Главная
/ Библиотека / Пластинчатые насосы и гидромоторы (И.З. Зайченко и Л.М. Мышлевский) |
 |
Пластинчатые насосы и гидромоторы
(И.З. Зайченко и Л.М. Мышлевский)
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Принципы действия пластинчатых насосов и гидромоторов, основные расчетные зависимости и рабочие процессы; конструкции насосов и гидромоторов
Насосы однократного действия
Насосы двойного действия
Профиль кривой статора в насосах двойного действия
Пластинчатые гидромоторы
Рабочие процессы в пластинчатых насосах и гидромоторах
Процесс нагнетания в насосах однократного действия
Выбор числа пластин в насосах двойного действия
Процесс всасывания в насосах двойного действия
Процесс переноса рабочей жидкости в камере из полости всасывания в полость нагнетания в насосах двойного действия
Процесс нагнетания в насосах двойного действия
Процесс переноса рабочей жидкости в камере из полости нагнетания в полость всасывания в насосах двойного действия
Шум в пластинчатых насосах двойного действия
Крутящий момент в гидромоторах двойного действия
Конструкции пластинчатых насосов и гидромоторов Насосы и гидромоторы однократного действия
Насосы однократного действия с двумя пластинами
Насосы и гидромоторы двойного действия
Насосы и гидромоторы многократного действия
Расчет, конструирование и технология изготовления основных деталей насосов и гидромоторов
Расчет сил прижима распределительного диска плавающего типа к статору
Расчет пружин для предварительного прижима плавающего диска
Геометрия распределительных дисков
Угол скоса верхней кромки пластины
Определение деформации пружин прижимающих пластины к статору, в пластинчатых гидромоторах
Выбор расположения центра качания коромыслообразных пружин пластинчатых гидромоторов
Контактные напряжения в деталях пластинчатых насосов и гидромоторов
Влияние длины пластины на величину действующих на нее сил. Расчет угла наклона пластины
Некоторые технологические особенности изготовления основных деталей пластинчатых насосов
Испытания, монтаж и эксплуатация насосов и гидромоторов
Приемочные испытания насосов
Испытания насосов с целью уточнения технических характеристик или исследования рабочих процессов
Приемочные испытания гидромоторов
Испытания гидромоторов с целью уточнения технических характеристик или исследования рабочих процессов
Регенеративные схемы испытаний насосов и гидромоторов
Применение, монтаж и эксплуатация пластинчатых насосов двойного действия
Применение, монтаж и эксплуатация пластинчатых гидромоторов двойного действия
Литература
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время объемные гидроприводы стали одним из основных средств автоматизации рабочих процессов в промышленности, что объясняется рядом существенных их преимуществ перед другими видами приводов К числу этих преимуществ относятся: самосмазываемость механизмов гидроприводов, работающих обычно на минеральных маслах, что способствует достижению высокой износостойкости и надежности в работе; возможность широкого бесступенчатого регулирования скоростей на ходу машины; автоматическое предохранение механизмов гидропривода и приводимой им машины от перегрузок, что предотвращает поломки; возможность широкой автоматизации рабочих процессов, так как кинематически весьма сложные системы легко компонуются из отдельных функциональных гидроузлов, соединяемых друг с другом трубами; легкость нормализации функциональных гидроузлов, которые можно изготовлять серийно на специализированных заводах; возможность просто и надежно развивать большие усилия и крутящие моменты при помощи малогабаритных гидроузлов; малая инерционность движущихся рабочих огранов, что облегчает процессы разгона и торможения машин, повышает точность их работы.
Так как почти каждый объемный гидропривод включает в себя насос, а гидроприводы вращательного движения включают кроме насосов и гидромоторы, причем и те и другие работают в условиях высоких скоростей и нагрузок, то работоспособность гидроприводов, их надежность, экономичность и бесшумность работы в первую очередь зависят от насосов и гидромоторов. При выборе для гидропривода конструкции насоса и гидромотора следует учитывать не только особенности их конструкции, влияющие на равномерность подачи и бесшумность работы, на износостойкость и срок службы, но также и технологические факторы, определяющие стоимость насоса при серийном производстве на специализированном заводе. С этой точки зрения к числу наиболее совершенных и дешевых видов насосов, применяемых для автоматизации рабочих процессов в промышленности, принадлежат объемные гидромашины, называемые пластинчатыми насосами. В сравнении с шестеренными пластинчатые насосы обеспечивают более равномерную подачу, а в сравнении с поршневыми —проще по конструкции, дешевле, меньше по габаритам и менее требовательны к фильтрации рабочей жидкости.
В станкостроении пластинчатые насосы применяются главным образом в гидроприводах подачи агрегатных, сверлильно-расточных, токарных и фрезерных станков, а также в гидроприводах стола и других механизмов шлифовальных станков, в гидроприводах для транспортировки, индексации, зажима и загрузки деталей, обрабатываемых на автоматических станочных линиях. Пластинчатые насосы применяются также в гидропрессах, автопогрузчиках, экскаваторах, бульдозерах и других строитель-нодорожных машинах, в прокатном оборудовании (блюминги, прокатные станы), в автомобилях (усилители приводов руля, механизмы опрокидывания самосвалов), в химическом машиностроении (приводы для вращения различных мешалок), в корабельных механизмах (приводы лебедок для подъема грузов, устройства для изменения шага винта), лесозаготовительных машинах, для литья под давлением, пищевом машиностроении и т. п. Насосы рассматриваемого типа известны в промышленности так же как «лопастные» насосы.
Однако, учитывая, что согласно принятой в гидромашиностроении классификации термин «лопастные» насосы [22] занят за машинами, работающими по центробежному принципу, во втором издании книги в соответствии с терминологией, разработанной Академией Наук СССР, принят термин «пластинчатые» насосы. При этом имеется в виду, что этому типу насосов присущи все особенности объемных гидромашин, к числу которых относятся: а) герметическое отделение нагнетательной полости от всасывающей, что осуществляется при помощи ротора, статора и замыкателей, т. е. в данном случае пластин (лопаток); б) незначительная зависимость от скорости рабочей жидкости сил, действующих на рабочие органы насоса, величина которых определяется давлением в полости нагнетания. Изложенные особенности объемных гидромашин относятся также к пластинчатым гидромоторам, в качестве которых всегда могут быть использованы насосы, имеющие механизм для принудительного ведения пластин.
Пластинчатые насосы, в которых для ведения пластин используется центробежная сила, необратимы, так как в отличие от насоса, в момент запуска, когда центробежная сила отсутствует, гидромоторы должны развивать крутящий момент, необходимый для преодоления действующей нагрузки. Различают пластинчатые насосы и гидромоторы однократного и двойного действия, начинают применяться также машины многократного действия. В машинах однократного действия за один оборот вала происходит один полный цикл работы, включающий процесс всасывания и процесс нагнетания. В машинах двойного действия за один оборот вала происходят два полных цикла работы, т. е. два процесса всасывания и два процесса нагнетания, в машинах тройного действия — три цикла и т. д. Насосы и гидромоторы однократного действия выполняются как регулируемые, так и нерегулируемые; на ротор такой машины в радиальном направлении действует давление рабочей жидкости, которое передается на опоры, монтируемые большей частью на подшипниках качения. Поэтому величина давления рабочей жидкости, циркулирующей в таких машинах, определяется имеющимися в распоряжении конструктора подшипниками. Так как при высоких давлениях потребовалось бы применять громоздкие под-шинники, то в известных конструкциях насосов и гидромоторов однократного действия величина давления не превышает 105 кГ/см2.
Насосы и гидромоторы двойного и многократного действия выполняются только как нерегулируемые, но зато давление рабочей жидкости, действующее на ротор в радиальном направлении, уравновешивается, опоры машины разгружаются и вал ее передает только крутящий момент. Это является существенным преимуществом, в значительной степени предопределяющим простоту и компактность конструкции и малый ее вес. В известных конструкциях насосов и гидромоторов двойного действия рабочее давление составляет 140 кГсм2, а в некоторых случаях и более. В насосах, применяемых для промышленного оборудования, отношение веса к эффективной мощности составляет около 2 кГ/квт. Технологическая простота конструкции пластинчатых машин благоприятствует их серийному производству.
Отмеченные положительные свойства пластинчатых насосов и гидромоторов послужили причиной того, что во многих странах они изготовляются централизованно, в больших количествах на специализированных предприятиях. В СССР таким специализированным предприятием является Елецкий завод «Гидропривод», выпускающий более восьмидесяти типоразмеров насосов производительностью от 5 до 200 л/мин при давлении до 63 кГ/см2. Заводом освоен серийный выпуск насосов высокого давления (до 125 кГ/см2), а также семи типоразмеров пластинчатых гидромоторов двойного действия. Насосы двойного действия изготовляются также на Московском автозаводе им. Лихачева, Андижанском машиностроительном заводе, Львовском заводе автопогрузчиков.