Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU (948287), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Зависимость преодолеваемой нагрузки от скорости движения выходного звена является основной характеристикой гидравлического двигателя. Напор ЛН„д — энергия, которую гидравлический двигатель получает от потока жидкости, выражается разностью напоров на входе Н,„и выходе Н,„,; Р1 — Рг а1 г',г — аг1гг ~~Нгд = Ньд Нггдгд г1 гг + г рд гд где индексами 1, 2 обозначены сечения 1 — 1, 2 — 2 потока на входе и выходе гидравлического двигателя. Часто разность давления на входе и выходе называют давлением, потребляемым гидравлическим двигателем, или перепадом давлениЯ, др,д, т. е.
гтргд = Р1 — Рг = РФтНгд. Расход — объем жидкости, потребляемый гидравлическим двигателем из напорного трубопровода в единицу времени. Момент, реализуемый на выходном валу гидравлического двигателя, Мг, м, — номинальное значение момента, которое соответствует установленному расчетному моменту сопротивления вращению вала от внешней нагрузки, подключенной к выходному звену гидравлического двигателя.
Мощность Ю„,,о,кВт, потребляемая гидравлическим двигателем от потока рабочей жидкости, проходящего через него, определяется по формуле 176 Рл. 5. Оби1ие сведения о гидронриводе и гидравлических машинах )т нотр = РЫОЖд0гд = ттргд0гд ° Полезная мощность гидравлического двигателя Ж,д, кВт,— мощность, развиваемая на валу гидравлического двигателя. При известных моменте М,„сопротивления вращению вала гидравлического двигателя и угловой скорости вращения аз = 2кн!бО вала полезная мощность определяется по формуле Л гд Лзгдщ Коэффициент полезного действия гидравлического двигателя вращательного типа т1, — отношение полезной М, мощности к потребляемой Ф„, (затраченной) мощности, определяется выражением "'гд Мгдоз Чгд )1'"нотр Ргз0гд~т мгд Гидравлический двигатель с возвратно-поступательным движением выходного звена (гидроцилиндр) характеризуется скоростью 1'вы„„поступательного движения штока и преодолеваемой внешней силой г,„„а, (нагрузка на штоке).
Следовательно, полезНая Мсщисетв, раЗВИВВЕМая ГндрсциянидрОЖ )тгд = гвых.зв~ вых.зв ° Полный КПД т)„д гидродвигателя равен произведению гидравлического т1„„д„д, объемного т1,в,д и механического т)ы, д КПД. 5З. Примеры решения задач 5.1.
Определить развиваемое объемным насосом давление, действительная подача которого Д„= 15,5 л/мин, Полный КПД насоса т1„= 0,88, мощность приводного двигателя гт'„= З,З кВт. Решение. Мощность на валу приводного двигателя насоса определяется выражением Гтдз =Лрп О» т1в Отсюда находим развиваемое насосом давление Ф' = = ' =11,24 МПа. л' т1. 3,3.0,88 0„15,5!60 177 П (! ! 'и з( в ыш ш з и зи! и ив ы з б 3, (((н, ! н(нзн „оцнниннн, ного „„„,,„, „„, „„„, „„„.„, „„„,„,,„„„ посгуиотсльпопз Лнншгиня нммз)зшно инин ! „,„„, И(з мд рн нншн зз я сила Евв,„з„— 300 к(!. ()прслолзпь зншг изуш (Уы, н ззззз(зг(з~зззз мую (Увыз, гидравлическим двигателем моиозоспы село мсхщншсскнй К! !)( ()ы,,„, = 0,97, гидравлический КПД (),„в,.„= 0,98 и объомпьзй К! !Д з),в„в ()3)з). Решение.
Полезная мощность зьгв=рвыз зв)выз зв = 3 10 б 10 = 1800 Вт= 1,8 кВ'г. Потребляемая мощность с учетом механического, гидравлического и объемного КПД М„, = "' — ' — 1,913 кВт. Ф„, 1,8 б. ОБЪЕМНЫЕ ГИДРОМАШИНЫ 6.1. Объемные насосы Объемные гидромашиньь Гидравлическое устройство, преобразующее механическую энергию твердого тела в механическую шсргию потока рабочей жидкости в процессе попеременного заполнения рабочей камеры рабочей средой и вытеснения ее из рабочей камеры или обратно, называют объемной гидромапгииой. Различают возвратно-поступательные и роторные гидромашины. Возвратно-поступательное движение рабочих элементов гидромашины не зависит от характера движения выходного звена гидромашнны.
В роторных гидромашинах подвижные рабочие элементы, образующие рабочие камеры, совершают вращательное или вращательное и возвратно-поступательное движение. Возвратно-поступательные гидромашины имеют два основных рабочих элемента: поршень и корпус, в котором движется этот поршень. Роторные гидромашины состоят из трех основных рабочих элементов: ротора, статора и замыкателя (вытеснителя). Ротором называется основной рабочий элемент, который вращается во время работы синхронно с валом приводящего двигателя.
Статор — рабочий элемент, имеющий приемную и отдающую камеры. Замыкатель — рабочий элемент, герметично соприкасающийся со статором и ротором и разделяющий приемную и отдающую камеры. Замыкатели совершают строго циклическое движение, период которого пропорционален частоте вращения ротора. Рабочие процессы в роторных гидромашинах протекают в рабочих камерах. Рабочая камера рогорной гидромашины — пространство объемной гидромашины, ограниченное поверхностями рабочих элементов, периодически изменяющее свой обьем н попеременно сообщающееся с местами входа и выхода рабочей жидкости.
Рабочий цикл гидромашины состоит из следующих процессов: в насосах — всасывания (вытеснения) и нагнетания, в гидравли- 179 Ч. П. Гидроиневмопривод ческих двигателях — нагнетания и вытеснения. Разделение рабочих процессов осуществляется с помощью разнообразных видов распределительных устройств. Роторные гидромашины классифицируют по следующим признакам: по конструкции рабочих элементов (замыкателей) — шестеренные, пластинчатые и поршневые (радиально- н аксиально-поршневые); по типу устройств разделения рабочих процессов — торцевые, цапфенные, клапанные и клапанно-щелевые; по числу рабочих циклов, совершаемых за один оборот вала— одно-, двух- и многократного действия; по возможности регулирования объема рабочей камеры — регулируемые и нерегулнруемые; по возможности изменения направления потока рабочей жидкости — ревсрсивные и нереверсивные.
К основным особенностям объемных гндромашин, которые обусловлены их принципом действия и отличают их от лопастных гидромашин, относятся: 1) цикличность рабочего процесса и, как следствие, неравномерность подачи; 2) герметичность -- разделение полостей всасывания н нагнетания; 3) жесткая рабочая характеристика — теоретическая подача не зависит от давления в линии нагнетания; 4) независимость давления, создаваемого объемной гидромашиной, от скоростей движения входного звена (вала) и жидкости; 5) самовсасывание. Самовсасыванне — способность удалять воздух из всасывающей гидролинни (от свободной поверхности гидробака до рабочей камеры насоса) — обеспечивается за счет того, что движение жидкости в рабочие камеры насоса происходит под действием внешних сил, создаваемых подпором (давлением в гидробаке, столбом жидкости или подпиточным насосом).
Коэффициенты подачи (расхода гидромашины) й~ и момента йм учитывают фактические значения расхода ффи момента М1,и их отклонения ЛД и ЛМ от теоретических (идеализированных) значений Д,и М,. 180 Гл. б. Обьемные гидргхиаихины Иногда коэффициент подачи /г|2 отождествляют с объем|п» КПД Ч,», а коэффициент момента /гп — с гидромеханическим и ~ И Чгидмех Чг»дт)нех ° различие заключается в том, что КПД вЂ” 'пи р| |. тическзя характеристика, предстзв|зяющзя собой Отношеппг |и| лезной и затраченной работ, а коэффициенты /гд и /гхг показьш:ш отличие фактических значений от теоретических, что пс |и. |д.| связано с энергетическими потерями. Лишь при определспш,|х 1 ловиях можно с некоторой степенью приближения считать, и» /го в Ч»е, а /гм в Чг»»иех, хотя полный КПД Ч = /гп/гм — — Ч„г, Чи, „„ Указанные в этом выражении коэффициенты зависят от мно| их ф.|, торов, которые характеризуют: режим работы гидромашииы (/ки | ние, угловую скорость, температуру); физические свойства жид|, | и (вязкость, объемный модуль упругости и т.
и.); конструктшии,и технологические особенности элементов гидромашины (форму, ри меры, материал, шероховатость поверхности и т.п.). Уст;пии функциональные зависимости между перечисленными фактирих|п и коэффициентами потерь аналитически не представляется и| гы „ ным из-за сложности процессов, протекающих в гидромащпп ! и этому используют экспериментальные методы исследовапи»„и н |» расширения области применения результатов эксперимеига при| гают к методам теории подобия. Причем более точно удасгг» |Ч делять коэффициенты /гд, /гм и полный КПД Ч. В современных объемных гидромашинах, и в первукх ич ~ и. поршневых, значения указанных коэффициентов в диаиаз|ии бочего давления составляют: /гд м 93...96», /ги - -92...95 'М,.
г '«»и. высокие значения указанных коэффициентов позволяют, по | р»п ней мере, в первом приближении использовать при расчетах | «| простые и поэтому более предпочтительные формулы, полу ||» пи. для идеализированного рабочего процесса. Эти формулы». ии возможность ответить на вопрос об изменении характерно| их |» |. емных гидромашин в процессе их регулирования.
Здесь ипзм» ы два способа — изменение частоты вращения и изменение риг» и | объема в регулируемых гидромашинах. Напорные хара|егор|и | |и«| как в случае изменения частоты вращения, так и при изм|иипии рабочего объема, представляют собой семейство пара»»с|п.ш.| прямых, в связи с чем рассчитать КПД сложнее и только с пир» . ленной степенью точности. 1З! Ч. П. Гидронневмонривод Основные параметры объемного насоса. С физической точки зрения объемный насос — устройство, создающее поток путем отсекания части жидкости и ее подачи вытеснением за счет циклического изменения объема рабочей камеры, которое преобразует механическую энергию твердого тела, поступающую извне, в механическую энергию потока рабочей жидкости.
Как отмечалось ранее, рабочая камера попеременно сообщается с входной (всасывание) и выходной (нагнетание) полостями насоса. Рабочий объем )'~„, см, определяется разностью наибольшего з и наименьшего значений объемов рабочей камеры насоса за один оборот вала, т. е. представляет собой объем жидкости, который подает насос за один оборот вала (ротора). Номинальным рабочим объемом г'в „называют расчетное значение рабочего объема насоса, вычисленное без учета допусков, погрешностей формы поверхности, деформации и округленное до ближайшего значения из установленного ряда по ГОСТ 13824 — 80.
Рабочий объем является основным параметром объемного насоса и во многом определяет его габариты и эксплуатационные показатели (подачу, мощность и др.). Номинальная частота вращения н„„„, об!мин, — наибольшая частота вращения вала, при которой насос должен работать в течение заданного значения показателя долговечности с сохранением параметров в пределах заданных норм. Подача Д„, л/мин, — объем рабочей жидкости, подаваемой насосом в единицу времени. Номинальную подачу определяют при номинальных значениях рабочего объема, частоты вращения и давления. Следует помнить, что насос обеспечивает подачу, а не расход, поэтому термин «расход» для насоса не применяется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
