Princíp činnosti hydromotora. Hydraulické motory. Účel a typy hydromotorov. V Rusku sa vyrábajú hydromotory ako napr


ČO JE HYDROMOTOR (HYDRO ČERPADLO)?
Po mnoho rokov sa hydraulické zariadenia aktívne používajú v rôznych oblastiach. ľudská aktivita. Hydraulické motory a hydraulické čerpadlá možno nájsť takmer všade tam, kde je potrebná veľká sila v jednotkách a mechanizmoch.

Hydraulický motor je zariadenie určené na premenu energie kvapaliny na mechanická energia, s následným dopadom na pracovný orgán. Zvyčajne ako také teleso pôsobí výstupný hriadeľ, ktorý prijíma premenenú energiu. Ďalej rotačné pohyby hriadeľ prispievajú k chodu celého stroja, ako aj k plneniu určitých technologických funkcií.

Výstupný krútiaci moment je vyjadrený silou v palcoch alebo librách. To priamo súvisí s tlakom v systéme a zdvihovým objemom motora. Hodnoty menovitého krútiaceho momentu motora sú zvyčajne dané deltami tlaku. Teoretické údaje ukazujú krútiaci moment na hriadeli bez umožnenia mechanických strát.

Počiatočný krútiaci moment je moment potrebný na spustenie pohybu stacionárneho zaťaženia. Na spustenie pohybu bremena je potrebný väčší krútiaci moment ako na jeho udržanie. Prevádzkový moment sa môže vzťahovať na zaťaženie aplikované na motor alebo na zaťaženie samotného motora. Kedy rozprávame sa o zaťažení, udáva krútiaci moment potrebný na jeho pohyb. Keď sa hovorí o motore, znamená to množstvo krútiaceho momentu, ktorý môže motor vyvinúť, aby udržal náklad v pohybe.

Hydraulika vám umožňuje riešiť problémy v mnohých odvetviach hospodárstva. Keďže ľudská činnosť je veľmi široká, hydromotory našli svoje uplatnenie v plynárenskom a ropnom priemysle, leteckom a kozmickom priemysle, cestnej doprave a autožeriavoch, stavebné nástroje a úžitkové vozidlá, ako aj v železničnom priemysle a drevárskom priemysle.

Tento krútiaci moment zohľadňuje neefektívnosť motora a predstavuje percento teoretického krútiaceho momentu. Pre konvenčné prevodové, lopatkové a piestové motory je toto číslo asi 90 %. Počiatočný krútiaci moment sa vzťahuje na schopnosť hydraulického motora presunúť bremeno z pokoja. Označuje krútiaci moment, ktorý môže motor vyvinúť na vykonanie tejto činnosti. Môže sa tiež vyjadriť ako percento teoretického krútiaceho momentu a medzi 70 % a 80 % pre konvenčné motory s prevodovkou, lopatky a piesty.

Tieto zdanlivo malé mechanizmy umožňujú mnohé nevyhnutné transformácie a majú vysoký operačný potenciál.

K vzhľadu prispieva široká škála hydraulických aplikácií Vysoké číslo modely hydromotorov, ktoré slúžia človeku v rôznych mechanizmoch. Hydromotor je považovaný za jeden z najkomplexnejších hydraulické zariadenia. Preto je potrebné pochopiť, že bezporuchová prevádzka tohto uzla určuje celková kvalita prevádzku každého stroja, v ktorom sa používa. Upozorňujeme, že opravy a Údržba hydraulické stroje vyžadujú špeciálne podmienky ktoré nie je možné dosiahnuť v konvenčných dielňach. Personál pri opravách a údržbe takýchto zariadení musí byť vysoko profesionálny a mať príslušnú kvalifikáciu.

Mechanická účinnosť je pomer medzi skutočným a teoretickým krútiacim momentom. Krútiaci moment alebo krútiaci moment je rozdiel medzi minimálnym a maximálnym krútiacim momentom dodávaným pri určitom tlaku pri otáčke motora. Otáčky motora závisia od pohybu motora a prietoku do neho dodávaného.

Viactaktné axiálne piestové hydromotory

Maximálne otáčky motora sú také, že pri určitom vstupnom tlaku dokáže motor udržať obmedzený čas bez jeho poškodenia. Skĺznutie je únik cez motor alebo kvapalinu, ktorá ním prechádza bez vykonania práce.

Pri uvoľňovaní hydraulických zariadení nových modelov sa snažia dodržať podmienku kompatibility so staršími modelmi, aby bola zabezpečená dobrá zameniteľnosť.

Existuje mnoho typov hydromotorov, ktoré sa používajú v rôznych strojoch. Môžu byť použité ako v otvorenom, tak aj vo vnútri uzavreté systémy. Štrukturálne má každý takýto uzol určité výhody a nevýhody, preto nachádza uplatnenie vo svojom odvetví práve tam, kde sú tieto faktory dominantné. Hlavnými parametrami každého hydraulického čerpadla sú pracovný objem V, menovitý tlak P nom a menovité otáčky n nom a odvodené sú výkon (prietok) Q nom, spotreba energie N nom a celková účinnosť h. V hydraulických pohonoch samohybné stroje používajú sa rotačno-rotačné a rotačno-translačné čerpadlá, ktoré sa podľa druhu pracovných telies delia na:

Motory s externou prevodovkou pozostávajú z páru ozubené kolesá pripojený vo vnútri puzdra. Obaja majú zuby rovnaký tvar a poháňané hydraulickou kvapalinou. Jeden z nich, ako v prípade externých zubových čerpadiel, je pripojený k hlavnému hriadeľu a druhý k neutrálu. Stlačená kvapalina vstupuje do krytu v mieste, kde zuby zaberajú, čo na ne pôsobí silou, ktorá spôsobuje otáčanie kolies. Potom nasleduje dráhu najmenšieho odporu na obvode skrine a pri nízkom tlaku vystupuje na opačnú stranu motora.

  • piest;
  • výbava;
  • brána (lamelárna).

Podľa uhla medzi osami bloku a piestu rozlišujú:

  • axiálny piest;
  • radiálne.

Podľa mechanizmu prenosu pohybu sú axiálne piestové hydraulické čerpadlá rozdelené do nasledujúcich typov:

Radiálne piestové hydraulické čerpadlá sa zase delia na:

Tolerancie medzi ozubenými kolesami a krytom pomáhajú kontrolovať vnútorné netesnosti a zvyšujú objemovú účinnosť. Opotrebenie doštičiek na bokoch ozubených kolies bráni ich pohybu v axiálnom smere a riadi aj vnútorné netesnosti.

Pri jednej otáčke hriadeľa sa rotor odvalí na ozubený veniec skrine

Priamo spriahnutý gyroskopický obchodný motor pozostáva zo sady vnútorných a vonkajších ozubených kolies a hriadeľa. Vnútorné koleso má menej ako vonkajší zub a zuby sú tvarované tak, že všetky zuby vnútorného kolesa sú v neustálom kontakte s niektorou časťou vonkajšieho kolesa. Keď sa do motora dostane kvapalina pod tlakom, obe kolesá sa otáčajú. V trupe sú inštalované otvory vo forme obličiek. Stredy kolies majú špecifické oddelenie známe ako excentricita.

  • vačka;
  • kľuka.

Hydraulické čerpadlá môžu byť vyrobené s nenastaviteľným a nastaviteľným objemom a sú navrhnuté tak, aby fungovali ako v režime objemového čerpadla, tak v režime objemového hydromotora (čerpadlo-motor) s reverzibilným a nereverzibilným smerom prúdenia.
Porovnávacie hodnotenie hlavných parametrov hydraulických strojov rôzne druhy ukazuje, že každý typ má určité dizajnové prvky, ktoré určujú oblasť ich použitia, ktorá je účelná z technického a ekonomického hľadiska.
Zubové hydraulické čerpadlá sú široko používané v malých mobilných strojoch s nízkym a stredným tlakom v hydraulickom systéme. Sú menej náročné na čistotu pracovnej tekutiny a majú nižšie náklady v porovnaní s nákladmi na hydraulické čerpadlá iných typov, ale vyznačujú sa nižším zdrojom v porovnaní s axiálnymi piestovými čerpadlami.
Použitie axiálnych piestových hydraulických čerpadiel je najvhodnejšie pre stredné a vysoký tlak v hydraulických systémoch mobilných strojov a cyklický charakter zmeny vonkajšieho zaťaženia. Prídavné zariadenia zabezpečujú obrátenie prietoku a zmenu podávania.
Rotačné hydromotory sa podľa konštrukcie pracovnej komory delia na:

Stred vnútorného kolesa sa zhoduje so stredom hlavnej nápravy. Kvapalina pod tlakom vstupuje do motora cez vstup. Kódový otvor pre vstup do obličky je navrhnutý tak, že maximalizáciou objemu v tejto dutine sa prietok zastaví a medzi vnútornými zubami 6 a 1 sa vytvorí tesnenie. Medzitým sa dutina vytvorená medzi zubami 6 a 1 a priestor A sa pohybuje na opačnú stranu v smere výstupnej verandy, je neustále odvádzaná, keď sa objem dutiny zmenšuje.

Postupná zmena objemu v týchto dutinách zaisťuje plynulý a rovnomerný prietok s minimálnou zmenou tlaku. Vďaka extra zubu na vonkajšom kolese sa vnútorné koleso pohybuje s väčšiu rýchlosť jeden zub na otáčku. To vytvára nízku relatívnu rýchlosť medzi kolesami. Rotačný gerotorový motor pozostáva zo sady ozubených kolies, spojky, nápravy a spínača alebo rozvodnej dosky. Mechanizmus je z vonkajšej strany stacionárny a má o jeden zub viac ako vnútorné koleso.

  • výbava;
  • otočné;
  • skrutka;
  • brána (lamelárna);
  • piest,
  • majúci reverzibilitu.

Podľa počtu pracovných cyklov v každej komore na jednu otáčku výstupného hriadeľa sa hydromotory delia na:

  • jednočinný (jednosmerný);
  • viacnásobná akcia (multi-pass).

Axiálne piestové čerpadlá majú vyššiu celkovú účinnosť v porovnaní s ozubenými a lopatkové čerpadlá. Objemová účinnosť axiálnych piestových čerpadiel začína zreteľne klesať iba vtedy, keď je viskozita pracovnej tekutiny menšia ako 10 mm 2 / s, pre lopatkové čerpadlá je táto hranica viskozity 50 - 80 / s a ​​pre zubové čerpadlá - 80 mm 2 / s.
Pri výbere preferovaného modelu z najbežnejších konštrukcií axiálnych piestových čerpadiel je potrebné vziať do úvahy, že pri zachovaní všetkých ostatných vecí majú hydraulické čerpadlá s kinematikou ojnice nasledujúce výhody:

Zub 4 v momente znázornenom na obr. 3a poskytuje tesnenie medzi tlakom a vratnou tekutinou. Keď každý zub rotora zapadne do svojho priestoru, ten istý zub priamo oproti nemu sa stane tesnením medzi stlačenou kvapalinou a spätným tokom.

Stlačená kvapalina naďalej spôsobuje otáčanie rotora v smere hodinových ručičiek a otáčanie proti smeru hodinových ručičiek. Zub 1 sa posunul o uhol 60° od svojho pôvodného bodu na obr. 3a. Na otočenie hriadeľa o jednu celú otáčku by bolo potrebných 42 ozubených spojok alebo kvapalinových cyklov. Rozdeľovacia alebo riadiaca doska má tlakové a spätné kanály pre každý zub rotora. Sú od seba vzdialené tak, že neposkytujú tlakový tok ani sa nevracajú na každú verandu, keď sa zuby usadia do ich priestoru.

  • schopnosť pracovať v režime čerpania a motora v otvorených a uzavretých hydraulických systémoch;
  • vysoká sacia schopnosť, ktorá zabezpečuje uspokojivé plnenie pracovného objemu pri širokom rozsahu zmien viskozity pracovnej kvapaliny, čo je dôležité najmä pre hydraulické pohony samohybných strojov prevádzkovaných na vonku so širokým rozsahom teplotných zmien;
  • relatívne nižšia citlivosť na čistotu pracovnej tekutiny (spoľahlivo dokážu pracovať s jemnosťou filtrácie do 40 mikrónov);
  • možnosť zabudovania regulátorov tlaku a prietoku, ako aj pomocného čerpadla na napájanie riadiaceho a doplňovacieho systému.

V axiálnych piestových hydraulických čerpadlách so šikmým blokom valcov sa používa jednotná konštrukcia čerpacích jednotiek, ktoré sa líšia iba celkovými rozmermi.
V hydraulických pohonoch samohybných strojov sa najčastejšie používajú axiálne piestové a radiálnopiestové hydromotory reverzibilné v smere otáčania s neregulovaným a menej často s nastaviteľným zdvihom.
V domácich samohybných strojoch s hydraulickým pohonom sa používajú najmä axiálne piestové hydromotory s nastaviteľným pracovným objemom, ktoré zabezpečujú plynulú zmenu rýchlosti otáčania pohonov s minimálne straty energie.
Hydraulické motory používané pri vysokých rýchlostiach sa podmienečne nazývajú stredná alebo vysoká rýchlosť (nízky krútiaci moment). Hydraulické motory určené na vytváranie veľkého krútiaceho momentu pri nízkej uhlovej rýchlosti sa bežne nazývajú vysoký krútiaci moment.
Z hľadiska hydraulických pohonov samohybných strojov sa najviac využívajú ozubené, axiálne piestové, radiálno-piestové a zriedkavejšie lamelové hydromotory. Typ a konštrukcia hydromotorov sa vyberá podľa hlavných parametrov s prihliadnutím na účel a podmienky ich prevádzky.

Inokedy blokujú alebo dodávajú kvapalinu pod tlakom alebo do nádrže až po zodpovedajúcu polovicu motora medzi prevodovými stupňami. Má stacionárny krúžok a planétový prevod. Namiesto toho, aby bolo podopreté dvoma klznými ložiskami, planétové excentrické rameno drží na mieste šesť ozubených rotorových spojok a 7-priestorový stator.

Účel: Preštudovať konštrukciu a princíp činnosti hydromotorov

Namiesto priameho kontaktu medzi statorom a motorom sú zabudované rotačné lopatky, ktoré tvoria výtlačné komory. Paletové motory majú rotor s otvormi namontovaný na náprave, ktorá ich poháňa. Palety tesne vložené do dutín rotora sa pohybujú radiálne s prstencom. Pozostáva z dvoch hlavných sekcií a dvoch menších radiálnych sekcií spojených prechodovými sekciami alebo rampami. Obrysy a tlaky sú diametrálne vyvážené.

Odborníci tvrdia, že počas prevádzky hydromotora je potrebné pravidelne monitorovať prítomnosť cudzieho hluku v zariadení, hladinu a teplotu pracovnej tekutiny v zostave, tlak a tesnosť. Všetky tieto faktory určujú správnu činnosť akejkoľvek jednotky využívajúcej hydrauliku.

Pravidelné ovládanie hydromotora pomôže predísť poruchám a prestojom celku
autá.

Niektoré konštrukcie obsahujú nízkonapäťové pružiny, ktoré nútia čepele proti krúžku, aby sa utesnili, keď nie sú v pohybe, takže motor môže vyvinúť rozbehový krútiaci moment. Štrbiny a radiálne otvory cez lopatky neustále vyrovnávajú radiálne sily v nich. Stlačená kvapalina vstupuje a vystupuje z krytu motora cez otvory v bočných doskách na rampách uvedených vyššie. V tomto prípade kvapalina vstupujúca do vstupná veranda, pohybuje rotorom proti smeru hodinových ručičiek.

Rotor transportuje tekutinu do rampových otvorov vo výstupných rámoch, aby sa vrátila do nádrže. Ak tieto rámy zavedú tlak, motor sa otáča v smere hodinových ručičiek. Axiálne oddelenie rotora a bočných dosiek je dosiahnuté prítomnosťou olejového filmu. Predná doska je držaná na prstenci tlakom a zaisťuje optimálne oddelenie aj pri teplotných a teplotných výkyvoch.

Upozorňujeme, že kvapalina používaná v hydraulických motoroch musí zodpovedať špecifikácii a normám zariadenia. Nedodržanie týchto podmienok môže viesť k poruche zariadenia.

V podstate kedy správna údržba a použitie, hydromotory slúžia dlhú dobu a líšia sa vysoká spoľahlivosť práca.

Objemové hydromotory (hydromotory) premieňajú hydraulickú energiu na mechanickú energiu. Pre žeriavové mechanizmy sa používajú radiálne piestové a axiálne piestové hydromotory.

Všeobecné vlastnosti a klasifikácia

Paletové motory majú dobré úrovneúčinnosť, aj keď nie taká vysoká ako piesty. Ich cena je však zvyčajne nižšia ako relatívna sila. Teraz je životnosť motora vane zvyčajne kratšia ako životnosť jedného z piestov. Paletové motory majú zvyčajne obmedzený výkon pri nízkej rýchlosti.

Zložitosť dizajnu a nízka udržiavateľnosť

Radiálne - piestové motory mať valec alebo valec pripojený k hriadeľu. Obsahuje číslo vratné piesty v radiálnych dutinách. Vonkajšia strana Piesty sú opreté o hnací krúžok. Stlačená kvapalina vstupuje cez kolík umiestnený v strede valca, aby vytlačil piesty von. Potom sa pritlačia na hnací krúžok a reaktívne sily generovať rotáciu vo valci.

Radiálne piestové motory. Takéto hydraulické stroje sa používajú na lodných žeriavoch od Hagglunds, Mcgregor a Mitsubishi. V technickej literatúre sa nazývajú hydromotory LSHT ( nízky speedvysoká krútiaci moment motory) - nízkootáčkové motory s vysokým krútiacim momentom. Umožňujú získať dostatočne veľké krútiace momenty pri nízkych otáčkach (asi 0,5 ... 200 ot./min.), takže v pohone nie je možné použiť mechanickú prevodovku.

Pri bočnom pohybe posuvného bloku sa mení zdvih piestov, čo zase vedie k zmene zdvihového objemu motora. Keď stredová čiara draka a plášťová rúrka zápas, prietok zlyhá, takže valec sa zastaví. Presunutím bloku zo stredu na druhú stranu sa zmení smer otáčania.

Aj keď sa vyžaduje vysoký stupeň výrobná presnosť, a to so sebou nesie vysoké výrobné náklady, zvyčajne majú dlhý termín skladovanie. Poskytujú vysoký krútiaci moment pri relatívne nízkych otáčkach a vynikajúcu prevádzku pri nízkych otáčkach s vysokou účinnosťou.

Radiálne piestové motory sa vyrábajú v dvoch typoch: radiálny piestový motor s vačkovou podložkou a radiálny piestový motor s excentrickým hriadeľom.

Ryža. 17.10. Zubové čerpadlá a) vonkajšie a vnútorné ozubenie b)

Treba poznamenať, že majú obmedzenia týkajúce sa vysokých rýchlostí. Axiálne piestové motory tiež využívajú princíp vratného pohybu na pohon hlavného hriadeľa, ale robí to skôr axiálne ako radiálne. Jeho charakteristiky účinnosti sú podobné charakteristikám radiálnych piestových motorov. Predstavujú náklady, ktoré sú vo svojej podstate vyššie ako palety alebo ozubené kolesá porovnateľnej kapacity. Rovnako ako radiálne piesty majú dlhú životnosť, takže počiatočná vysoká cena v skutočnosti neodráža očakávané celkové náklady počas životnosti zariadenia.

Radiálny piestový motor s vačkou . Princíp činnosti týchto hydromotorov je možné ilustrovať na príklade zjednodušenej schémy znázornenej na obr. 17.11.

Ryža. 17.11. Zjednodušená schéma činnosti hydromotora s radiálnym piestom (schéma je vytvorená vo forme zákruty)

Zariadenie hlavných typov hydromotorov

Axiálne piestové motory majú spravidla vynikajúci výkon vysoké rýchlosti. Na rozdiel od radiálnych piestových motorov predstavujú podľa očakávania obmedzenia pri nízkych rýchlostiach. Motory s lineárnou konfiguráciou bežne bežia hladko do 100 ot./min a naklonené osi do 4 ot./min.

Vnútorne piestové motory generujú krútiaci moment pôsobením tlaku na konce vratných piestov vo valci alebo valci. V tejto konštrukcii sú hriadeľ motora a valec zarovnané na rovnakej osi. Tlak na koncoch piestov spôsobuje reakciu na sklopné vahadlo, ktoré roztáča valec a tým aj hriadeľ. Krútiaci moment je úmerný ploche piestov a závisí od uhla natočenia.

Cez kanály 1 riadiaceho systému 2 a kontrolné okienka 3 je olej privádzaný k piestom 4, na ktorých sú pripevnené valčeky 7. Ak je pracovná komora 5 pripojená k ovládacím okienkam 3 tlakového potrubia, olej začne prúdiť. pôsobí na piesty 4 a valčeky 7. Tlak oleja sa prenáša cez valčeky na protiľahlej časti 8 (ktorá sa v odbornej literatúre nazýva vačková podložka, vačkový krúžok alebo kopírka). Valec pôsobí na vačkový krúžok 8 silou tlaku oleja na piest (kde p - tlak oleja, ALE P je plocha piestu).

Pôsobením na naklonenú plochu 8 sila spôsobuje silu normálna reakcia podpery smerujúce kolmo na podoprenú plochu Obr. 17.12. Sila sa rozkladá na dve zložky pozdĺž polomeru a dotyčnice k profilu vačky - , a. Tangenciálna sila kolmá na os piesta vytvára krútiaci moment v jednom valci, ktorý otáča motor

kde je rameno pôsobenia sily vzhľadom na os otáčania motora.

Celkový moment motora pre pracovný cyklus sa rovná súčtu momentov tangenciálnych síl vo všetkých piestoch.

Násobnosť hydromotora je určená počtom pracovných zdvihov na obr. 17.13 znázorňuje päťnásobný motor, na obr. 17.14 - šesťkrát a na obr. 17.15 - štyrikrát. Čím väčší je pomer motora, tým väčší je jeho krútiaci moment.

Ryža. 17.14.Konštrukcia hydromotora s otočným statorovým (vačkovým) krúžkom a pevným blokom valcov: 1 - nátierkaretribučná cievka (distribútor); 2 - blok valcov (pevný); 3 - piest s ojnicou; 4 - vačkový krúžok; 5 - krížová spojka (Oldhemova spojka); 6 - trajektória stredu valca; 7 - profil vačkového krúžku; 8 - puzdro (otočné)

Ryža. 17.15.Konštrukcia radiálneho piestového hydromotora s pevným vačkovým krúžkom:1 hnací hriadeľ; 2 priečny rotor; 3 vačkový krúžok (stator, kopírka); 4 piest; 5 blok valcov (rotačný)

Priemerná hodnota krútiaceho momentu vyvinutého všetkými piestami motora za cyklus

Nm, (17.11)

kde p - tlak oleja dodávaného cez rozvádzací ventil (cievku) do hydraulického motora, MPa (N / mm 2) alebo bar (10 N / cm 2) 1 MPa \u003d 10 bar;

- pracovný objem hydromotora (objem opísaný jeho piestami)

– počet piestov motora;

- oblasť piesta hydraulického motora,

d - priemer piestu motora;

- zdvih piesta;

je počet pracovných pohybov.

Radiálne piestové motory sa vyrábajú v dvoch verziách:

- s pevným rozvodným blokom a otočným puzdrom;

– s pevným telom a otočným distribučným blokom.

V pohonoch mechanizmov lodných žeriavov sa rozšírila prvá schéma motora.

Frekvencia otáčania hydromotora v závislosti od prietoku čerpadla a zdvihového objemu motora je určená ako

otáčky za minútu, (17,13)

kde - prietok čerpadla, vypočítaný podľa vzorca (17.10);

- pracovný objem hydromotora, vzorec (17.12);

– všeobecná mechanicko-hydraulická účinnosť. riadiť,.

Ako je zrejmé zo vzorca (17.13), ak sa pracovný objem hydromotora zníži na polovicu, rýchlosť jeho otáčania sa zdvojnásobí. V tomto prípade sa jeho krútiaci moment (rovnica (17.11)) zníži na polovicu. To sa dosiahne pripojením polovice piestov hydromotora k práci. Označený režim prevádzky sa používa na zvýšenie produktivity pri zdvíhaní ľahkých bremien alebo spúšťaní prázdneho háku.

Radiálny piestový motor s excentrickým hriadeľom. Iná konštrukcia radiálneho piestového motora je znázornená na obr. 17.16. Takýto motor sa používa na žeriavoch vyrobených japonskou spoločnosťou MITSUBISHI. Hydraulický motor pozostáva z týchto hlavných častí: 18 - pevné puzdro, excentrický hriadeľ, 26 otočný v ložiskách 17 a 22, duté piesty 37 teleskopicky spojené s valcami 40, rozvádzač 15, kryt 10, rozdeľovač a kryty 39 .

Princíp činnosti hydraulického stroja (obr. 17.16) je nasledovný: kvapalina sa vstrekuje cez otvory krytu rozvádzača 39, rozdeľovača 15, telesa 18, krytu a segmentu 34 do priestoru ohraničeného piestom, valcom a guľové plochy excentrického hriadeľa 26 a segmentu 34. V tomto prípade je tlak pracovnej tekutiny prenášaný priamo na guľovú plochu excentrického hriadeľa. V dôsledku excentricity medzi pozdĺžnou osou ložiskových čapov a guľovou plochou excentrického hriadeľa vytvára tangenciálna zložka sily od tlaku pracovnej tekutiny krútiaci moment vzhľadom na pozdĺžnu os hriadeľa, čím prekonáva vonkajšie zaťaženie. a radiálna zložka je vnímaná ložiskami.

Veľkosť krútiaceho momentu vyvinutého motorom je určená vonkajším zaťažením a je obmedzená nastavovacím tlakom poistného ventilu hydraulického systému.

Ryža. 17.16.Konštrukcia radiálneho piestového hydromotora s excentrickým hriadeľom: 1 - excentrický hriadeľ; 2- vypúšťacia zátka; 3 - valček; 4 - krúžok; 5 - tanier; 6, 9, 12, 16, 19, 29, 30, 33, 34, 36, 38 - tesniaci krúžok; 7 - skrutky; 8 - kolíky; 10 - kryt rozdeľovača; 11 - pružiny; 13 – pružinová centrovacia objímka; 14 - prítlačný krúžok; 15 - rozdeľovač; 17, 22 - ložiská; 18 - telo; 20 - kolíky; 21 - skrutky; 23 - kryt; 24 - manžeta; 25 - obmedzujúci krúžok; 26 - excentrický (vačkový) hriadeľ; 27 - krúžok; 28 - disky; 31 - krúžok proti treniu; 32 - sprievodca; 35 - pružiny; 37 - duté piesty; 39 - kryty; 40 - valce; 41 - polovičné krúžky

Správne rozdelenie pracovnej tekutiny medzi päť skupiny piestov hydromotor sa vykonáva pomocou rozvádzača otáčaného valčekom 3 spojeným s excentrickým hriadeľom pomocou čapov 1. Rozvádzač je umiestnený medzi prítlačným prstencom 14 a doskou rozvádzača 5, ktorej materiály poskytujú potrebné režimy činnosti rozvádzača. trenie párov. Stredenie spoja telesa, dosky rozvádzača a krytu rozvádzača sa vykonáva pomocou krúžku 4. Prítlačný krúžok je pritlačený k rozvádzaču pružinami 11 a proti otáčaniu je chránený čapmi 8.

Na vycentrovanie pružín je puzdro 13 nainštalované v kryte rozvádzača.

Rozvodná jednotka je pripevnená k telu pomocou skrutiek 7.

Posun skupín valec-piest z pracovných polôh je obmedzený krúžkom 38 a polkrúžkom 41. V kryte sú vystredené kolíky 20, krúžky 27, kĺzavé na kotúčoch 28, pripevnené k excentrickému hriadeľu skrutkami 21.

Piest a valec sú pritláčané na guľové plochy pomocou pružín 3 a vedenie 32 slúži ako smer pri ich spoločnom pohybe.

Manžeta 24 inštalovaná v kryte 23 utesňuje výstupný koniec hriadeľa. ako obmedzenie proti axiálnemu posunu manžety slúži krúžok 25. Otvor uzavretý zátkou 2 je určený na odtok pracovnej tekutiny a pripojenie drenážneho potrubia.

Princíp činnosti tohto typu motora je určený týmto spôsobom (obr. 17.17): cez rozdeľovač, o ktorom sme hovorili vyššie, pracovná kvapalina pod tlakom z čerpadla sa striedavo privádza z jedného valca do druhého. Na obr. 17.17 v momente, keď sa piesty spodných valcov pôsobením tlaku oleja pohybujú smerom k stredu p a v horných sa pohybujú od stredu a tlačia olej cez rozdeľovač k čerpadlu. Sila hydrostatického tlaku pôsobiaca na piest

kde je hydrostatický tlak čerpadla, MPa;

- plocha piesta, mm 2.

Sila prenáša tlak na ojnice 2, ktoré pôsobením na excentrický hriadeľ vytvárajú krútiace momenty

kde - tlakové sily ojníc na piest, N;

, – ramená síl, m.

Pôsobením momentu sa excentrický hriadeľ otáča, čím prekonáva moment odporových síl vonkajšieho zaťaženia - hmotnosť nákladu, hmotnosť výložníka, vietor, trenie, valenie a trim.

Ryža. 17.17. Princíp činnosti radiálneho piestového motora s vačkou (excentrický hriadeľ): 1 - piest; 2 - ojnica; 3 - excentrický (vačkový) hriadeľ; 4 - telo

Axiálne piestové motory. Axiálne piestové hydromotory majú vysokú rýchlosť a nízky krútiaci moment. Inými slovami, možno povedať, že axiálne piestové motory nevyvíjajú krútiace momenty dostatočné na zdvihnutie bremena a výložníka, otáčanie kovovej konštrukcie žeriavu, navyše rýchlosť otáčania ich výstupného hriadeľa výrazne prevyšuje prevádzkové, technologické rýchlosti otáčania žeriavových mechanizmov. . Na tento účel sa v pohonoch vybavených axiálnymi piestovými motormi nachádzajú ozubené kolesá. Pripomeňme, že prevodovka je mechanizmus vyrobený na základe ozubených alebo závitovkových prevodov a navrhnutý na zníženie uhlovej rýchlosti a zvýšenie krútiaceho momentu. V žeriavových mechanizmoch sa používajú dvoj- a trojstupňové prevodovky s pevnými nápravami (obr. 17.23 a obr. 17.24) a planétové prevodovky. Posledne menované sú široko používané v žeriavových navijakoch LIEBHERR a NMF.

Hydromotor (obr. 17.18) sa skladá z týchto hlavných častí: hriadeľ 1, skriňa 7, piesty s ojnicami 14, blok valcov 9, rozvádzač 10 a kryt 12.

Ryža. 17.18.Konštrukcia axiálneho piestového hydromotora: 1 - hriadeľ; 2 - manžeta; 3, 6, 8, 11 15 - tesniace krúžky; 4 - radiálne ložisko, 5 - ložisko s kosouhlým stykom; 7 - kryt, 9 - blok valcov, 10 - rozdeľovač; 12 - kryt; 13 - piesty; 14 - ojnice.

Pri prevádzke hydromotora je pracovná kvapalina čerpaná (nasávaná) cez otvory krytu a prstencových drážok rozvádzača do bloku valcov, pričom pohybom piestov sa zväčšuje objem pracovných komôr. Vzhľadom na to, že osi hriadeľa a bloku valcov zvierajú uhol , axiálna a radiálna zložka sily od ojníc v mieste ich dotyku s hriadeľom sú vnímané radiálnym 4 a uhlovým stykom. 5 guľôčkových ložísk a tangenciálna zložka vytvára krútiaci moment vzhľadom na os hriadeľa hydromotora, čím prekonáva vonkajšie zaťaženie.

Veľkosť krútiaceho momentu vyvinutého hydromotorom je určená vonkajším zaťažením a je obmedzená tlakom, pre ktorý je poistný ventil hydraulického systému navrhnutý.

Ochrana proti úniku pracovnej kvapaliny z hydraulického stroja sa vykonáva pomocou manžety 2 a tesniacich krúžkov 3, 6, 8, 11 a 15.

Podobná konštrukcia axiálneho piestového motora je na obr. 17.19.

Princíp činnosti radiálneho piestového hydromotora je možné znázorniť na obrázku 17.20. Olej z čerpadla cez tlakový prívod p sa posiela do valcov, ktoré sa pohybujú nahor. pod tlakom p na piest začne pôsobiť hydrostatická tlaková sila, ktorá sa rovná

kde je sila hydrostatického tlaku, N;

- tlak pracovnej tekutiny vo valci, vytvorený čerpadlom, MPa;

- plocha piesta, mm 2 , ,

d - priemer valca, mm 2.

Sila smeruje pozdĺž valca (obr. 17.20), ktorého os je sklonená k osi hriadeľa motora pod uhlom . Cez piest sa sila prenáša na ojnicu a na guľovú hlavu ojnice 3 (obr. 17.20), ktorá je umiestnená v kotúči 14 (obr. 17.19). Pre uľahčenie výpočtov je možné tlakovú silu rozložiť na dve zložky - obvodovú (tangenciálnu), ktorá je nasmerovaná kolmo na polomer disku a axiálnu, ktorá je nasmerovaná rovnobežne s osou disku:

okresná sila

axiálna sila

kde je uhol sklonu bloku, st.

Ryža. 17.19. Axiálny piestový hydromotor so šikmým blokom:

1-hriadeľový; 2 - tesnenie; 3 - guľová hlava; 4 - ojnica; 5 – plášť piesta; 6 - záves; 7 – blok valcov; 8 - hrot; 9 - kryt; 10, 11 - okno; 12 - pružina; 13 - piest; 14 - disk

Ryža. 17.20 hod.Princíp činnosti axiálneho piestového hydromotora

Pôsobením sily na disk, keď sa olej dodáva do piestu, pôsobí krútiaci moment, ktorý zabezpečuje rotáciu disku a hnacieho hriadeľa pôsobením jedného piestu.

kde h – rameno sily, m; - polomer hláv piestov.

 – aktuálny uhol natočenia tejto ojnice, st.

Pre pracovný cyklus tohto typu hydromotor svojho piesta vyvinie priemernú hodnotu krútiaceho momentu, ktorá sa vypočíta podľa vzorca podobného (17.11), N∙m

kde p - tlak (tlaková strata) oleja privádzaného cez rozdeľovací ventil (cievku) z nosa, MPa;

– pracovný objem hydromotora;

– počet piestov motora;

- plocha piesta hydromotora, mm 2;

d – priemer piesta motora, mm;

- zdvih piesta, sa určuje podobne ako na obr. 17.3.

Rýchlosť posuvu čerpadla a pracovný objem hydromotora s axiálnym piestom určujú rýchlosť otáčania jeho hriadeľa podľa vzorca (17.13) ot./min.

Pracovný objem axiálnych piestových motorov je desaťkrát menší ako pracovný objem radiálnych piestových motorov. To podľa vzorcov (17.18) - (17.20) vysvetľuje malý moment a vysokú rýchlosť axiálnych piestových hydraulických strojov a potrebu použitia v prevodovkách.

V lodnom hydraulickom pohone sa rozšírili axiálne piestové hydromotory so šikmým kotúčom.

Ryža. 17.21.Axiálny piestový hydraulický motor s výkyvnými doskami:1-hriadeľový; 2, 8 - kryty; 3 - šikmý disk; 4 - telo; 5 - blok valcov; 6 – čelná plocha bloku valcov; 7 - hydraulický rozvádzač; 9 - okno; 10 - pružina; 11 - piest; 12 - štrbinové pripojenie; 13 - topánka; 14 - kolíska; 14 - disk

Ich princíp činnosti je podobný činnosti motora so šikmým blokom, kde namiesto uhla sklonu bloku , použije sa uhol sklonu disku a používajú sa rovnaké závislosti (17.14)-(17.18) a (17.18)-(17.20).

Ryža. 17.22.Princíp fungovania axiálneho piestového hydromotora s cyklickou doskou

Na obr. 17.23 je znázornený nákladný navijak lodného žeriavu s axiálnym piestovým motorom. Z hydromotora 1 sa pohyb prenáša cez hriadeľ 3 na dvojstupňový reduktor, ktorého vysokorýchlostný stupeň zahŕňa ozubený hriadeľ 4 a koleso 11 a nízkootáčkový stupeň zahŕňa ozubený hriadeľ 12. a koleso s vnútorným ozubením 13 zalisované do bubna. Ozubené kolesá a ložiská pracujú v oleji, ktorého hladina sa ovláda pomocou zátky 10. Normálne uzavretá brzda 5 sa uvoľňuje pomocou hydraulického valca 6.

Keď je motor 1 zapnutý, brzda sa uvoľní, na tento účel pracovná kvapalina prúdi cez kanály 8 z hydraulického systému na ľavú stranu hydraulického valca 6 a pohybuje jeho piestom doprava. Uzatváracia pružina brzdy 9 sa stlačí a uvoľní kotúče jej brzdových kotúčov, v dôsledku čoho sa brzda otvorí. Po vypnutí hydromotora prestane pracovná kvapalina prívod do brzdového valca 6, tlak na piest sa zastaví a brzdová pružina opäť stlačí brzdové kotúče. Sila stlačenia pružiny (a tým aj brzdný moment) sa nastavuje skrutkou 7, ktorá pôsobí na pružinu 9 cez podložku.

Krútiaci moment T vyvinutý motorom (pozri vzorec 7.18) pomocou reduktora sa zvyšuje a potom sa moment na bubne 14 (obr. 17.23) rovná

kde - prevodový pomer prevodovky, , - prevodový pomer vysokorýchlostný stupeň, z prevodového stupňa 4 na koleso 11, - prevodový pomer nízkorýchlostného stupňa, z prevodového stupňa 12 na koleso 13.

Ryža. 17.23.Nákladný navijak s axiálnym piestovým hydromotorom:

1 - hydromotor, 2 - klin; 3 - hriadeľ; 4, - pastorkový hriadeľ vysokorýchlostného stupňa; 5 - kotúčová brzda; 6 - hydraulický valec; 7 - nastavovacia skrutka; 8 - kanál; 9 - pružina; 10 - korok; 11 - ozubené koleso vysokorýchlostného stupňa; 12 – ozubený hriadeľ pomalobežného stupňa; 13 - ozubené koleso nízkorýchlostného stupňa; 14 - bubon; 15 - telo.

Frekvencia otáčania káblového bubna pri prenose pohybu z hydromotora 1 cez prevodovku na bubon

kde je frekvencia otáčania hriadeľa hydromotora (vzorec (17.20).


Ryža. 17.24.Kinematická schéma nákladného navijaka znázornená na obr. 17.16 (označenia zodpovedajú obr. 17.16, tu je 16 objímková spojka)

Typické poruchy axiálnych piestových motorov sú rozdelené podľa frekvencie ich výskytu takto:

    Opotrebenie piestov a bloku valcov, ktoré je spojené s výraznou kontamináciou pracovnej tekutiny;

    Porucha trupu;

    Zlyhanie tesnení;

    Zničenie a opotrebovanie valivých ložísk;

    Zlomenie piestnych tyčí, v dôsledku čoho dochádza k prudkej zmene rýchlosti otáčania a krútiaceho momentu, je pozorovaný trhavý pohyb;

    Zničenie bloku valcov.