Зміст

1 Гідромашини

1.1 Аксіально-поршневі гідромашини

1.2 Радіально-поршневі насоси

1.3 Шестеренні гідромашини

1.4 Роторно-пластинчасті гідромашини

 Тема 1     Гідромашини

         Мета: вивчити типи, будову і принцип дії гідромашин.

      Гідромашина – це гідропристрій який призначений для перетворення механічної енергії в енергію робочої рідини або навпаки;

 Це може бути гідронасос або гідромотор.

 По конструкції гідромашини бувають: шестеренними, поршневими,  роторно-лопатевого типу.

 Найбільше розповсюдження в гідроприводах мають шестеренні гідромашини.

           1.1 Аксіально-поршневі гідромашини

         Аксіально-поршневі гідромотори знайшли широке застосування в гідроприводах сільськогосподарських машин, це пояснюється рядом їх переваг: малі радіальні розміри, маса, розмір і момент інерції обертових мас; можливість роботи при великому числі оборотів; зручність монтажу і ремонту.

                                                                                       Рис. 1.1.1 Аксіально-поршневий насос з похилим блоком. (Загальний вид і  розріз)

                                                           Рис. 1.1.3 Аксіально-поршневий насос з похилим диском.(Загальний вид і розріз)

                                                         Рис. 1.1.4 Схеми роботи аксіально-поршневих насосів з похилим диском

                       Опорно-розподільний диск 6 і похила шайба 2 аксіально- поршневого насоса (рис. 1.1.5) розташовані нерухомо в корпусі, а ротор 4 приводиться в обертання від електродвигуна 1 через вал 15. У роторі виконані робочі камери 5, в яких переміщаються поршні 3. Кожна з камер має осьовий отвір, який поперемінно сполучається з напівкільцевими пазами 13 і 14 диска 6, пов'язаними з напірною 7 і всмоктуючою 11 лініями гідросістеми. Ротор до диска і поршні до похилої шайби притискаються пружинами (не показані) і тиском масла.                                        

                                                                                                        Рис. 1.1.5 Схема дії аксіально-поршневого насоса

При обертанні ротора 4 поршні 3, взаємодіючі з похилою шайбою 2, здійснюють зворотно-поступальний рух: при русі від точки А до точки В - висуваються з ротора і всмоктують масло з бака 12 через лінію 11  і паз 14, а при русі від точки В до точки А - вдвигаются в ротор і через паз 13 витісняють масло в лінію 7. Тиск р (МПа) масла в напірній лінії залежить від опору підключеної до насоса гідросистеми. При повністю відкритому дроселі 9 манометр 8 буде показувати тиск, близький до нульового (втрати тиску в зливний лінії 10). У міру закриття дроселя тиск в напірній лінії зростає, причому максимально допустимий тиск не повинен перевищувати паспортного значення, щоб уникнути різкого зниження довговічності або поломки деталей насоса.
Основною характеристикою аксіально-поршневого насоса є подача л / хв.

                                                                                     Будова і принцип дії аксіально-поршневих гідромашин

                                                                                                1.2 Радіально-поршневі насоси

Радіально-поршневі гідронасоси застосовують при порівняно високому тиску (10 МПа і вище). За принципом дії радіально-поршневі гидронасоси діляться на одно-, дво- і багаторазової дії. В машинах однократної дії за один оборот ротора поршні здійснюють один зворотно поступальний рух. Схема радіально-поршневого насоса однократної дії наведена на рис.1.2.1. Робочими камерами в насосі є радіально розташовані циліндри, а витискувачами - поршні. Ротор (блок циліндрів) 1 встановлено на вісь 2, яка має два канали 3 і 4 (один з'єднаний з гідролінією всмоктування, інший - з напірною гідролінією). Канали мають вікна 5, якими вони можуть з'єднуватися з циліндрами 6. Статор 7 по відношенню до ротора розташовується з ексцентриситетом.

                                                                                      Рис.1.2.1 Схема радіально-поршневого насоса однократної дії

       Ротор обертається від приводного вала через муфту 8. При обертанні ротора в напрямку, зазначеному на рис.1.2.1 стрілкою, поршні 9 спочатку висуваються з циліндрів (відбувається всмоктування), а потім вдвигаются (нагнітання). Відповідно робоча рідина спочатку заповнює циліндри, а потім поршнями витісняться звідти в канал 4 і далі в напірну лінію гідросистеми. Поршні висуваються і притискаються до статора відцентровою силою або примусово (пружиною, тиском робочої рідини або іншим шляхом).

                                                                              Рис.1.2.2 Схема роботи радіально-поршневого насоса однократної дії

                                                                                                         Рис.1.2.3 Схеми роботи радіально-поршневих насосів багаторазового дії

                                                                                                   1.3   Шестеренні гідромашини

 Шестеренні гідромашини завдяки простій конструкції і надійності в роботі  поширені в гідроприводах сільськогосподарських  машин.

                                                                                  Рис.1.3.1 Шестеренный насос

Шестеренний насос складається з корпусу і розташованих в ньому шестерень. Завдяки щільному зачепленню зубів друга шестерня отримує  рух  від першої. При роботі шестеренного насоса рідина захоплюється зубами коліс, віджимається до стінок корпусу і переміщається на бік нагнітання.
     Принцип дії шестеренного насоса (рис. 1.3.2) полягає в наступному: при обертанні шестерень у вхідному каналі насоса утворюється розрідження, дякуючи чому робоча рідина надходить в зону всмоктування (низького тиску) насоса, де заповнює міжзубові западини і по периферії переноситься ними в зону нагнітання (високого тиску) насоса, створюючи, тим самим, високий тиск в напірній гідролінії гідросистеми. Робоча рідина гідросистеми так само виконує функції змащування і охолодження деталей насоса.

                                                                                Рис. 1.3.2 Схеми работы шестеренних насосів

Ресурс насоса багато в чому залежить від якості (в'язкості, чистоти)  масла, тому що у всіх НШ застосовуються підшипники ковзання, працездатність яких визначається, в значній мірі умовами мастила. Основним недоліком шестеренних насосів прийнято вважати швидке cпрацювання робочих органів при порівняно низькому (до 0,75%) ККД. Однак переваг від використання шестерних насосів достатньо. Так безумовними плюсами, що говорять на користь застосування насосів цього виду, є простота конструкції і пов'язана з нею низька вартість обслуговування, компактність, реверсівність, незалежність подачі від протитиску мережі, можливість використовування для приводу високошвидкісних електродвигунів і можливість отримання високих тисків.

                                                                                                           1.4    Роторно-пластинчасті гідромашини

У пластинчастих гідромашинах робочі камери утворюються поверхнями ротора, статора, двох суміжних пластин і бічних кришок. Пластинчастий насос складається з вала, статора 5 (рис.1.4.1, а) і ротора 4, в пазах якого розміщені пластини 2. Ротор розташований ексцентрично по відношенню до статора. На бічних кришках є два вікна: всмоктувальне 1 і нагнітальне 3.

1 - всмоктувальне вікно; 2 - пластина; 3 - нагнітальні вікно; 4 - ротор; 5 - статор
                                                        

                                                           Рис. 1.4.1 - Пластинчасті насоси одноразової (а) і дворазової (б) дії

При обертанні ротора під дією відцентрової сили або пружини пластини притискаються до стінки корпусу і здійснюють складний рух: обертаються разом з ротором і здійснюють зворотно-поступальний рух в пазах. Праві робочі камери з'єднані з нагнітальними, а ліві робочі камери - з усмоктувальними вікнами. Внаслідок обертання за рахунок вакууму в лівій камері, рідина всмоктується, переміщається в замкнутому просторі і під тиском нагнітається в праве вікно.
У пластинчастого насоса дворазової дії (рис.1.4.1, б) внутрішній простір виконано у вигляді еліпса і розділено на дві всмоктувальні і дві нагнітальні камери, лопатеві гідромашини можуть бути односторонньої дії або реверсивні. Робоча рідина надходить в робочі камери і відводиться з них через розподільні вікна, які співпадають з перехідними ділянками профілю статора. Зона нагнітання від зони всмоктування (зливу) перекривається самими лопатками. При номінальній роботі гідромашини її лопатки повинні бути постійно притиснуті до профілю статора.
Пластинчасті насоси і гідромотори можуть забезпечувати високу потужність (до 85 кВт) і працювати при тиску до 18 МПа з частотою обертання валу ротора до 30 с-1, тому в майбутньому вони знайдуть широке застосування і в сільськогосподарських машинах.
Подача пластинчастого насоса залежить від відстані, на яке перемещаються лопатки в пазах, товщини і числа цих лопаток, ширини ротора і частоти його обертання.

                                                                    Рис. 1.4.2 Схеми работы роторно-пластинчастих гідромашин

Будова та принцип дії аксіально-поршневих гідромашин з похилим блоком

Будова та принцип дії аксіально-поршневих гідромашин з похилим диском

Будова та принцип дії радіально-поршневих гідронасосів

Будова та принцип дії шестеренних гідромашин

Будова та принцип дії роторно-пластинчатих гідромашин