Користувач:Uliana Salo

Аксіально-поршнева машина

Роторні гідромашини - це об'ємні гідравлічні машини, в яких витискувачі здійснюють обертальний або обертально-поступальний рух. У роторних гідромашинах витіснення рідини здійснюється з камер, які виконують обертальний рух, завдяки чому відбувається перенесення робочої рідини із входу на вихід гідромашини.

Класифікація роторних гідромашин за принципом дії:

• Роторно-обертальні гідромашини, у яких робочі органи здійснюють тільки обертальний рух
  • Зубчасті гідромашини, у яких робоча рідина переміщається в напрямку, перпендикулярному до осі обертання робочих органів (шестерень)
  • Шестеренні гідромашини з евольвентним зачепленням:
    • з внутрішнім зачепленням;
    • із зовнішнім зачепленням.
• Героторна гідромашина з трохоїдальним зачепленням.
• Гвинтові гідромашини, у яких робоча рідина переміщається уздовж осі обертання робочих органів:
  • одногвинтові;
  • багатогвинтові.
• Шиберні (пластинчасті) гідромашини, у яких робочі камери утворюються робочими поверхнями ротора, статора, суміжних шиберів та бокових кришок
  • Роторно-пластинчасті
• Однократної дії:
  • регульовані;
  • нерегульвані
• Двократної дії
• Багатократної дії
• Роторно-поршневі гідромашини, у яких робочі камери утворені робочими поверхніми поршнів (плунжерів) і циліндрів.
• Аксіально-поршневі гідромашини, у яких осі поршнів паралельні осі обертання ротора або утворюють з нею кут менший 45о:
  • з похилим диском;
  • з похилим блоком.
• Радіально-поршневі гідромашини, у яких осі поршнів перпендикулярні до осі обертання ротора або утворюють з нею кут більший 45о:
  • однократної дії;
  • багатократної дії.

Особливості роторних гідромашин

• оборотність, тобто здатність гідромашини працювати як в режимі насоса, так і в режимі гідродвигуна;
• швидкохідність - частоти обертання роторних гідромашин в окремих випадках досягають 5 тис. об/хв (і до 10 тис об/хв для шестеренних гідромоторів);
• здатність працювати тільки на чистих рідинах, що не містять абразивних часток.

Принцип дії

Принципові схеми аксіально-поршневих насосів: 1 і 3 - вікна; 2 - розподільчий пристрій, 4 - поршні; 5 - завзятий диск; 6 - провідний вал; 7 - шатуни, 8 - блок циліндрів а - з муловим карданом; б - з несиловим карданом; в - з точковим дотиком поршнів; г - бескарданного типу.

Аксіально-поршневий насос складається з блоку циліндрів 8 з поршнями (плунжерами) 4, шатунів 7, наполегливої диска 5, розподільного пристрою 2 і ведучого вала 6. Під час роботи насоса при обертанні валу приходить в обертання і блок циліндрів. При похилому розташуванні наполегливої диска або блоку циліндрів поршні, крім обертального, здійснюють і зворотно-поступальні аксіальні руху (уздовж осі обертання блоку циліндрів). Коли поршні висуваються з циліндрів, відбувається всмоктування, а коли вдвигаются - нагнітання. Через вікна 1 і 3 в розподільчому пристрої 2 циліндри поперемінно з'єднуються то з всмоктуючої, то з напірної гідролініями. Для виключення з'єднання всмоктуючої лінії з напірної блок циліндрів щільно притиснутий до розподільного пристрою, а між вікнами цього пристрою є ущільнювальні перемички, ширина яких b більше діаметру d до отвору з'єднувальних каналів у блоці циліндрів. Для зменшення гідравлічного удару при переході циліндрами ущільнювальних перемичок в останніх зроблені дросельні канавки у вигляді невеликих вусиків, за рахунок яких тиск рідини в циліндрах підвищується рівномірно. Робочими камерами аксіально-поршневих насосів є циліндри, аксіально розташовані відносно осі ротора, а витіснювачами - поршні. По виду передачі руху витискувача аксіально-поршневі насоси підрозділяються на насоси з нахиленим блоком і з похилим диском. Відомі конструкції аксіально-поршневих насосів виконані за чотирма різними принциповими схемами. Насоси з силовим карданом приводний вал з'єднаний з похилим диском силовим карданом, виконаним у вигляді універсального шарніра з двома ступенями свободи. Поршні з'єднуються з диском шатунами. При такій схемі крутний момент від приводить двигуна передається блоку циліндрів через кардан і похилий диск. Початкове притиснення блоку циліндрів розподільного пристрою забезпечується пружиною, а під час роботи насоса тиском рідини. Передача крутного моменту блоку циліндрів необхідна для подолання сил тертя між торцем блоку циліндрів і розподільним пристроєм.

У насосах з подвійним несиловим карданом кути між віссю проміжного валу і осями ведучого і веденого валів беруть однаковими і рівними 1 = 2 = / 2. При такій схемі обертання ведучого і веденого валів буде практично синхронним, а кардан повністю розвантаженим, так як крутний момент від приводить двигуна передається блоку циліндрів через диск 5, що виготовляється заодно з валом 6. Насоси з точковим дотиком поршнів похилого диска мають найбільш просту конструкцію, оскільки тут немає шатунів і карданних валів. Однак для того, щоб машина працювала в режимі насоса, необхідно примусово висунення поршнів з циліндрів для притиснення їх до опорної поверхні похилої диска (наприклад, пружинами, поміщеними в циліндрах). За такою схемою найчастіше виготовляють гідромотори типу Г15-2 . Ці машини випускаються невеликої потужності, тому що в місцях контакту поршнів з диском створюється висока напруга, яке обмежує тиск рідини.

Аксіально-поршневий гідромотор типу Г15-2: 1 - вал, 2 - манжета, 3 - кришка, 4, 9 - корпус, 5, 16 - підшипник; 6 - радіально завзятий підшипник; 7 - барабан; 8 - повідець; 10 - ротор; 11 - пружини; 12 - дренажний отвір; 13 - розподільний пристрій; 14 - напівкільцеві пази; 15 - отвір напірне; 17 - поршні; 18 - шпонка; 19 – штовхач.

Аксіально-поршневі машини бескарданного типу блок циліндрів з'єднується з ведучим валом через шайбу і шатуни поршнів. У порівнянні з гідромашини з карданної зв'язком машини бескарданного типу простіше у виготовленні, надійніші в експлуатації, мають менший розмір блоку циліндрів. За даною схемою вітчизняної промисловістю випускається більшість аксіально-поршневих машин серії 200 і 300 .

Аксіально-поршневий гідромотор типу Г15-2: 1 - вал, 2 - манжета, 3 - кришка, 4, 9 - корпус, 5, 16 - підшипник; 6 - радіально завзятий підшипник; 7 - барабан; 8 - повідець; 10 - ротор; 11 - пружини; 12 - дренажний отвір; 13 - розподільний пристрій; 14 - напівкільцеві пази; 15 - отвір напірне; 17 - поршні; 18 - шпонка; 19 – штовхач

Подача (витрата) аксіально-поршневий гідромашини залежить від ходу поршня, який визначається кутом γ нахилу диска або блоку циліндрів (γ <25). Якщо конструкція гідромашини в процесі її експлуатації допускає зміну кута γ, то такі машини регульовані. При зміні кута нахилу шайби або блоку циліндрів з + γ до - γ досягається реверсування напрямку потоку рідини або обертання ротора гідромашини.