айналысы кезінде піспек 5 2 рет сұйық айдайды. Қысқа түтікпен қосылған ауа қалпағы айдау кезінде сұйық пульсін азайтады. Жұдырықшалы сорғыштар бір цилиндрлі сорғыштарды (6.3-а сурет) піспек 3 жұдырықша 4 арқылы қозғалысқа келеді де, серіппе көмегімен бастапқы қалпына келеді. Жұдырықша айналу осі эксцентриситет көлеміндегі оның геометриялық осіне қатысты қосылған. Жұдырықша айналысы кезінде піспек цилиндрде s=2l жолда ілгерінді – кейінді қозғалып, 1-клапан арқылы сору, 2- клапан арқылы айдау болады.

Берілген типтегі насос берілісі, піспекті шатунды-айналмақты механизмді сорғыштардағы сияқты тең емес.Берілісті теңестіру үшін бір қатардағы цилиндрлі және фазалардың жұмыс циклінде α=360º\r қосылатын көп піспекті сорғыштар қолданылады. Жұдырақшалар 4 иінді білікте бір қатарда орналасқан, ал піспектер жұдырықшаға серіппе арқылы қысылады. (сызбада көрсетілген). Жұдырықшаның айналыс центрі берілген сызбада оның геометриялық осіне қатысты қосылған. Піспек пен жұдырықша арасындағы табан 3 көмегімен азаяды. Піспектер табанға серіппе арқылы қосылған.

6.3- сурет. Жұдырықшалы жетекші сорғыш сызбасы.

а- бір цилиндрлі, б- 3 цилиндрлі, 1 қатарлы в- 3 цилиндрлі радиалды.

Жұдырықшалы піспекті сорғыштар жоғарғы қысым тудырады. Олар сұйықты гидропресстерде айдауға арналған. Әр түрлі гидрожетектерде, сондай- ақ дизельді қозғалқыштарда жанармай сорғышы ретінде қолданылады.

Өтпелі піспекті сорғыштар. Осындай құрылысты сорғыштар компактілігімен ерекшеленеді. Оларда жұмыс камерасы болмайды. Сорғыш клапаны жұмыс цилиндрінде, ал тірек піспекте болады. Өтпелі піспекті сорғыштар сұйықты скважинадан көтеруге қолданылады, сондықтан, оларды тиегіш деп атайды. (6.4- сурет).

Піспек штангамен доғалы байланысқан, арнайы механизммен ілгерінді – кейінді қозғалысқа келеді.

Төменгі жағында құбыр сорғыш, ал жоғары жағында айдағыш қысқа құбырмен жалғасқан.

Піспек жоғары көтерілгенде сорғыш клапан ашылады да сұйықтың гидроцилиндрге түседі. Піспек түскен кезде, сорғыш клапан жабылады да цилиндрдегі қысым жоғарылайды; тірек клапаны ашылады да, сұйық тесік арқылы піспек астындағы кеңістікке бағытталады. Піспек келесі көтерілген кезде, сорумен бірге сұйықтың айдағыш құбырға берілуі болады. Осындай түрдегі сорғыштар қол жетімді болады да олар үй жанындағы скважиналарда су көтеруге қолданылады.