- •Введение
- •Функциональная схема объемного гидропривода
- •Глава 1 Объёмные гидромашины. Общие требования
- •§ 1 Основные понятия. Классификация объёмных гидромашин.
- •Основные обозначения
- •§ 2 Основные параметры, характеризующие рабочий процесс объёмных насосов
- •§ 3 Объемный к.П.Д. Насоса.
- •§ 4 Механический к.П.Д. Насоса
- •§ 5 Основные параметры объёмных гидромоторов
- •Глава 2 Поршневые (возвратно-поступательные) насосы
- •§ 1 Основные понятия. Схемы.
- •§ 2 Скорость и ускорение поршня
- •§ 3 Высота всасывания поршневого насоса.
- •§ 4 Подача поршневого насоса
- •§ 5 Инерционные потери напора
- •§ 6 Индикаторная диаграмма поршневого насоса
- •Глава 3 Роторные радиально – поршневые гидромашины.
- •§ 1 Общие сведения. Типовая схема.
- •§ 2 Подача радиально-поршневого насоса.
- •§ 3 Действующие силы в радиально-поршневом насосе.
- •§ 4 Крутящий момент.
- •§ 5 Колебания угловой скорости гидромотора
- •§ 6 Контакт поршней со статорным кольцом.
- •§ 7 Распределение жидкости с помощью цилиндрического золотника (цапфы)
§ 6 Контакт поршней со статорным кольцом.
В конструкциях насосов используются как схемы, в которых поршни опираются о статор (статорное кольцо) своими сферическими головками, так и схемы с опорными башмаками.
В конструкциях поршня со сферической головкой, контакт со статором происходит в точке «», смещенной относительно оси на величину «».
Рис. 3.6 Схема контакта со статором поршня со сферической головкой.
1 – ротор,
2 – статор.
Перемещение точки «» при вращении блока цилиндров (в нейтральных положениях она будет на оси поршня) отразится, как на кинематике, так и на динамике поршневой пары.В частности, в результате перекатывания точки «» по сфере головки поршня исказится синусоидальный закон движения поршня, что вызовет дополнительную неравномерность подачи. В практических расчётах этим пренебрегают.
Нормальная составляющая пересекает ось поршня в точкена его оси (центр сферы). Поэтому, здесь,, где- радиус сферы головки.
Поскольку центр сферывсегда будет находиться на расстоянииот статорного кольца 2, роль последнего в этой схеме будет выполнять окружность, описанная при своём перемещении центром, то есть окружность с радиусом.
Рис. 3.7 Схема контакта со статором поршня с опорным башмаком
1 – цилиндровый блок
2 – статорное кольцо
3 – поршень
4 – опорный башмак.
Для улучшения смазки и снижения трения поршня о стенки цилиндра, поршню со сферической головкой часто сообщают поворотные движения относительно собственной оси. Для этого поверхность статорного кольца выполняется под некоторым углом , равным(иногда сами цилиндры располагаются под таким же углом к плоскости вращения цилиндрового блока). Поскольку, точка контактав этом случае будет смещена относительно его оси, поршень под действием силы трения будет проворачиваться в цилиндре, причём направление его поворота в течение одного оборота цилиндрового блока изменится два раза, то есть поршень будет двигаться в цилиндре по спирали.
Чтобы уменьшить при проворачивании скольжение головки поршня, необходимо увеличить плечо приложения силы, делая головку грибообразной. Диаметр головки (грибка) поршня обычно выбирают: .
Длина поршня: .
,. (3.15)
Сила создаёт контактные напряжения между поршнями и статорным кольцом, а силанагружает поршень в боковом направлении и стремится сместить цилиндровый блок в осевом направлении.
Рис. 3.8 Схема контакта поршня со статорным кольцом, расположенным под углом.
а) поршень со сферической головкой,
б) поршень с грибовидной головкой.
В насосах с расположением цилиндров в несколько рядов, действие силы можно компенсировать благодаря симметричной установке статорных колец. При чётном числе рядов цилиндров может быть достигнута полная разгрузка.
В точке соприкосновения головки поршня со статорным кольцом под действием силы возникает контактное напряжение, величина которого ограничивает максимальное усилие, развиваемое поршнем. В виду этого, диаметрпоршней для насосов с давлением до 10 МПа
выбирают не более 20 мм, для насосов с давлением до 20 МПа – не более 16 мм.
Для уменьшения контактного напряжения увеличивают радиус сферы головки – делают в виде грибка.
Высокие контактные напряжения – один из недостатков этих схем.