2.1.2 Рейково-поршневі гідроциліндри

О сновними параметрами рейково-поршневого гідроциліндра (рис. 2.2) є діаметр поршня d_п та діаметр шестерні d₀ та кількість поршнів z.

Теоретичний крутний момент M_т визначається за формулою

,

(2.6)

де z – кількість гідроциліндрів; d_п – діаметр поршня; d₀ – початковий діаметр окружності шестерні; p₁, p₂ – тиск у робочих камерах.

Дійсний крутний момент M_д буде меншим від теоретичного за рахунок втрат механічної енергії, які зумовлюють зменшення крутного моменту на величину ΔM_м.

Механічні втрати в характеризуються механічним ККД η_д.м.

.

(2.7)

Теоретична частота обертання валу n_т рейково-поршневого гідроциліндра визначається за формулою

,

(2.8)

де Q_д – витрати рідини в напірній порожнині двигуна.

Дійсна частота обертання валу n_д завжди буде менша за теоретичну за рахунок непродуктивних об’ємних витрат рідини ΣΔQ_об через ущільнення.

Дійсна частота обертання валу рейково-поршневого гідроциліндра визначається за формулою

(2.9)

з урахуванням об’ємного ККД гідроциліндра, або

(2.10)

з урахуванням відносних об’ємних втрат.

2.2 Гідромотори

Гідромотором називається гідравлічний об’ємний двигун, в якому вихідна ланка обертається.

Гідромотори застосовуються в механізмах, де необхідно забезпечити обертовий рух вихідної ланки.

У гідромоторах перетворення гідравлічної енергії в механічну відбувається за рахунок безперервного процесу заповнення-витіснення робочої рідини з робочих камер за допомогою витіснювачів.

Робочою камерою називається обмежений робочими поверхнями гідромотора простір, який поперемінно змінює свій об’єм і поперемінно з’єднується з напірною та зливною лініями.

Цикл роботи будь-якого об’ємного гідромотора можна поділити на чотири етапи:

- заповнення робочої камери рідиною під тиском із напірної лінії. Завдяки цьому створюється крутний момент, під дією якого ротор повертається і об’єм робочої камери збільшується;

- відокремлення напірної лінії від робочої камери при досягненні максимального об’єму робочої камери;

- витіснення робочої рідини з камери в зливну лінію при зменшенні її об’єму;

- відокремлення зливної лінії від робочої камери при досягненні мінімального об’єму робочої камери.

Основним параметром об’ємного гідромотора є робочий об’єм – V_0м. Робочий об’єм – це сумарна різниця найбільшого й найменшого значень замкнених об’ємів робочих камер гідромотора за один оберт валу.

Регулювання робочого об’єму гідромоторів здійснюється зміною величини ходу робочих органів. Характеристикою регулювання робочого об’єму є параметр регулювання – ε_м, який визначається за формулою

,

(2.11)

де V_м – діючий робочий об’єм гідромотора.

Теоретичний крутний момент M_т, який розвиває гідромотор, визначається за формулою

.

(2.12)

Дійсний крутний момент M_м на валу гідромотора менший за теоретичний, на величину, необхідну для подолання механічних втрат ΣΔM_м

Механічні втрати в гідромоторі складаються з:

- втрат при обертанні ротора у в’язкому середовищі;

- втрат при відносному ковзанню деталей (пари поршень–циліндр, розподільники, шарнірні з’єднання, ущільнення);

- втрат при відносному коченні деталей (шарикопідшипники, зубчаті пари).

Механічні втрати в гідромоторах характеризуються механічним ККД η_д.м

.

(2.13)

Теоретична частота обертання валу n_т гідромотора визначається за формулою

,

(2.14)

де Q_д – витрати рідини в напірній порожнині двигуна.

Дійсна частота обертання валу гідромотора визначається за формулою

(2.5)

з урахуванням об’ємного ККД гідроциліндра, або

(2.16)

з урахуванням відносних об’ємних втрат.