Роторные радиально поршневые насосы.

Радиально поршневые насосы работают по тем же принципам, что и аксиально поршневые, различие их заключается в том, что у радиальных плунжеры движутся по радиусу, упираясь цилиндрическими линиями в корпус с которыми корпус не соосен. Расстояние между осями ротора и корпуса обозначается Е – эксцентриситет.

Поршни или плунжеры располагаются рядами, в одном ряду от 5 до 13 цилиндров, количество таких рядов может достигать 6. Эти насосы имеют большой срок службы, развивают давление до 100 МПа, однако они более громоздки, чем аксиально поршневые, имеют худшие инерционные характеристики, поэтому динамика их хуже. На рисунке изображен насос однократного действия, то есть за один оборот вала этот насос имеет один рабочий цикл. Эти насосы так же могут регулироваться. Регулирование ведется путем уменьшения эксцентриситета, когда центры ротора и цилиндра совпадут, подача прекратится. Существуют насосы двукратного действия, а так же трехкратного. Увеличения числа рабочих циклов за один оборот осуществляется за счет особой формы корпуса, например у двукратного насоса внутренняя поверхность корпуса имеет форму эллипса. За счет этого достигается увеличение подачи насоса. Трехкратный имеет форму треугольника. Многократные роторные насосы не регулируются.

Пластинчатые насосы.

Они просты по конструкции, имеют малые габариты и вес, развивают давление до 17 МПа. Принцип работы такого насоса такой же как у радиально поршневого, только вместо поршней плунжеров в этих насосах стоят пластины, которые могут двигаться в пазах корпуса. Преимуществом таких насосов является большие подачи.

Гидродвигатели.

Большинство гидравлических насосов являются обратимыми. То есть, если к нему подводить механический момент, то он будет создавать перепад давлений, однако если к нему подводить перепад давлений, то с его выходного звена можно снимать механическое усилие, то есть насос будет работать как двигатель. В действительности для получения высоких КПД конструкция двигателя может существенно отличаться от конструкции соответствующего насоса. Классификация гидравлических двигателей сходна с классификацией насосов. Двигательный аналог лопаточных насосов называются «гидротурбины». КПД составляет 90…95%. Конструктивно турбина как и насос имеет три основных элемента: 1 – рабочее колесо; 2,3 – подводящее и отводящее устройства. Трубины обычно применяются четырех видов:

1. Осевые: работают при больших расходах, но малых перепадах давления (до 70 метров);

2. Диагональные: работают в широком районе перепадов давлений (от 40 до 200 метров);

3. Радиально-осевые: работают на перепадах от 50 до 700 метров;

4. Ковшовые: работают на больших перепадах напоров (от 400 до 2000 метров).

Объемные Гидродвигатели.

Объемные гидродвигатели делятся на машины возвратно-поступательного действия, возвратно-поворотного действия, и вращательного действия, их называют гидромоторами.

Гидроцилиндры.

Классифицируются по следующим признакам:

1. По конструкции рабочей камеры и вытеснителя;

2. По числу штоков;

3. По виду выходного звена;

4. По направлению движения выходного звена

По конструкции различаются на поршневые, плунжерные, телескопические.

По числу штоков бывают: с односторонни штоком, и с двусторонним.

По виду выходного звена: с подвижным штоком, с подвижным корпусом. В последнем случае подвод рабочей жидкости осуществляется через неподвижный шток.

По направлению движения различаются гидроцилиндры одностороннего действия (жидкость подводится с одной стороны), и двустороннего действия (жидкость может подводиться с обоих сторон).

Отдельные признаки могут комбинироваться в различных сочетаниях. Выбор гидроцилиндров осуществляется по справочникам.

Допустим рабочая жидкость подается в рабочий объем, а сливается из штоковой. Усилия, которые создает гидроцилиндр на штоке можно рассчитать по формуле (1).

Где Рн – напорной, Рс – сливной магистрали, Fи – сила инерции (возникает только при переменной скорости движения штока).

Для гидроцилиндра с односторонним штоком характерна разная подача жидкости в рабочую полость и в сливную магистраль. Если требуется что бы движение цилиндра в одну из сторон происходило с одинаковой скоростью, то необходимо использовать двухштоковый гидроцилиндр. Одноштоковые гидроцилиндры целесообразно применять в тех случаях, когда рабочий ход гидроцилиндра осуществляется с малой скоростью, но с большой нагрузкой. А возвратное движение должно происходить быстро но без нагрузки. Теоретическую скорость поршня можно рассчитать по формуле V=Q/S. Vр=4Q/πD² Vв=4Q/π(D²-d²)

Таким образом, варьируя диаметрами поршня и штока, можно получать необходимые соотношения скоростей рабочей и возвратной. Например, если требуется что бы возвратная скорость была в 4 раза больше рабочей.

В современных гидроцилиндрах с уплотнениями с помощью резиновых манжет утечки практически отсутствуют, поэтому объемный КПД можно считать равным единице, а полный КПЖ гидроцилиндра фактически равен его механическому КПД, то есть потерям на трение. В настоящее время КПД гидроцилиндров составляет величину порядка 0,9…0,95.