6.Шестеренные насосы и гидродвигатели.

Шестеренчатый насос обеспечивает подачу жидкости вращением двух зубчатых шестерен, расположенных в корпусе, имеющем очертание двух неполных окружностей, соединенных прямыми линиями. Одна из шестерен, являясь ведущей, приводится во вращение от двигателя, другая - ведомая, свободно вращается, опираясь своими цапфами на подшипники. Подшипники размещаются в торцевых крышках насоса. Обычно шестерни выполняются с эвольвентным профилем зубьев. Жидкость перемещается из всасывающей полости в напорную во впадинах, образованных зубьями обоих шестерен и стенками корпуса насоса. Непрерывный контакт зубьев шестерен в центральной части насоса обеспечивает отделение напорной полости от всасывающей.

Некоторое количество жидкости может «зажиматься» в пространстве между зубом одной шестерни и впадиной между соседними зубьями другой шестерни. Для того, чтобы давление в этой области чрезмерно не увеличивалось и не возникал вакуум при выходе зуба из впадины, предусматривают разгрузочные отверстия, сверления или канавки, по которым «зажатая» между зубьями жидкость стекает во всасывающую полость. Если оставить защемленный объем герметичным, то может произойти остановка насоса или даже его поломка.

Шестерённые насосы и гидродвигатели- объемные гидромашины. Насос- к валу гидромашины прикладывается вращательный момент. Гидромотор-на вход гидромашины подается рабочая жидкость под давлением.

Достоинства: 1.Способность образовывать большие давления 2.Малая масса и небольшие габариты 3.Способность к сухому всасыванию 4.Независимость напора от подачи 5.Высоса всасывания до 7,5м 6.Возможность соединения с быстроходным двигателем. 7. Хорошо перекачивают вязкие жидкости

Недостатки: 1.неуравновешенность радиальных сил 2.неравномерность подачи 3.высокая чувствительность к механическим примесям 4.эмульгирование жидкости 5. сравнительно быстрый износ.

Классификация: а) по типу зацепления : 1.с внешним 2.с внутренним(более компактные)

б)по числу степеней давления :1.одноступенчатые 2.многоступенчатые в)по числу параллельных потоков жидкости: 1)однопоточные 2)многопоточные

Виды конструкций:

1.с внешним зацеплением 2.с внутренним зацеплением(компактны, малошумны, меньше давления, сложные в изготовлении- применяются редко) 3.героторная гидромашина(большой крутящий момент, меньшие размеры)

7.Гидроцилиндры и поворотные гидродвигатели.

Гидроцилиндры- это объемные гидродвигатели с возвратно-поступательным перемещением входного звена, предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию исполнительного механизма.Выходным (подвижным) звеном может быть, как шток, так и корпус- гильза гидроцилиндра.

Классификации: а) По виду входящего звена: 1.Поршневые 2.Плунжерные 3.Мембранные 4. Сильфонные б) По характеру выходного звена: 1.Одноступенчатые – полный ход выходного звена равен ходу рабочего звена 2.Телескопические- полный ход выходного звена превышает рабочий ход звена. в)По принципу действия : 1.Одностороннего 2.Двустороннего .

В гидроцилиндрах одностороннего действия рабочий ход поршня совершается под действием давления жидкости, а возврат, если требуемое усилие невелико,- под действием пружины или внешних сил.

В гидроцилиндрах двухстороннего действия прямой (слева направо) и обратный (справа налево) ходы поршня осуществляются под действием давления жидкости .Такие гидроцилиндры могут быть с односторонним штоком или с двухсторонним.

Если необходимо обеспечить ход превышающий длину корпуса цилиндра, то применяют телескопические гидроцилиндры- цилиндры с несколькими штоками. используются в гидрофицированных крепях, где необходима большая раздвижность гидравлических стоек. При высоких давлениях применяют плунжерные гидроцилиндры. Гидроцилиндры с реечной передачей, преобразующие поступательное движение штоков в возвратно-поворотное движение исполнительного механизма, называются поворотными гидродвигателями.

Мембранные гидроцилиндры допускают значительны перемещения выходного звена - штока. При перемещении поршня в направлении действия давления жидкости мембрана перегибается, перекатываясь со стенок поршня на стенки цилиндра, к которым она плотно поджимается давлением жидкости. Обратный ход поршня происходит за счет пружины.

Сильфоны предназначены для работы при небольших давлениях (до 3 МПа). Их изготавливают из металлов и неметаллических материалов (резины или пластиков). Металлические сильфоны бывают одно- и многослойные (до пяти слоев). Применение в условиях высоких и низких температур. Сильфоны могут быть цельные или сварные. Цельные изготавливают развальцовкой тонкостенной бесшовной трубы.

Основынми техническими показателями гидроцилиндров являются: расход, давление, мощность КПД, усиление на выходном звене и скорость его движения, а также диаметры поршня D и штока d.

Поворотные гидродвигатели

Поворотные или Моментные гидродвигатели- осуществляют поворотное движение выходного вала за счет подвода рабочей жидкости под давлением. Это движение ограничивается стопорами(бывают жесткие и настраиваемые).

Для сокращения внутренних утечек применяют подгонку боковых крышек с малыми зазорами(главная трудность этих гидромашин) Угол поворота – меньше 360°

Поворотный гидроцилиндр состоит из корпуса, и поворотного ротора, представляющего собой втулку, несущую пластину (лопасть). Кольцевая полость между внутренней поверхностью цилиндра и ротором разделена уплотнительной перемычкой с пружинящим поджимом к ротору уплотнительного элемента.

При подводе жидкости под давлением Pр в верхний канал пластина с втулкой будет поворачиваться по часовой стрелке. Угол поворота вала цилиндра с одной рабочей пластиной обычно не превышает 270…280 . Расчетный крутящий момент М на валу рассматриваемого гидроцилиндра с одной пластиной равен произведению силы R на плечо а приложения этой силы (расстояние от оси вращения до центра давления рабочей площади пластины) M = Ra. Поворотные гидроцилиндры: а - двухлопастной; б – трехлопастной .Поршневой поворотный гидродвигатель: