Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Подобное превышение наблюдается при зазоре, суживающемся в направлении движения подвижной детали пары (при сближении поверхностей, образующих зазор). При расширяющемся зазоре давление в нем обычно ниже давления на его границах и может достигать значения вакуума. В зоне всасывания в аааоре может образоваться глубокий вакуум †4 ли рт. ст.
В результате возникает местная газовая кавитация, сопровождающаяся снижением несущей способности пленки з ее разрывом, что, в свою очередь, сопровождается повышенным износом сколь- вящей пары и схватыванием материала. Для уменьшения износа поверхностей распределительной пары необходимо снижать окружную скорость скольжения. С этой целью отверстия питания цилиндров рекомендуется выполнять на минимально допустимом прочими требованиями радиусе, т.
е. смещать их к оси цилиндрового блока (см. рнс. 77, б). Применительно к схеме, приведенной на рис. 77, необходимо, чтобы диаметр оси распределительных окон был больше диаметра В окружности, на которой расположены центры цилиндров. На герметичность рассматриваемой скользящей пары оказывает влияние угловая скорость вращения цилиндрового блока, с увеличением которой утечки увеличиваются.
Это обусловлено в основном инерцией цилиндрового блока и нарушениями перпендикулярности его торца к оси вращения. В результате при повышении числа оборотов насоса возможен отрыв блока цилиндров от распределительного диска. Очевидно, что если при малой скорости это нарушение перпендикулярности частично компенсируется вовможностью цилиндрового блока совершать незначительные колебательные движения, в результате чего обеспечивается контакт его торца с распределительным диском, то при большой скорости этот контакт нарушится из-за сил инерции блока и между скользящими поверхностями образуется щель в виде острого клина. Кроме того, при больших скоростях в сочетании с некоторыми искажениями плоскости контактирующих поверхностей возникает эффект гидродинамического клина, под действием которого толщина масляной прослойки с увеличением числа оборотов насоса увеличится настолько, что вызовет потерю герметичности.
При малых скоростях цилиндрового блока =500 об).вин несущая способность определяется граничным слоем жидкости, при высоких 182 скоростях она определяется во мяогом гидродинамическим давлением в клиновидном зазоре, узкая часть которого расположена в аоне окна нагнетания с некоторым смещением (на 30 — 40') по направлению вращения цилкндрового блока. В связи с трудностью обеспечения перпендикулярности сколь- вящих поверхностей торцового распределителя к оси вращения цилнндрового блока применяют конструкции, допускающие само- установку одной из уплотняющих поверхностей (деталей) по другой.
В частности применяют торцовый распределитель со сферической контактной поверхностью (см. рис. 81). Такой сферический самоцентрирующий распределитель способствует образованию равномерной смазывающей пленки. Срок службы и герметичность зависят от чистоты обработки рабочих (скользящих) поверхностей.
Чистота обработки должна удовлетворять требованиям, изложенным на стр. 204. С целью создания более благоприятных условий нагружения распределительной пары применяют конструкции с плавающим распределительным диском Ь (рис. 77, в). Ротор а устанавливается на радиально-упорном шариковом подшипнике. Плавающий распределительный диск Ь прижимается к ротору а усилием пружин о'и давлением жидкости.
Питание осуществляется через герметично подвижные соединения с, допускающие некоторую свободу перемещения диска Ь. РАЗГРУЗКА КОНТАКТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ Фактором, лимитирующим уменьшение площади уплотннгельных поясков распределительного диска, является возможность смятия материал». Чтобы избежать этого, применяют схемы распределительного узла, в которых площадь уплотняющих поясков может быть уменьшена прн обеспечении требуемой площади контакта.
Это достигается тем, что на внешнем контактном кольце выполняется глухая кольцевая канавка е (см. рис. 73, в, е), которая делит площадь внешнего кольца распределительного диска на две части, одна из которых т (внешняя) дренажными пааамн к разгружается от давления (давленне в канавке е равно сливному). Поскольку в стыковом зааоре, образуемом торцом барабана с внешним кольцом(пояском) т, давление в атом случае практически отсутствует (равно давлению р„слива), зто кольцо служит лишь опорой, и величина его поверхности влияния на силы, действующие в стыковом зазоре, не оказывает. Применение указанного опорного пояска позволяет снизить контактное давление в уплотнительно-распределительном узле до требуемой величины. Однако при работе насоса с подобным распределением на загрязненной жидкости наблюдается неравномерный износ контактных поверхностен: изнашиваются поверхности поясков, находящихся под перепадом рабочего давления, тогда как поверхность 1З3 внешнего опорного пояска т практически не изнашивается.
В результате цилиндровый блок как бы зависает на атом пояске с образованием зазора по уплотняющим пояскам и, вследствие чего герметичность стыка нарушается. В отличие от этого контактные детали насоса, распределительный диск которого не имеет опорных поясков (см. рис. 73, б), изнашиваются равномерно по всей поверхности диска, поэтому нарушение герметичности происходит в этом случае менее интенсивно, чем в предыдущем.
Цапфовое распределение. В насосах аксиального типа применяют танисе цапфовые распределения (рис. 78). Распределитель Рис. 78. Аксиально-поршневой насос с цапфовым распределением этого типа состоит из цилиндрической цапфы 4 золотника, аакрепленной в корпусе насоса, на которую посажен блок цилиндров 1, установленный на двух шарикоподшипниках. Для устранения производственных неточностей в установке цапфы 4 в корпусе насоса предусмотрена некоторая свобода плавания (цапфа установлена в корпусе с неболыпим зазором). От проворачивания цапфа удерживается с помощью фиксатора 8, герметизация осуществляется с помощью резиновых колец 2.
Зависимости, приведенные на стр. $49, справедливы и для распределения в аксиально-поршневых насосах. СВЯЗЬ ЦИЛИНДРОВОГО БЛОКА С НАКЛОННОЙ ШАЙБОЙ Во многих конструкциях аксиальных насосов цилиндровый блок свяаан с наклонной шайбой прн помощи одинарного универсального шарнира (кардана) (см. рис. 74).
Угловые скорости ведущего (вал насоса) юх и ведомого (цилиндровый блок) ога валов при применении этого шарнира связаны вависимостью ыа сов у (273) ы, 1 — в1иа 7 сова и ' где у — угол между осями цилиндрового блока и наклонной шайбы. а — текущее значение угла поворота ведущего вала. Коэффициент неравномерности при передаче движения зтнм шарниром находится по выражению М й., (214) Подсчеты показывают, что козффициеят неравномерности при у = 30' составляет о„= 0,29.
Вследствие указанной неравномерности вращения ведомого вала повышается неравномерность подачи насоса, а также развн- Рис. 79. Коиструктивиая и расчетиая схемы двойного кардаиа ваются ускорения, сопровождающиеся динамическими нагрузками и вибрациями, позтому при проектировании насосов с подобным шарнирным приводом приходится ограничивать угол у и скорость вращения вала. Для выравнивания текущих угловых скоростей ведомого (цилиндрового блока) а и ведущего Ь ва.чов применяют насосы с двойным универсальным шарниром (карданом) с двумя центрами качения, входное и выходное ввенья которого соединяются так, чтобы ось промежуточного шарнирного звена с (рис. 79) образовывала спи =1псс — —— сов у» 'сову, ' (215) где а« = е»»1 — угол поворота цнлипдрового блока; а, = ю,1 — угол поворота приводного вала; ю, — угловая скорость вращения вала.
Поскольку при наличии большой разницы в текущих углах поворота ведущего (а,) н ведомого (с«») валов (а« ~ с«,) и (ю» ~ «в,) возникают дополнительные силы в шарнирном уале привода, а также дополнительные пульсации давления, необходимо выдержать условие у, = у, =- у/2, при котором будут обеспечены примерные равенства с«» а, и ю« ж ю,. Из рис.
79 следует 1,=! вшу; з1п у, = — = — Мп у где у — угол между осями цилнндрового блока и вала. АКСНАЛЬНЫЕ РОТОРНО-ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ БЕСКАРДАННОЙ СХЕМЫ Универсальный шарнир (кардан) сложен в изготовлении и одновременно является наиболее уязвимым узлом насоса. Кроме того, при применении его увеличиваются габариты насоса. Поатому широкое распространение получили насосы (гидромоторы) с бескарданной связью (с несиловым карданом) цилиндрового блока с наклонной шайбой (рис. 80 — 81).
Применение бескарданного механизма позволило уменьшить диаметр цилиндрового блока, а также улучшить вибрационные характеристики насоса. Кроме того, механизм бескарданной схемы более прост в изготовлении. 1Вв с ними одинаковые углы у, = у, = у/2 (где у — угол между осями ведущего и ведомого валов), а оси их шарниров были параллельны и лежали в одной плоскости. В атом случае «искажение» скорости в одном из шарниров практически компенсируется таким же «искажением», но с обратным анаком во втором шарнире, в результате чего ведомый вал (циливдровый блок) будет вращаться почти с той же угловой скоростью, что и ведущий зал (вал насоса).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
