123006 (689332), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Для характеристики насосов объемного гидропривода используют следующие параметры:

1 Рабочий объем - разность наибольшего и наименьшего значений объема рабочей камеры за один оборот вала или за двойной ход рабочего органа насоса.

2 Подача насоса - объем жидкости, подаваемой насосом за единицу времени.

3 Давление насоса - разность между давлением на выходе из насоса и давлением на входе в него

. (6.1)

4 Мощность N ,кВт, потребляемая вращательным насосом (подводимая от двигателя):

, (6.2)

где M – крутящий момент на валу насоса;

- частота вращения вала.

1. Полезная мощность насоса - мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости:

. (6.3)

6 К.п.д. насоса - отношение полезной мощности к мощности насоса

. (6.4)

6.3 Поршневые насосы

Поршневые насосы представляют собой простейшие объемные машины с возвратно-поступательным движением поршня в цилиндре. Схема однопоршневого насоса одностороннего действия показана на рис.6.3.

Рисунок 6.3 – Схема поршневого насоса:

1 – рабочая камера; 2 – поршень; 3, 4 – клапаны; 5, 6 – напорный и всасывающий трубопроводы; 7 – резервуар; 8 – кривошипно-шатунный механизм

Во время работы двигателя вращательное движение его вала при помощи кривошипно – шатунного механизма преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня. Если поршень движется вправо, то объем рабочей камеры увеличивается, а давление в ней уменьшается. Всасывающий клапан открывается, и жидкость из резервуара по всасывающему трубопроводу поступает в насос. Если поршень движется влево, то объем рабочей камеры уменьшается, а давление в ней увеличивается, всасывающий клапан закрывается, напорный открывается, и жидкость поступает в напорный трубопровод. За один двойной ход поршня насос производит одно всасывание и одно нагнетание, поэтому он называется насосом одностороннего действия.

Подача насоса одностороннего действия определяется по формуле

, (6.5)

где - рабочий объем; h – ход поршня, h=2r; n – число двойных ходов поршня в единицу времени; - объемный к.п.д. ( ).

Поршневые насосы применяют для перекачивания воды, вязких и загрязненных жидкостей. Достоинством этих насосов является их способность к самовсасыванию. При запуске поршневой насос не нуждается в предварительном заливе.

6.4 Пластинчатые насосы

В пластинчатых насосах вытеснителем являются пластины. Рабочие камеры образованы двумя соседними пластинами и поверхностями ротора и статора. Схема пластинчатого насоса показана на рис. 6.4.

Рисунок 6.4 – Схема пластинчатого насоса:

1 – ротор; 2 – статор; 3 – пластина; 4 – камера всасывания; 5– камера нагнетания

Насос состоит из статора (корпуса) и ротора, в радиальных пазах которого установлены пластины. Пластины при вращении ротора совершают относительно него возвратно-поступательное движение. Ротор расположен в статоре с эксцентриситетом е. Статор имеет камеры всасывания и нагнетания. При вращении ротора пластины под действием центробежных сил прижимаются к внутренней поверхности статора. Жидкость из камеры всасывания переносится в камеру нагнетания.

Подачу пластинчатого насоса можно определить по формуле

, (6.6)

где в - ширина пластины; е-эксцентриситет; D - диаметр статора;

z - число пластин; - толщина пластины; n - частота вращения ротора; -объемный к.п.д. ( ).

Пластинчатые насосы применяются в основном для подачи масла в системы гидропривода станков, прессов, транспортных машин, а также для перекачивания других смазочных материалов и вязких продуктов.

6.5 Шестеренные насосы

Шестеренные насосы получили широкое распространение для подачи масел в системы гидропривода, а также для перекачивания смазочных материалов. Наиболее широко применяются насосы с шестернями внешнего зацепления. На рис. 6.5 приведена схема такого насоса. Он состоит из двух одинаковых шестерен ведущей и ведомой, установленных в корпусе с минимальными зазорами. Шестерни вращаются навстречу другу. При вращении шестерен жидкость заполняет впадины и переносится из полости всасывания в полость нагнетания и далее, при вступлении зубьев в зацепление, вытесняется в напорное окно.

Рисунок 6.5 - Схема шестеренного насоса

Подача шестеренного насоса определяется по формуле

, (6.7)

где m-модуль зацепления; z-число зубьев; n - частота вращения ротора; -объемный к.п.д. ( ).

7 Объемные гидродвигатели и гидроаппаратура

7.1 Объемные гидродвигатели

Объемным гидродвигателем называется объемная гидромашина для преобразования энергии потока жидкости в энергию движения выходного звена (вала, штока). В зависимости от характера движения выходного звена гидродвигатели подразделяются на три класса:

а) гидроцилиндры – объемные гидродвигатели с поступательным движением выходного звена;

б) поворотные гидродвигатели - объемные гидродвигатели с углом поворота меньше 360;

в) гидромоторы - объемные гидродвигатели с вращательным движением выходного звена.

1 Гидроцилиндры. Гидроцилиндры являются простейшими гидродвигателями, которые применяются в качестве исполнительных механизмов гидроприводов различных машин и механизмов с поступательным движением выходного звена.

В гидроцилиндрах одностороннего действия движение выходного звена под действием потока рабочей жидкости осуществляется только в одном направлении, в гидроцилиндрах двустороннего действия – в обоих направлениях. Кроме этого, гидроцилиндры выполняются с односторонним или двусторонним штоком. Преимущественно применяют гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Схема такого гидроцилиндра показана на рис. 7.1.

Расход гидроцилиндра определяется из соотношения

, (7.1)

где S_э – эффективная площадь поршня гидродвигателя;

V_n – скорость движения поршня; - объемный к. п. д.

Рисунок 7.1 – Схема гидроцилиндра с односторонним штоком двустороннего действия

Площадь S_э зависит от направления движения поршня. При движении поршня вправо S_{э пр} = D²/4, при движении влево – S_{э лев} = (D² – d²)/4. При изменении площади соответственно изменяются расход и скорость движения жидкости при ходе влево или вправо.

Усилие на штоке F определяется из уравнения равновесия поршня и для хода вправо будет равно:

F = (F₁-F₁)∙ (7.2)

или

∙ , (7.3)

где р₁ и р₂ – давления жидкости в рабочей и сливной полостях гидроцилиндра; D – диаметр поршня; d – диаметр штока; - механический к. п. д. гидроцилиндра, учитывающий потерю энергии в гидроцилиндре на преодоление сил трения при движении поршня и штока ( = 0,85-0,95).

Выходная (полезная) мощность гидроцилиндра N_вых определяется из соотношения

N_вых = F V_n, (7.4)

где F – усилие на штоке; V_n – скорость передвижения поршня.

Входная мощность N определяется параметрами на входе в цилиндр:

N_вх = PQ, (7.5)

где р – давление на входе в цилиндр; Q – расход гидроцилиндра. К. п. д. цилиндра – это отношение выходной мощности к входной

, (7.6)

2 Поворотные гидродвигатели. По конструкции поворотные гидродвигатели бывают поршневые, лопастные и мембранные. Наиболее распространены поршневые поворотные гилродвигатели (рис. 7.2).

3 Гидромоторы. Это объемные гидродвигатели вращательного движения. В машиностроении в качестве гидромоторов используют объемные роторные гидромашины. Благодаря свойству обратимости роторных насосов, любой из них может быть использован в качестве гидромотора. Гидромоторы, как и насосы, классифицируют на шестеренные, винтовые, пластинчатые и поршневые.

В зависимости от возможности регулирования рабочего объема гидромоторы делятся на регулируемые и нерегулируемые. Если выходное звено гидромотора может вращаться в обе стороны, то он называется реверсивным. Условное обозначение реверсивного регулируемого гидромотора показано на рис. 7.3.

(7.7)

где n – частота вращения вала гидромотора; объемный к. п. д.

Перепад давления на гидромоторе определяется разностью между давлением на входе и на выходе, т. е.

р = р₁-р₂. (7.8)

Полезная мощность гидромотора равна

N_n = М, (7.9)

где М – крутящий момент на валу гидромотора; - угловая скорость вала, = n/30.

Мощность, потребляемая гидромотором:

N =pQ. (7.10)

Отношение N_п/N определяет общий к. п. д. гидромотора

. (7.11)

1. Гидроаппаратура

Гидроаппаратом называется устройство, предназначенное для изменения параметров потока рабочей жидкости (давления, расхода, направления движения) или для поддержания их заданного значения. Основным элементом всех гидроаппаратов является запорно-регулирующий орган – подвижный элемент, при перемещении которого частично или полностью перекрывается проходное сечение гидроаппарата. В зависимости от конструкции запорно-регулирующие элементы бывают золотниковые, клапанные, крановые.

Характеристики

Список файлов курсовой работы