Материал: 2461

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

12.Что учитывает механический КПД гидромашины?

13.Что учитывает гидравлический КПД гидромашины?

14.Что учитывает объемный КПД гидромашины?

15. Как определить полный КПД гидромашины, если известны гидравлический, механический и объемный КПД?

16.Как изображается на гидравлических схемах насос?

17.Как определяется потребляемая мощность насоса?

18.Как определяется полезная мощность насоса?

19. В чем основное отличие гидронасоса от гидродвигателя?

 

 

 

 

И

 

 

 

Д

 

 

А

 

 

б

 

 

и

 

 

 

С

 

 

 

 

91

3. ГИДРОМОТОРЫ

Гидромоторы относятся к гидродвигателям и предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена гидромашины.

Напомним, что по виду движения выходного звена гидродвигатели делятся на гидродвигатели с вращательным движением выходного звена (гидромоторы), с поступательным движением выходного звена (гидроцилиндры) и с ограниченным углом поворота выходного звена (поворотные гидродвигатели).

3.1. Отечественные гидромоторы

Гидромоторы предназначены для Ипреобразования энергии движущейся жидкости в механическую энергию вращения исполнительного органа различных машинДи механизмов.

Основным требованием при выборе гидромотора является

обеспечение исполнительным органом машины необходимого

 

А

крутящего момента Mм и частоты вращения nм.

Обычно в качестве гидромоторов используются объемные

б

роторные гидромашины. Гидромоторы конструктивно мало

отличаются от роторных насосов.

и

 

По величине крутящего момента и частоты вращения вала гидромоторы можно раздел ть на две группы: низкомоментные, высокомоментныеС.

Низкомоментные г дромоторы характеризуются развитием небольшого крутящего момента и больших частот вращения. Высокомоментные гидромоторы развивают большой крутящий момент при небольших частотах вращения. Высокомоментные гидромоторы в основном предназначены для использования их в гидроприводах без промежуточного звена (редуктора) с целью уменьшения массы, габаритов, улучшения динамических характеристик объемного гидропривода. Высокомоментные гидромоторы имеют малые значения массы на единицу передаваемого момента.

В качестве низкомоментных гидромоторов в большинстве случаев используют аксиально-поршневые, реже – шестеренные, пластинчатые гидромоторы.

92

В качестве высокомоментных гидромоторов в основном применяют радиально-поршневые и аксиально-поршневые гидромоторы.

Для условного разграничения низкомоментных и высокомоментных гидромоторов часто пользуются так называемым коэффициентом быстроходности /14/:

Kn = qм nм ,

(3.1)

где Kn – коэффициент быстроходности; qм – рабочий объем

гидромотора, см3/об;

nм – номинальная частота вращения, об/мин.

Гидромоторы,

у

которых

Kn 1 ,

как правило, относят к

низкомоментным,

а

при Kn 1 –

к высокомоментным. Следует

отметить, что коэффициент Kn

является все же условной величиной.

Целесообразность

применения

в

И

приводах вращательного

движения низкомоментных или высокомоментных гидромоторов

определяется в

каждом конкретном случае отдельно исходя из

 

 

 

 

Д

 

конкретных требований к приводу машины.

 

Основными

параметрами любого гидромотора являются

 

 

 

А

 

следующие: рабочий объем гидромотора qм , номинальное давление

pном, частота вращения вала nм , расход Qм , мощность

Nм , полный

КПД η.

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

Полезная мощность гидромотора определяется выражением

 

С

Nмп = M

мωм = Mм 2πnм ,

(3.2)

 

 

 

 

где Nмп – полезнаяимощность гидромотора, Вт; Mм

– крутящий

момент на валу гидромотора, Н м; ωм – угловая скорость вращения вала гидромотора, с-1; nм – частота вращения вала, с-1.

Потребляемая гидромотором мощность определяется по формуле

Nм = ∆pмQм = ∆pмqмnм,

(3.3)

где Nм – мощность, потребляемая гидромотором, Вт; pм – перепад давления на гидромоторе, Па, pм = pвх pвых , здесь pвх – давление на входе в гидромотор, pвых – давление на выходе из гидромотора, для предварительных расчетов можно принять pм = pном ; Qм

93

теоретический расход жидкости, м3/с; qм – рабочий объем гидромотора, м3/об; nм – частота вращения вала, с-1 (об/с).

Потери мощности в гидромоторе оцениваются КПД.

η=

Nмп = η η η

= η

η ,

(3.4)

 

м г об

гм

об

 

 

Nм

 

 

 

где η – полный КПД гидромотора; ηм – механический КПД; ηг – гидравлический КПД; ηоб – объемный КПД; ηгм – гидромеханический КПД, ηгм = ηмηг .

Если пренебречь потерями мощности в гидромоторе, то из выражений (3.2) и (3.3) можно определить рабочий объем гидромотора.

 

 

qм = Mм2π ∆pм .

 

(3.5)

По расчетным значениям рабочего объема гидромотора qм ,

номинальному

давлению и

остальным параметрам выбирается

гидромотор.

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

3.1.1. Шестеренные гидромоторыИ

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

Каждый конструктивный тип гидромотора (шестеренные,

поршневые, пластинчатые) имеет свои достоинства и недостатки.

 

Шестеренные

и

 

 

отличаются

 

простотой

и

гидромоторы

 

 

технологичностью

конструкции,

 

хорошими

 

массовыми

и

габаритными

показателями,

могут

работать

при высокой (до

2400 об/мин) частоте вращен я.

Для работы шестеренных гидромоторов не требуется высокая степень очистки рабочей жидкости. К недостаткам следует отнести

невысокий КПД, большие пусковые моменты, небольшой диапазон

частоты вращенияС, связанный с высоким нижним

пределом

(150…300 об/мин).

Отечественные заводы тракторных гидроагрегатов изготовляют шестеренные гидромоторы типов ГМШ-32, ГМШ-50 и ГМШ-100.

Технические характеристики гидромоторов типа ГМШ приведены в табл. 3.1 /8, 18/.

Пластинчатые гидромоторы, несмотря на отличные массовые и габаритные показатели, малый момент инерции, незначительную пульсацию момента, находят ограниченное применение, что связано с низким (до 6,3 МПа) давлением, высокой (100…150 об/мин) минимальной частотой вращения и низким КПД. Последнее вызвано

94

наличием трения скольжения основных рабочих элементов и трудностью уплотнения пластин /14/.

Таблица 3.1

Технические характеристики гидромоторов типа ГМШ

Параметр

 

 

 

Марки гидромоторов

 

 

ГМШ-32

ГМШ-50

ГМШ-100

 

 

 

Рабочий объем гидромоторов, см3

 

32

 

50

100

Давление на входе в гидромотор, МПа:

 

 

 

 

номинальное

 

 

14

 

14

14

максимальное

 

 

16

 

16

16

 

 

 

 

 

Номинальный перепад давлений, МПа

14

 

14

14

Максимальное давление на сливе, МПа

0,4

 

0,4

0,4

Частота вращения вала, мин-1:

 

 

 

 

 

минимальная

 

 

750

 

750

750

номинальная

 

 

1500

 

1500

1500

максимальная

 

 

1920

 

1920

1920

 

 

 

 

И

 

3

 

 

51,4

 

161

Номинальный расход, дм /мин

 

 

79,6

КПД гидромотора:

 

 

 

 

 

 

гидромеханический

 

0,85

 

0,85

0,82

полный

 

 

Д

0,78

0,75

 

 

0,78

 

Крутящий момент, Н м:

 

А

 

 

 

номинальный

 

 

92

180

б

59,6

 

страгиван я

17,9

 

27,6

54

Номинальная полезная мощность, кВт

9,2

 

14,2

27,75

и

 

 

 

 

 

Температура рабочей жидкости, °С:

 

 

 

 

 

максимальная

 

 

80

 

80

80

минимальная

 

 

15

 

15

15

С

 

 

 

 

 

 

Масса гидромотора, кг

 

 

6,8

 

7,4

17,5

3.1.2. Аксиально-поршневые гидромоторы

Поршневые гидромоторы отличаются от других типов возможностью надежного уплотнения рабочей камеры, что позволяет работать при высоком (до 32 МПа и выше) давлении и с вы соким КПД.

95