Пластинчатые гидромашины.

Пластинчатые гидронасосы это гидромашины, в которых роль вытеснителя рабочей жидкости выполняют радиально расположенные пластины, которые совершают возвратно-поступательные движения при вращении ротора. В российской литературе пластины часто называют – шиберами, а насосы – шиберными.

Пластинчатые роторно-поступательные гидромашины, также как и шестеренные, просты по конструкции, надежны в эксплуатации и относительно долговечны. Благодаря малым габаритным размерам, удобству встраивания и высокому КПД пластинчатые гидромашины получили широкое применение в технике, и в первую очередь, в станкостроении. В автомобилях пластинчатые гидромашины получили применение в гидроусилителях руля.

По принципу действия пластинчатые насосы делятся на машины однократного, двукратного и многократного действия. Особенно распространены пластинчатые нерегулируемые гидронасосы двукратного действия для давлений 7 ÷ 12 МПа, отличающихся большой надежностью (рис. 2.1).

Рис.5. Кинематическая схема пластинчатой гидромашины двукратного действия:

1 – внутренняя поверхность статора; 2 – ротор; 3 – пластины.

Рабочие камеры насоса образованы поверхностями статора 1, ротора 2, торцовых распределительных дисков и двумя соседними подвижными пластинами 3, которые способны радиально перемещаться в пазах ротора при его вращении. При вращении ротора пластины под действием центробежной силы, пружин и подводимой под их торцы жидкости под давлением, выдвигаются из пазов и прижимаются к внутренней поверхности статора. Вблизи канала всасывания рабочие камеры имеют небольшие размеры. По мере вращения ротора рабочие камеры увеличиваются в размерах, и за счет создаваемого разряжения наполняются рабочей жидкостью.

Когда камеры достигают максимальных размеров (при максимальном расстоянии между внутренней дорожкой статора и центром ротора), с помощью торцовых распределительных дисков, через которые производится подвод и отвод жидкости, они отделяются от стороны всасывания, соединяясь со стороной нагнетания. Затем объем камер начинает уменьшаться и жидкость вытесняется в напорную линию. Поскольку кривая статора имеет двухэксцентричную форму, то каждая рабочая камера принимает участие в процессе нагнетания жидкости дважды. Таким образом, в насосе образуются две противоположные камеры, в результате чего вал привода гидравлически разгружен.

Различают пластинчатые гидронасосы однократного действия и двойного действия. У насосов однократного действия за один оборот вала гидромашины процесс всасывания и нагнетания осуществляется один раз, в машинах двойного действия - два раза.
Ниже приводится устройство пластинчатых насосов однократного и двукратного действия.

Рисунок 6- Пластинчатые насосы однократного (а) и двукратного (б) действия

1, 3- рабочие камеры; 2-точка контакта; 4-ротор; 5 – пластина; 6-статор (корпус); 7 – паз; 8-пружина; 9-область всасывания; 10-область нагнетания

В пазах вращающегося ротора 4, ось которого смещена относительно оси неподвижного статора 6 на величину эксцентриситета (е), установлены несколько пластин 5 с пружинами 8. Вращаясь вместе с ротором, эти пластины одновременно совершают возвратно-поступательное движение в пазах 7 ротора. Рабочими камерами являются объемы 1 и 3, ограниченные соседними пластинами, а также поверхностями ротора 4 и статора 6. При вращении ротора рабочая камера 1, соединенная с полостью всасывания, увеличивается в объеме и происходит ее заполнение. Затем она переносится в зону нагнетания. При дальнейшем перемещении ее объем уменьшается и происходит вытеснение жидкости (из рабочей камеры 3).

Для расчета рабочего объема пластинчатого насоса (Wo) может быть использована формула:

Wo = к ·z· W_K
при этом объем рабочей камеры (W_k) следует определять в ее крайнем левом положении, т. е. когда она изолирована от полостей всасывания и нагнетания. В этом случае
Wk = L*h*b

где h — высота рабочей камеры (h = 2e); L — средняя длина части окружности, ограниченной двумя пластинами; b - ширина пластины.

Длина (L) может быть приближенно определена по диаметру ротора D с учетом толщины пластины (δ) и числа пластин (z) т. е.

(L = (3.14*D- δ*z)).

Тогда с учетом вышеописанных формул получим приближенную зависимость для вычисления рабочего объема пластинчатого насоса:

Wo = 2e *(3.14*D- δ*z)*b*k

Из анализа последней формулы следует, что для увеличения рабочего объема пластинчатого насоса (W_o) при сохранении его габаритов, т. е. размеров D и b, необходимо увеличивать эксцентриситет (е).

Кроме того, рабочий объем пластинчатого насоса может быть увеличен за счет кратности его работы (k),

Дата добавления: 2015-07-26