в) гидромоторы

В гидромоторах выходной вал должен вращаться с требуемой частотой и преодолевать полезную нагрузку. В станках наибольшее распространение получили

аксиально-поршневые моторы (рис. 2.7, а):

Основные элементы г/мотора: ______________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Плоскость подвижного кольца подшипника расположена под углом (α) к плоскости, перпендикулярной к оси выходного вала. Поэтому под действием сил F (рис. 7.2, б) от давления РЖ, на головки плунжеров действуют усилия Т₁ … Т₇, в плоскости, перпендикулярной оси вала, которые стремятся повернуть барабан вместе с валом.

Причем плунжеры, у которых рабочие камеры 9 соединяется с пазом 13 (рис. 2.7, а), стремятся пов6рнуть барабан против часовой стрелки (если смотреть со стороны выходного вала), а плунжеры, которые находятся против паза 14 — стремятся повернуть барабан по часовой стрелке (схема сил на рис. 2.7, в).

Диаметры плунжеров одинаковы, их число против пазов 13 и 14 тоже в среднем одинаково, поэтому вопрос, какие из плунжеров «пересилят», будет зависеть от давлений в каналах 11 и 15, т.е от р₁ и р₂.

При р₁ > р₂ — крутящий момент на валу направлен против часовой стрелки, при р₁ < р₂ – по часовой стрелке, при р₁ = р₂ — крутящий момент равен нулю. РЖ под бо'льшим давлением из канала 13 подводится в рабочие камеры 9 (рис. 2.7, б) соответствующих плунжеров и заполняет эти камеры.

Выдвигаясь, плунжеры 7 давят на подшипник, вращают барабан 8 с валом 1 и совершают полезную работу. В это время остальные плунжеры перемещаются внутрь барабана и вытесняют РЖ под меньшим давлением в канал 15. Утечка РЖ из корпуса отводится через канал 16. Для осуществлении реверса РЖ следует подвести в рабочие камеры через канал 15 и паз 14, а её вытеснение — через паз 13 и канал 11.

Объем РЖ, который нужно подать в гидромотор для поворота вала на один оборот, называется рабочим объёмом г/мотора, обозначается q, см³. Если подать в г/мотор РЖ объёмом V, под давлением р₁, то из него выйдет такое же количаство РЖ под давлением р₂, и при этом будет совершена работа А_рж = V(р₁ — р₂); вал повернется на угол, рад:

φ = (V /q)·2π 14

Механическая работа при вращательном движении: А_м = М_кр·φ.

Если не учитывать потери в г/моторе, то приравняв работу потока РЖ, и механическую работу, получим формулу для крутящего момента на выходном валу г/мотора, Н·м:

М_кр = [q(р₁ — р₂)] / 2π 15

Где: q — в см³, р₁ и р₂ в МПа.

Расходы РЖ на входе в г/мотор и на выходе из него, отличаются только на величину утечек, которыми можно пренебречь, т.е Q₁ = Q₂ = Q, тогда частота вращения вала, об/мин при Q в л/мин:

n = 1000 Q /q 16

Изменяя расход РЖ, можно регулировать частоту вращения вала. Регулирование рабочего объёма такого насоса можно за счет изменения угла α наклона плоскости упорного подшипника.

Аксиально-поршневые насосы работают в диапазоне частот вращения выходного вала

от 1 до 2000 л/мин и более. Однако имеют сложную конструкцию, а действующие вдоль плунжеров усилия создают большие нагрузки на упорный подшипник 5.

Рис. 2.3, а, в, е — г/цилиндры с одним штоком; б и г — с двумя штоками;

а, б, д, е — с подводом РЖ через крышки; в, г — подводом РЖ через шток;

Литература: Л.С.Столбов, Главы 1 и 2.