Материал: Д6757 Балюбаш ВА Средства автоматизации Ч1

Рис. 41

Следует отметить, что если машина работает в режиме насоса, то она будет работать при любом параметре регулирования, а вот в режиме двигателя вращение ротора будет возможным только тогда, когда суммарный момент, создаваемый поршеньками, будет больше момента сил трения.

Поршневые ротационный насосы радиального типа имеют объѐмный КПД до 0,95, давление, развиваемое ими до 300 105 Па, производительность – до 0,01 м3/с (около 500 л/мин).

Принципиальная схема поршневого ротационного насоса аксиального типа представлена на рис. 42.

Рис. 42

56

Насос состоит из неподвижного распределительного диска 1, вращающегося цилиндрового блока 2, поршеньков 3, штоков 4 и наклонного диска 5. В распределительном диске 1 сделаны две серпообразные канавки 6, служащие для подвода и отвода жидкости

(см. рис. 43).

Рис. 43

Вращение наклонного диска и цилиндрового блока осуществляется с помощью вала 7. производительность такого насоса зависит в первую очередь от угла . Кинематический основой поршневого ротационного насоса аксиального типа является кривошипно-шатунный механизм. При изменении знака угла полости нагнетания и всасывания меняются местами. Эти машины, так же как и машины радиального типа, являются обратимыми, т.е. могут работать как в режиме насоса, так и в режиме двигателя.

Следует отметить, что у аксиальных машин поршеньки либо свободно прижимаются к наклонному диску, либо соединены с ним шарнирами. В некоторых конструкциях вращается цилиндровый блок, в других – наклонный и распределительный диски. В последнем случае машины обладают повышенным быстродействием, т.к. наиболее тяжѐлая деталь насоса – цилиндровый блок – неподвижны. Поршневые ротационные насосы аксиального типа более распространены, чем радиальные. Их выходные параметры (Р, КПД, производительность) находятся на уровне радиальных насосов.

На рис. 44 представлена схема ротационного пластинчатого насоса двойного действия.

57

Рис. 44

Основными элементами насоса являются ротор, в радиальных пазах которого находятся пластинки и статор. Статор имеет элипсообразную внутреннюю поверхность. При вращении ротора по часовой стрелке на участках 2–3 и 6–7 происходит нагнетание жидкости, т.к. уменьшается объѐм между статором, ротором и пластинками. На участках 4–5 и 8–1 происходит всасывание. Подвод и отвод жидкости осуществляются через окна, сделанные в боковых дисках. Ротационные пластинчатые насосы являются обратимыми машинами, однако они не регулируемы. Работают они при давлениях до 70 105 Па и имеют производительность 0,003 м3/с. Вследствие трения пластинок о статор к материалам, из которого делают пластинки и статор, предъявляются повышенные требования. Пластины выполняют из быстрорежущей стали, толщиной 2–2,5 мм. Во избежание заклинивания их располагают под углом 6–13о к радиусу ротора.

При вращении зубчатых колѐс 1 и 2 шестеренчатого насоса (рис. 45) в направлении, указанном стрелками, жидкость, заключѐнная во впадинах зубьев, выдавливается в полости нагнетания зубьями, вступающими в зацепление, а в полости всасывания заполняет впадины между зубьями, освобождающихся при выходе зубьев из

58

зацепления. Поэтому внизу располагается полость всасывания, сверху – нагнетания. В процессе работы подшипники шестерѐнчатого насоса воспринимают давление жидкости, действующее на колѐса, а также реакцию крутящего момента. Реакция от крутящего момента увеличивает нагрузку на ведомое колесо и уменьшает нагрузку на ведущее. Вот почему для получения равных давлений опорную поверхность подшипника ведомого колеса делают на 15–20% больше опорной поверхности подшипника ведущего колеса.

Шестерѐнчатые насосы не регулируются, но являются обратимыми машинами. Они рассчитываются на давления до 30 105 Па и производительность до 0,003–0,004 м3/с. КПД составляет 0,25–0,60. Объѐмный КПД достигает 0,7.

Рис. 45

В пневматических приводах наибольшее распространение получили ротационные, шестерѐнчатые, пластинчатые и поршневые пневматические двигатели.

У шестерѐнчатых пневматических двигателей энергия сжатого воздуха используется не полностью, а их работа сопровождается шумом. Скорость вращения выходного вала зависит от расхода воздуха и величины нагрузки. Регулирование числа оборотов может быть достигнуто изменением расхода воздуха. Для этого на линии высокого давления ставят дроссель, с помощью которого моно изменять сопротивление подводящего трубопровода.

59

Широкое применение имеют поршневые пневматические двигатели, например 5-цилиндровый пневматический двигатель, поршни которого приводят во вращение коленчатый вал. Впуск и выпуск воздуха осуществляется специальным распределительным устройством.

Как в гидро-, так и в пневмоприводах очень широко применяют силовые цилиндры. Силовые цилиндры делятся на силовые цилиндры простого, дифференцированного и двойного действия, принципиальные схемы которых представлены на рис. 46, а, б и в соответственно.

Рис. 46 (а–б)

Усилового цилиндра простого действия жидкость подводится только в одну полость (нижнюю). Возврат поршня осуществляется под действием его собственного веса при соединении нижней полости цилиндра с линией слива.

Усиловых цилиндров дифференциального действия одна полость постоянно соединяется с линией высокого давления (штоковая полость), а вторая – либо с линией высокого давления, либо с линией слива.

Усиловых цилиндров двойного действия обе полости являются рабочими. При соединении одной из полостей с линией высокого давления вторая соединяется с линией слива. Силовые цилиндры простого действия применяются очень редко, силовые цилиндры

60