Izuchenie_plastinchatykh_gidromashin (Изучение пластинчатых (шиберных) гидромашин)

Федеральное государственное бюджетное образовательноеучреждение высшего профессионального образования«Московский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана»БОРИСОВ Б.П., ЩЕРБАЧЕВ П.В.ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙПЛАСТИНЧАТЫХ ГИДРОМАШИНМетодические указаниядля выполнения лабораторной работыпо дисциплине"Объёмные гидромашины"2013Введение.Пластинчатые гидромашины нашли широкое применение в станкостроении, где используются главным образом в гидроприводах подачи агрегатных, фрезерных и др. станков. Они в меньшей степени восприимчивы к загрязнениям жидкости, имеют хорошую равномерность подачи и низкий уровень шума. Среди данного типа машин наибольшее распространение получили пластинчатые гидромашины одно (рис.1-а) и двукратного (рис.1-б) действия, которые используются как в качестве насосов, так и реже в качествегидромоторов.

Существенным различием этих машин является то, что насосы однократного действия выполняются регулируемыми и в некоторых случаях снабжены регулятором давления. А насосы двукратного действия практически нерегулируемые. Зато недостатком гидромашин однократного действия является большая нагрузка на ротор от сил давления, что требует применения мощных радиальных подшипников. В гидромашинах двукратногодействия из-за симметричного расположения полостей высокого и низкогодавлений относительно ротора удается полностью устранить нагрузки от силдавления, действующих на ротор, а, следовательно, разгрузить подшипниковые опоры вала.В машинах однократного действия профиль статора представляет собойокружность радиуса R, центр которой О2 смещен относительно центра вращения ротора О1 на величину эксцентриситета e, изменение которого и позволяет регулировать величину рабочего объёма. Неравномерность подачитаких насосов почти такая же, как у поршневых гидромашин с гармоническим законом изменения объёма рабочих камер.

Т.е. проявляется влияниечётного и нечётного числа пластин. При профилировании поверхности статора в машинах двукратного действия контуры перемычек выполняют в видедуг окружностей с центром на оси вращения ротора. В этом случае идеальнаямгновенная подача остается все время постоянной. При выборе формы кри-вой, которая сопрягает указанные участки ротора, очерченные дугамиокружностей, обычно руководствуются тем, чтобы обеспечить наименьшееускорение пластин при их движении относительно ротора.На схемах, смотри рис.1, которые иллюстрируют принцип действия пластинчатых гидромашин, сами пластины изображены в виде линий.

На самомделе они имеют определенную толщину, а в роторе выполнены пазы, в которые эти пластины входят. Это приводит к тому, что в пазах образуется некоторое пространство с изменяющимся объёмом, и возникает проблема с какойполостью это пространство соединить.Когда пластины находятся в зоне нагнетания то, чтобы они не потеряликонтакт с поверхностью статора, пространство под пластинами необходимосоединить с полостью нагнетания. (Посмотрите, как это сделано на изучаемом образце.) На этом участке контакт со статором обеспечивается за счётцентробежных сил инерции.

Если пространства под пластинами постоянносообщены с полостью высокого давления, то, когда пластины окажутся взоне всасывания, они будут нагружены значительной силой, прижимающейих к поверхности статора. (Такой вариант конструкции называют с " неразгруженными пластинами ".) При невысоких давлениях (примерно до 6,3МПа) идут на такое решение, при котором достигается удешевление насоса.При более высоких давлениях такое решение оказывается неприемлемым и вэтом случае пространства под пластинами в зависимости от их положениясообщаются то с приемной, а то с отдающей полостью - обеспечивается полная разгрузка пластин от сил давления. (Такой вариант конструкции называют с " разгруженными пластинами ".)При определении рабочего объёма, подачи и её неравномерности необходимо учитывать указанные выше конструктивные особенности.

Для насосас " разгруженными пластинами" дополнительная подача за счет вдвиганияили выдвигания пластин компенсирует уменьшение объёма рабочих камериз-за их толщины. И, в конечном счёте, толщина пластин не влияет на вели-чину рабочего объёма. Для насоса же с "неразгруженными пластинами" ихтолщина влияет на величину рабочего объёма.а)б)Рисунок 1Цель работы:- изучить конструкции пластинчатых насосов одно и двух кратного дей-ствия;- определить рабочий объём пластинчатого насоса двукратного действиядля двух вариантов конструкции - с "разгруженными" и "неразгруженными"пластинами.Задачи, решаемые в ходе выполнения лабораторной работы:- уяснить общий для всех объёмных гидромашин принцип действия (рабочая камера, механизм изменения её объёма, система распределения);- освоить аналитический метод определения рабочего объёма пластинчатого насоса двукратного действия для двух вариантов конструкции - с "разгруженными" и "неразгруженными" пластинами.Порядок выполнения работы:Работа выполняется двумя (максимум тремя) студентами в течение двухакадемических часов.Разобрать, насколько это возможно (согласовать с преподавателем),предлагаемые для изучения и уже частично препарированные образцы пластинчатых насосов.

Установить, где находится рабочая камера, поверхностями каких деталей она ограничена, как и в каком направлении, перемещаетсяжидкость при заданном направлении вращения ротора. Изобразить схематично конструкции насосов двукратного действия с "разгруженными" и"неразгруженными" пластинами. Указать размеры, которые необходимознать, чтобы определить рабочий объём, замерить указанные размеры и произвести вычисление рабочего объёма.Отчёт по лабораторной работе должен содержать:1. Схемы пластинчатых насосов двукратного действия с "разгруженными" и "неразгруженными" пластинами с указанием размеров, необходимых для определения рабочего объёма.2.

Формулы для определения рабочего объёма указанных выше вариантов пластинчатых насосов двукратного действия.3. Результаты измерения необходимых геометрических размеров и вычисленные значения рабочих объёмов.Литература:1. Машиностроение, Энциклопедия. Том IV-2; книга 2; Гидро- и виброприводы. (глава 3). М., Машиностроение, 2012.Контрольные вопросы:1. Какие детали (элементы машины) образуют рабочую камеру?2. Какие основные различия пластинчатых насосов одно и двукратногодействия?3.

Как выглядит график идеальной подачи насоса двукратного действия?4. Чем отличаются пластинчатые насосы с "разгруженными" и "неразгруженными" пластинами?5. Как осуществляется подвод давления нагнетания под торцы пластин,находящихся в пазах ротора?6. Почему подшипник со стороны выходного конца вала больше, чем вкрышке насоса?7. Каким образом фиксируются статор и торцевые диски в строго определённом друг по отношению к другу положении?.