Поворотные гидродвигатели.

Поворотным гидродвигателем называется объемный двигатель, у которого угол поворота выходного звена является ограниченным. По своей конструкции эти двигатели делятся на поршневые и пластинчатые. В поршневых двигателях поворот выходного звена осуществляется двумя способами:

1. С помощью зубчатой рейки или скалки, входящей в зацепление с шестерней ,вызывающей поворот этой шестерни. Если требуется большое усилие для поворота вала, механизм делают двусторонним, то есть к одной шестерне вводят в зацепление две рейки, движущиеся в противоположных направлениях. При этом момент на валу увеличивается вдвое.

2. С помощью шлицевых и винтовых соединений. При этом используется двухштоковый гидроцилиндр. На одном из штоков нарезаются шлицы, препятствующие вращению поршня, а на другом штоке нарезается резьба, вращающий гайку, соединенную с выходным звеном.

Пластинчатые гидродвигатели.

Имеют две полости, разделенные пластиной. Одна полость напорная, в которой подается высокое давление, вторая полость – сливная. Пластина жестко соединена с валом, под действием перепада давления на ней она движется, поворачивая выходное звено. Описанный двигатель называется однопластинчатый. Для увеличения момента на выходном валу двигатели могут делаться в двухпластинчатом, и трехпластинчатом варианте. Однако, при этом угол поворота этого двигателя уменьшается в два или три раза соответственно.

Гидромоторы.

Гидромотором называют гидродвигатель с неограниченным вращательным движением выходного вала. Гидромоторы классифицируются в объемном гидроприводе по нескольким признакам:

1. По возможности регулирования рабочего объема двигателя. Два типа двигателей: регулируемые, нерегулируемые.

2. По возможности реверсирования выходного вала. Два типа: реверсируемые, нереверсируемые.

3. По числу рабочих циклов в каждой рабочей камере за один оборот выходного вала: Однократного действия и многократного.

4. По конструкции. Делятся на: шестеренные, пластинчатые, поршневые.

Ротор гидромотора жестко соединен с выходным валом, а статор с корпусом. Вытеснительные элементы совершают строго циклические движения, период которых пропорционален частоте вращения ротора. Рабочий процесс осуществляется в рабочих камерах, и состоит из циклов рабочего хода и слива. Основными параметрами, характеризующими качество гидрмотора является:

1. Рабочий объем. V=Q/n_т, где n_т – теоретическая частота вращения (количество оборотов в минуту). Если гидромотор содержит несколько рабочих камер, то его рабочим объемом считается суммарный объем всех рабочих камер.

2. Теоретическая мощность гидромотора N_т=∆p∙q, где ∆p- перепад давлений на гидромоторе, а q – подача.

3. Теоретический крутящий момент на валу M_т=N_n/ω_т=(∆P∙q)/(2π∙n_т).

4. Количество оборотов гидромотора можно вывести, решая первое уравнение n_т=Q/V. При постоянной подаче на гидромотор и снижении его рабочего объема, если гидромотор регулируемый - происходит увеличение оборотов, что бы гидромотор не пошел вразнос делают различные ограничения для снижения его рабочего объема. При этом с увеличение оборотов будет уменьшаться его момент будет уменьшаться на выходном звене.

Наиболее распространенной характеристикой гидромотора является его внешняя характеристика, то есть зависимость его оборотов, момента и КПД на валу от внешней нагрузки. Действительная частота оборотов гидромотора немного снижается с повышением нагрузки, в то время как теоретическая частота должна оставаться постоянной. Это происходит из-за того, что с увеличением перепада давления на моторе увеличиваются утечки на нем. Действительная частота записывается формулой: n_g=n_т-c∙∆p.

Действительную частоту можно выразить так же через объемный КПД гидромотора, характеризующий качество его уплотнения. Действительный момент на выходном валу так же отличается от теоретического за счет механических потерь. (рисунок и формулы в тетради). КПД гидромотора описывается падающей кривой.

Кроме внешней характеристики используется так же регулировочная характеристика в случае если гидромотор регулируемый. Эта зависимость числа оборотов мотора от параметра регулирования. Теоретически эта характеристика описывается прямой пунктирной линией, проходящей через начало координат. Действительная регулировочная характеристика отличается от теоретической.

Отрицательные направления координатных осей соответствует реверсу гидромотора.

Виды гидромоторов по типу конструкции:

1. Шестеренные Гидромоторы. Отличаются дешевизной…, надежностью, простой конструкцией, малыми габаритами и массой, способен работать на жидкостях в большом диапазоне вязкостей. Применение современных уплотнений позволило работать при давлении в 20-30 МПа, и КПД от 80 до 90%. В широком диапазоне подачи от десятых долей до сотен литров в минуту.

2. Пластинчатые гидромоторы. Бывают от одного до четырехкратного действия, работают в широком диапазоне мощностей и давлений, широко применяется в гидроприводе, бывают регулируемые и нерегулируемые.

3. Радиально-поршневые гидромоторы. Используются, главным образом, в тех случаях, когда требуется получить большие крутящие моменты. К их недостаткам относятся большие габариты, и как следствие большая инерция ротора, ухудшающая динамические характеристики мотора. Для увеличения момента эти гидромоторы могут делаться двукратного и многократного действия. В дорожно-строительных машинах и подъемно-транспортных механизмах используют так же радиально поршневые моторы, у которых корпус цилиндрический, а работа мотора осуществляется использованием эксцентрического вала, приводящего в движение поршень.

4. Аксиально-поршневые. Это наиболее оборотные (до 5000 об/мин), и быстродействующие гидромоторы. Работают на давлениях до МПа, и имеют КПД 90…96%.