123648 (689546), страница 3
Текст из файла (страница 3)
где 1 – величина перекрытия со стороны большого постоянного радиуса R статора;
2 – величина перекрытия со стороны малого постоянного радиуса r0 статора.
1 и 2 могут быть определены по формулам:
Для обеспечения возможности реверсирования без изменения распределительных дисков расстояния h1 и h2 – выполняют одинаковыми.
Рис. 5. Геометрия распределительных дисков
Расстояние от оси до окон в распределительных дисках равно:
где =1,5 мм – величина перекрытия.
Величина максимальной скорости нагнетания при поступлении жидкости в рабочую камеру с двух сторон определяется по формуле:
– выполняется.
2.11.2 Расчет сил прижима к статору распределительного диска плавающего типа
Конфигурация прижимного диска показана на рис 6.
Рис. 6. Распределительный диск плавающего типа
Сила прижима распределительного диска подсчитывается по формуле:
где
– площадь прижима распределительного диска к статору.
Сила отжима распределительного диска подсчитывается по формуле:
где
– приведенная к давлению
площадь отжима плавающего диска.
В виду того, что давление рабочей жидкости передается в полость за плавающим диском через систему каналов и специальное золотниковое устройство в этом диске, где имеет место дросселирование потока жидкости, давление, прижимающее плавающий диск, может быть несколько ниже давления, отжимающего этот диск, т.к. к ротору рабочая жидкость подается непосредственно через распределительные окна дисков. Поэтому в конструкциях пластинчатых гидромоторов
– выполняется
2.12 Определение размеров нагнетательного и сливного трубопроводов и каналов.
,
где
– площадь поперечного сечения канала круглого сечения;
Q – расход гидромотора;
– скорость рабочей жидкости в канале;
Для гидромоторов скорость должна быть принята
м/с
Нагнетательный и сливной каналы принимаем одинакового диаметра, т.к. гидромотор реверсивный. Подбираем отверстия с конической дюймовой резьбой:
, для защиты от утечек.
2.13 Выбор подшипников
Выбираем подшипники шариковые радиальные однорядные №206 и №208 (по ГОСТ 8338-75).
Для подшипника №206:
,
,
-заданные параметры подшипника
Для подшипника №208:
,
,
-заданные параметры подшипника
где:
коэффициенты (по табл. 65, 66, 69. Анурьев том 2.),
диаметр окружности по центрам тел качения,
число тел качения,
диаметр тела качения,
2.14 Выбор расположения центра качения коромыслообразных пружин
Радиус, на котором располагается центр качения, должен выбираться так, чтобы обеспечить скольжение концов пружин по кромкам прижимаемых пластин для уменьшения износа концов пружины.
Для уменьшения габаритов гидромотора размер
принимаем несколько меньше
2.15 Расчет пружин для предварительного прижима, плавающего заднего диска
,
где
– сила прижима плавающего диска при помощи пружин;
– сила прижима, развиваемая одной пружиной;
n=3 – количество пружин.
Исходя из опытных данных ([1] табл. 8), выберем:
.
Определим
Подбираем пружину 307 по ГОСТ 13767-86 из проволоки II
2.16 Расчет на прочность корпусных винтов
Упрощенно винты в напряженных соединениях рассчитывают только на растяжение, скручивание же учитывают увеличением растягивающей силы
на 25-30%.
Винт с зазором: в этом случае затяжкой обеспечивают достаточную силу трения между стянутыми деталями для предупреждения сдвига их и перекоса винта.
Где
- сила при неконтролируемой затяжке;
- коэффициент трения;
.
Выбранный диаметр
, следовательно, винты выдержат нагрузку.
3. Балансовый расчет
Часть мощности производимой гидромотором бесполезно теряется. Потери энергии в гидромоторе разделяются: на механические, объемные и гидравлические. Каждый вид этих потерь оценивается своим КПД.
3.1 Определение механического КПД, механические потери
Механические потери – это потери мощности на преодоление сил трения в подвижных деталях и звеньях ОГМ.
Определим
и
Для определения
сначала определим потери:
-
жидкостного трения и трение пластины о распределительные диски
:
,
где
– динамический коэффициент вязкости (для масла U-20А);
– радиус уплотнения;
– радиус ротора.
-
Трение пластин о статор:
где
– ширина статора;
– ширина пластины;
– коэффициент трения;
– давление гидромотора;
– число пластин.
-
Трением пластин в пазах ротора в расчетах пренебрегаем, т.к. они малы.
-
Потери на трение в подшипниках:
,
где
– момент трения в подшипниках качения;
,
где
– результирующая нагрузка на подшипник.
– радиус вала;
– коэффициент трения;
-
Потери в уплотнениях:
,
,
где
– площадь поверхности уплотнения,
d – диаметр уплотнения;
l – длина уплотнения;
–напряжение силы трения для резинового уплотнения
,
,
Тогда
.
Определим
:
,
где Р – потери давления, обусловленные трением и местными потерями в проточной части гидромотора от входного до выходного патрубка.
,
где
– окружная скорость;
плотность масла U–20A;
3.2 Определение гидравлического КПД, гидравлические потери
Гидравлические потери – это потери мощности на преодоление гидравлических сопротивлений.
3.3 Определение объемного КПД, объемные потери
Объемные потери – это потери мощности, связанные с уменьшением идеального расхода из-за следующих факторов: недозаполнения рабочей камеры жидкостью, утечки жидкости, запаздывания в работе распределительного диска, сжимаемости жидкости.
1) Потери недозаполнения – характеризуются коэффициентом недозаполнения
. Для гидромоторов
.
2) Определение утечек и величины
.
1.
– утечки из-под шиберного пространства.
,
где
– перепад давления на гидромоторе;
– давление слива;
– давление нагнетания;
– зазор между торцом ротора и распределительным диском;
– динамический коэффициент вязкости (для масла U-20А);
d3 =0,068м – наружный диаметр ротора;
d2=0,038м, d1=0,029 м – диаметры канавок для подвода жидкости;
d=0,025 м – наружный диаметр шлица.
где
– длина пластины в пазу ротора при максимально выдвинутой пластине;
– число пластин в зоне низкого давления;
– зазор между пластинами и пазами ротора;
– ширина ротора.
2.
- утечки между пластинами и направляющей статора:
где
– зазор между пластинами и направляющей статора;
– ширина кромки пластины соприкасающейся со статором.
3.
- утечки через щель между торцами пластины и распределительными дисками;
где
– зазор между торцами пластиной и распределительными дисками;
– радиус ротора.
3) Уменьшение расхода за счет запаздывания распределительного механизма.
Оценивается коэффициентом запаздывания.
Окончательно коэффициент расхода:
Объемный КПД гидромотора:
3.4 Определение полного КПД.
ЛИТЕРАТУРА
-
Зайченко И.З., Мышлевский Л.М. Пластинчатые насосы и гидромоторы, М., Машиностроение, 1970.
-
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, т. 1-3, М., Машиностроение , 1979.
-
Федоренко В.А., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению, издание 14, М., Машиностроение 1981.
-
Методическая литература КФ МГТУ.
-
Башта Т.М., Зайченко И.З. Объемные гидравлические приводы, М., Машиностроение 1969.
-
Зуев А.В. Курс лекций по курсу “Теория и расчет объемных гидромашин”.
:














