Поворотні гідродвигуни

Поворотні гідродвигуни розділяються на три види: шиберні          (рис. 19, а), застосовувані порівняно рідко; поршневі (рис. 19, б - е), застосовувані найбільше часто; мембранні (рис.19, ж), застосовувані, в основному, у системах керування.

Шиберний гідродвигун складається з корпуса (обойми) , двох кришок  і , роздільника , шибера , жорстко з’єднаного з вихідним валом , що має один чи два хвостовики, підшипників , ущільнень  вала й ущільнень  шибера. Робоча рідина підводиться в одну з камер гідродвигуна і відводиться з іншої через кришки чи корпус і роздільник.

Основні кінематичні і силові залежності для шиберного гідродвигуна.

Нехай тиск в напірній і зливний камерах гідродвигуна рівні відповідно , і , радіус корпуса , радіус вала , довжина шибера . Тоді момент на вихідному валу  де  – сила, що діє на шибер;  – плече сили. Інтегруючи, одержуємо

              (85)

де  – бічна площа шибера;  – відстань крапки додатка рівнодіючої сили тиску на шибер до осі вала.

Кутова швидкість  повороту вихідного вала визначається з наступних міркувань. При повороті шибера на малий кут  зі зливної камери за малий час  витісняється обсяг рідини

де  – площа елементарного сектора, заповненого рідиною, а в напірну камеру надходить подача , . Дорівнюючи ці величини, одержимо

                                  (86)

Поршневий поворотний гідродвигун (рис. 19, б - е) є собою механізм, що перетворює поступальний рух штока гідроциліндра (чи штоків двох гідроциліндрів) у поворотний рух вихідного вала. Це перетворення здійснюється за допомогою зубчато-рейкової передачі (рис. 19, б, в, г) чи повзунно-коромислового механізму (рис. 19, д, е).

Для зубчато-рейкового поворотного поршневого гідродвигуна момент на вихідному валу

                                                                               (87)

де , і  – тиску в камерах поршневого гідроциліндра;  – площа поршнів;  – радіус початкової окружності шестірні.

Кутова швидкість вихідного вала

                                                                             (88)

де  – величина подачі рідини в напірну камеру гідроциліндра.

ГІДРОАПАРАТУРА

Загальні зведення

Гідроапаратурою називають гідравлічні пристрої, призначені для керування потоком робочої рідини. Керування потоком полягає в зміні чи підтримці трьох параметрів – напрямку, тиску і витрати. Керування напрямком, пуском і зупинкою потоку рідини здійснюється шляхом повного відкриття чи закриття робочого прохідного перетину за допомогою направляючого гідроапарата. Керування ж тиском і витратою (які зв’язані між собою) робочої рідини здійснюється шляхом часткового відкриття робочого прохідного перетину за допомогою регулюючого гідроапарата.

Для цілей повного чи часткового перекриття робочого прохідного перетину застосовують запірно-регулюючі елементи (рис. 20) – кран (а - г), клапан (д - з), золотник (і - к), причому кран робить поворотний рух, а клапан і золотник – поступальний. Кран і клапан можуть виконуватися циліндричної, конічної, сферичної і плоскої форми, золотник – плоскої і, здебільшого, циліндричної форми з проточками. Клапани найчастіше застосовуються підпружиненними. З погляду герметичності закриття кращими є елементи плоскої і конічної форми. Поверхні запірного елемента і сідла, з яким він контактує, взаємно притирають.

Істотне розходження між клапаном з однієї сторони і краном і золотником з іншої полягає в тому, що в клапана розміри прохідного перетину змінюються від впливу потоку рідини, а в елементі неклапанної дії (крана, золотника) – від зовнішнього керуючого впливу.

Варто вказати на ще один дуже важливий регулюючий неклапанний елемент гідроапаратів – дросель, що служить для часткового прикриття робочого прохідного перетину і тим самим, як визначено за ДСТ 17752-81, призначений для створення опору потоку робітничого середовища.

Гідроапарат для приєднання до інших пристроїв може виготовлятися в трьох виконаннях – трубному (різьбовому і фланцевому), стиковому і модульному (рис. 21). При трубному виконанні (в) трубопроводи приєднуються до гідроапарата  з різних сторін на різьбі чи на фланцях. При стиковому виконанні (б) усі канали в гідроапараті  виводяться на одну площину, по якій він стикується з проміжною плитою  стикового монтажу, до якої, у свою чергу, приєднується з різних сторін система трубопроводів. При модульному виконанні (в) усі канали в гідроапараті виводяться на дві зовнішні рівнобіжні площини, по яких він стикується з іншими гідроапаратами і з плитою модульного монтажу.