Материал: Металлорежущие станки Краткий курс

На трубопроводе 6 установлен клапан противодавления 12 (подпорный клапан). Он устроен таким образом, что масло может через него пройти на слив при небольшом повышении давления порядка (3-;-8) -105 н/м2. Это создает некоторый подпор, способ­ ствующий получению более плавного движения, и предотвращает подсос воздуха в гидросистему.

Для обеих схем скорость поршня регулируется величиной расхода масла через дроссель:

Q = khv У Pi~ Р2 м3/сек,

где к — коэффициент, постоянный для данного дросселя; по дан­ ным ЭНИМСа, для проходных сечений дросселей, име­ ющих форму диафрагмы, к = 3,3* 10-2;

Анализ уравнения (41) показывает, что скорость поршня за­ висит от перепада давления. При дросселировании на входе (рис. 46, б) постоянным является давление ръ устанавливаемое регулированием переливного клапана 5. Давление р2 определяется величиной нагрузки. При дросселировании на выходе (рис. 46,а) наоборот: р2 — постоянно, а рх зависит от величины дей­ ствующей нагрузки. Указанное обстоятельство приводит к тому, что при изменяющихся нагрузках величина перепада давления Pi — Рч колеблется. В этом случае рассматриваемая схема не обес­ печивает постоянства скорости движения рабочего органа. Ее применяют при относительно спокойных нагрузках или когда допустимо некоторое изменение скорости (например, в различных вспомогательных устройствах). Из уравнения (41) следует, что для стабилизации скорости необходимо обеспечить постоянство перепада давления. Этого достигают применением дросселей в сочетании с редукционными клапанами, которые поддерживают постоянство перепада давления (см. ниже) и стабилизируют расход масла через дроссель. Агрегат, состоящий из дросселя и редук­ ционного клапана, называют регулятором скорости.

Схема регулирования (рис. 46, в) отличается от предыдущей тем, что перед дросселем 7 включен редукционный клапан 11. Он обеспечивает постоянную величину давления масла перед дросселем. Так как после дросселя давление постоянно и близко к атмосферному, перепад давления и расход масла через дроссель будут стабилизированы.

Неполное использование всего масла, подаваемого насосом, приводит к потере мощности и снижению к. п. д. установки.

Однако несмотря на это, простота, дешевизна и эксплуатацион­ ные достоинства систем с дроссельным регулированием обеспе­ чили широкое применение их в гидравлических передачах станков.

§ 2. НАСОСЫ И ГИДРОМОТОРЫ

Общие сведения. В качестве насосов и гидромоторов в переда­ чах станков применяют роторные агрегаты, обладающие в боль­ шинстве случаев свойством обратимости. Оно заключается в сле­ дующем. Если ротор вращается, агрегат работает как насос, если к агрегату подвести поток масла, он становится гидромото­ ром. Поэтому вопросы расчета и конструирования для насосов и гидромоторов являются общими.

Работа насосов характеризуется такими показателями как производительность, рабочее давление, развиваемая мощность.

Производительностью (расходом или подачей) насоса назы­ вают объем масла, подаваемого им в единицу времени. Суммарное изменение объема рабочих камер насоса за один оборот ротора называют рабочим объемом насоса qH*. Он характеризует теоре­ тический объем масла, подаваемого насосом за один оборот ро­ тора.

Если w — объем одной рабочей камеры в м3\ z — число ка­ мер, то рабочий объем насоса

gH= wz.

Теоретическая производительность насоса

Ятн= Япл« м3/сек,

где пн — число оборотов ротора в секунду **.

Фактическая производительность будет меньше теоретиче­ ской на величину утечек, основную часть которых составляют утечки в самом насосе (неполное заполнение камер; часть масла под действием давления из полости нагнетания через зазоры воз­ вращается в полость всасывания). Объем теряемого масла зави­ сит от давления и учитывается объемным к. п. д. цоб, который пред­ ставляет собой отношение фактического объема масла, подавае­ мого насосом под давлением, к теоретическому объему масла,

*Его называют также коэффициентом подачи или расхода.

**Если в технической характеристике насоса пп не приводится, то про­ изводительность следует отнести к пн = 16,6 об(сек.

Мощность на валу насоса, аналогично уравнению (406),

Основной характеристикой гидромоторов являются скорость вращения выходного вала и величина передаваемого крутящего момента. Число оборотов вала гидромотора определяют анало­ гично предыдущему. Если w и z — объем рабочих камер и их количество, то рабочий объем гидромотора

qM= wz м3.

Он характеризует объем масла, расходуемого для вращения выходного вала на один оборот. Если QM— объем масла в ж3, подводимого к гидромотору в секунду, то число оборотов выход­ ного вала

пм = — об/сек.

МЯм

Величину передаваемого гидромотором крутящего момента определяют для каждого агрегата отдельно на основе конструк­ тивных данных (см. ниже).

§ 3. ШЕСТЕРЕННЫЕ НАСОСЫ И ГИДРОМОТОРЫ

Шестеренные насосы чаще всего применяют в механизмах по­ дач и механизмах быстрых перемещений столов и суппортов станков, работающих на средних и высоких скоростях с малыми усилиями (шлифовальные станки), а также как привод для различ­ ных вспомогательных устройств и подачи охлаждающей жидкости.

Шестеренный насос (рис. 47) состоит из двух цилиндриче­ ских колес 1 и 2, вращающихся в корпусе 3. Зубчатое колесо 2 закрепляется шпонкой на приводном валу и получает вращение. Зацепление зубьев разделяет внутреннее пространство корпуса на две изолированные полости.

При вращении колес, как показано стрелками, в левой по­ лости (всасывания) зубья выходят из зацепления, во впадинах освобождается некоторый объем и возникает вакуум. Масло под действием атмосферного давления заполняет впадины колес, ув­ лекается ими и, удерживаясь между впадинами и расточкой кор­ пуса 5 , переносится в правую полость (нагнетания). Зубья в этой полости вступают в зацепление и выдавливают масло из впадин в нагнетательный трубопровод.

Шестеренные насосы проектируют в различных исполнениях. Чаще всего вращение вала насоса осуществляется непосредственно