Розділ 5

Насос НМШ-25 має корпус 1 (рис. 5.12), в розточках якого роз- міщено ведучу 4 і ведену 5 шестерні. Корпус з обох боків закрито нижньою 2 і верхньою 3 кришками. Точність збирання насоса за- безпечується фіксувальними штифтами 7.

Підшипниками ведучої шестерні є втулки, запресовані у кришці, а підшипниками веденої шестерні — втулки 10, запресовані в шес- терню. Ведена шестерня обертається на осі 6, яку утримує від осьо- вих переміщень стопорне кільце 11.

Ведуча шестерня виготовлена заодно з цапфами, одна із яких довша і закінчується хвостовиком з різьбовим отвором М8.

Для установки насоса на коробку в кришці 2 насоса передбачено привалкову площину та бурт діаметром 32 мм, 5 мм завширшки. На привалковій площині є чотири наскрізних отвори діаметром 11 мм для кріплення насоса за допомогою шпильок і два отвори, один з яких всмоктувальний, а другий напірний.

Ведуча шестерня приводиться в дію через хвостовик, на якому закріплено привідну шестерню (трактор Т-150К) або з’єднувальну муфту.

Принцип дії насоса аналогічний принципу дії насосів типу НШЕ, НШУ, НШК.

Насос НМШ-250 призначений для нагнітання робочої рідини в гідравлічні системи трансмісій тракторів Т-220, Т-330, Т-500. Це ре- версивний насос низького тиску. Його відмінність від НМШ-25 в тому, що в нижній кришці зроблено напірний і всмоктувальний ка- нали, де розміщені два клапани. Завдяки їм робоча рідина постійно надходить в напірну гідролінію. Один клапан перепускає робочу рідину із зони нагнітання насоса в напірну гідролінію, а другий — перекриває надходження рідини із напірної лінії у всмоктувальну порожнину. При зміні напрямку обертання шестерень насоса функ- ції клапанів відповідно змінюються.

Насоси НМШ-50 і НМШ-125 за конструкцією аналогічні насосу НМШ-25, їх відмінність в тому, що вони двосекційні.

5.1.2. Шестеренні гідромотори

Всі шестеренні насоси мають подвійне призначення — насоса і гідромотора. Гідромотором називають гідромашину, що перетворює енергію потоку рідини на механічну енергію обертального руху ви- хідного вала, кут обертання якого необмежений.

Випускають шестеренні гідромотори типу МНШ-32У і МНШ-46У, створені на базі насосів НШ-32У, НШ-46У, гідромотори ГМШ-32, ГМШ-50, ГМШ-67, ГМШ-100, створені на базі круглих насосів, а також гідромотори на базі нових насосів (див. табл. 5.2 і 5.3)

За принципом дії шестеренний гідромотор — це оборотний насос, в який під тиском подається робоча рідина.

58

59

Рис. 5.12. Насос НМШ–25:

1 — корпус насоса; 2 — нижня кришка; 3 — верхня кришка; 4 — ведуча шестерня; 5 — ведена шестерня; 6 — вісь веденої шестерні; 7 — штифт-фіксатор; 8 — болт; 9 — пружинна шайба; 10 — опорна втулка веденої шестерні; 11 — стопорне кільце; 12 — опорна втулка ведучої шестерні

гідромашини ємні’Об

Рис. 5.13. Схема роботи шестеренного гідромотора

Розділ 5

Гідромотор типу НМШ відрізняється від насоса НШУ тільки тим, що в дні його корпусу просвердлено конічний різьбовий отвір для приєднання до нього дренажного трубопроводу, призначеного для відведення робочої рідини, що просочилася, в бак гідроприводу. Трубопровід має бути опущений нижче рівня робочої рідини в баці і тиск у дренажному трубопроводі не повинен перевищувати

0,05 МПа (0,5 кгс/см2).

Зібраний гідромотор типу МНШ реверсивний і оборотний. Він може працювати як насос правого або лівого обертання та як ревер- сивний гідромотор. Щоб переналагодити гідромотор у насос, треба зняти кришку та з нагні- тального блоку вийняти вкладиш і спеціальне

ущільнення.

Будова гідромотора ГМШ така сама, як і кру- глих насосів.

Якщо насос необхідно використати в режимі гідромотора, то робочу рідину підводять з боку напірного отвору. В тако- му разі насос обертати- меться в протилежному напрямку (рис. 5.13).

Характерною особливістю шестеренних гідромоторів є відсутність кавітації і низький момент зрушування, у зв’язку з чим робочий ор- ган вмикають після розгону гідромотора вхолосту. Мінімальна час- тота обертання обмежена тільки механічними умовами і становить

500 об/хв.

Загальну будову гідромотору типу ГМШ-50 показано на рис. 5.14, а технічні характеристики шестеренних гідромоторів наведено в дод. 17.

Модернізовані гідромотори. Вище було зазначено, що для всіх типів шестеренних гідромоторів характерний утруднений запуск під навантаженням. Це пов’язано із специфічним характером розподілу тиску рідини в радіальному і осьовому напрямках. Таке явище ще більше посилюється у зв’язку із зношенням поверхонь, що контакту- ють (втулка — торець шестерні, втулка — цапфи вала). Останнє при- зводить до відмови при запуску гідромотора. Запуск такого гідромо- тора потребує додаткового поштовху виконавчому органу. Тому ще роботоздатні гідромотори часто відправляють на ремонт.

Для поліпшення пускових характеристик запропоновано при- стрій, який успішно випробуваний на гідромоторі МНШ-46У (рис.

60

Об’ємні гідромашини

Рис. 5.14. Гідромотор типу ГМШ-50:

	1 — корпус; 2 — шестерня з ви-				Рис. 5.15. Шестеренний гідромотор
	хідним валом; 3 — ведена шес-
	терня; 4 — кришка; 5 — підши-				з пристроєм для поліпшення
	пникова обойма; 6 — центрува-				його запуску:
	льна втулка; 7 — платик; 8 —				а — схема гідромотора; б — креслення при-
	манжета; 9 — опорне кільце;				строю для гідромотора МНШ–46У; 1 — кор-
	10 — стопорне	кільце;	11	—
	ущільнювальне	кільце;	12	—	пус; 2 і 3 — шестерні; 4 — втулка; 5 — ущіль-
	опорна пластина; 13 — манжета				нювальний конус; А, Б, В — робочі поверхні
					пристрою, Г — вхідний отвір
	радіального ущільнення; 14 —
	підтискна обойма

5.15). У момент запуску потік рідини спрямовується поверхнею В по дотичних до початкових кіл шестерень, завдяки чому ефективно використовується динамічна дія потоку рідини і додатково збільшу- ється момент зрушування в 1,3 – 1,5 раза.

Другою модернізацією шестеренних гідромоторів, що поліпшує пускові характеристики і усуває задири на торцях втулок, є вико- нання зубів шестерень у вигляді зрізаного конуса. Внаслідок з’являється кільцевий зазор b (рис. 5.16), який сприяє утворенню оливової плівки. Експериментальні дослідження роботи насосів

61

Розділ 5

Рис. 5.16. Модернізований гідромотор типу НШУ:

1 і 4 — втулки; 2 — корпус; 3 — шестерня; b — кільцевий зазор

НШ-32У, НШ-46У, НШ-50 в режимі гідромоторів показали, що оптима- льне значення зазору має бути в межах 0,04 – 0,08 мм.

В реверсивних гідроприводах до- цільно використовувати модернізо- вані гідромотори типу МНШ.

Модернізований гідромотор має дві шестерні 2 (рис. 5.17) зовнішньо- го зачеплення, рухомі 1 і нерухомі 3 втулки, встановлені в корпусі 4. У втулках вифрезерувані кармани 5, що сполучені каналами 6 з порож- ниною підтискання А, від якої напі- рна і зливна порожнини гідромото- ра відокремлені зворотними клапа- нами 7 і 8.

Зворотний клапан складається із стрижня 12 з радіальними 11 і осьо- вими 10 отворами, а також кільця із оливостійкої гуми.

Працює гідромотор так. При по- дачі рідини у ліву порожнину вона надходить крізь зворотний клапан 7

упорожнину А. Зворотний клапан 8

вцей час буде закритий під дією тиску рідини в порожнині А. Вна- слідок цього гідромотор герметизується і з’являється можливість отримати необхідний зрушувальний момент на валу гідромотора. Якщо рідину під тиском спрямувати у праву порожнину, відкрива- ється зворотний клапан 8, а клапан 7 закривається. Обертання вала буде у зворотному напрямку.

Отже, серійні шестеренні гідромотори бажано застосовувати у гі- дроприводах, що мають порівняно високу частоту обертання (не ме- нше 500 об/хв) і невелике навантаження при запуску. Більш високі пускові і навантажувальні моменти при менших частотах обертан- ня можливі при використанні модернізованих гідромоторів.

Основні параметри шестеренних гідромоторів. Робочий Vр гідромотора визначають так само, як і робочий об’єм насоса. Що-

до інших параметрів, то вони аналогічні насосам, але мають деякі відмінності.

Витрата гідромотора (дійсна)

	Q =	Vpn	.	(5.10)
		η
		V

62

Об’ємні гідромашини

Рис. 5.17. Модернізований гідромотор типу МНШ:

1 — рухома втулка; 2 — шестерня; 3 — нерухома втулка; 4 — корпус; 5 — кар- ман; 6 — канал; 7 і 8 — зворотні клапани; 9 — гумове кільце; 10 — осьовий канал; 11 — радіальний канал; 12 — стрижень; А — порожнина підтискання

Витрата гідромотора (теоретична)
Qт =Vpn .					(5.11)
Потужність (кВт), що споживається гідромотором,
N =		Q∆P	,		(5.12)
		61,2η
		гм
де Q, л/хв; ∆Р = 0,9Рном, МПа; Рном — номінальний тиск; ηгм — гід-
ромеханічний ККД гідромотора.
Потужність гідромотора (корисна)					(5.13)
Nк = Nη,
де η = ηV ηгм — загальний ККД гідромотора.
Крутний момент (Нм), що створює гідромотор (дійсний)
M =	Vp∆Ρηгм			,	(5.14)
		2π

де Vр, см3; ∆Р, МПа.

63

Розділ 5

Характеристика гідромотора — це залежність частоти обертання вала від витрати при постійному перепаді тиску. На рис. 5.18 показа- но сімейство характеристик при різ- них перепадах тисків ∆Р. Кожна ха- рактеристика — це практично пря- ма лінію. При ∆Р = 0 гідромотор працює в режимі холостого ходу (тиск на виході дорівнює нулю) і ха-

рактеристика проходить через поча-

Рис. 5.18. Характеристика ток координат.

гідромотора

П р и к л а д 5.4. Гідромотор має крутний момент М = 100 Нм при частоті обертання його вала n = 2000 об/хв. Визначити витрату, тиск і потужність пото-

ку рідини на вході у гідромотор, якщо його робочий об’єм Vр = 50 см3, гідромеха- нічний ККД ηгм = 0,96, об’ємний ККД ηV = 0,95, а тиск рідини на зливі

Р2 = 150 кПа.

Розв ’ язок. Перепад тиску ∆Р в гідромоторі знаходимо за залежністю

(5.14)

∆Ρ =	2πМ		=	2 3,14 100	=13,1 МПа.
	V	η		50 0,96
	p	гм

Тиск на вході в гідромотор визначимо за залежністю

Р1 = ∆Р + Р2 = 13,1 + 0,15 = 13,25 МПа Витрату рідини через гідромотор знаходимо за залежністю (5.10)

Q =	Qт	=	Vpn		=	50	2000	=1754 см	3	/c =1,754 л/с.
	η			η		0,95 60
	V			V

Потужність потоку рідини на вході у гідромотор

N = P1Q = 13,25 · 106 · 1,754 · 10–3 = 23 240 Вт = 23,24 кВт.

Приклад 5.5. Визначити загальний ККД гідромотора, якщо тиск рідини на вході Р1 = 15 МПа, витрата Q = 1,5 л/с, частота обертання вала n = 14 с–1,

крутний момент 150 Нм тиск на зливі Р2 = 0,05 МПа, робочий об’єм гідромотора

Vр = 100 см3.

Розв ’ язок. Перепад тиску в гідромоторі знаходимо за залежністю

∆Р = Р1 – Р2 = 15 – 0,05 = 14,95 МПа.

Гідромеханічний ККД знайдено із залежності (5.14)

η	=	2πМ	=	2 3,14	150	= 0,63.
				14,95 100	106 10−6
гм		∆ΡVp

Об’ємний ККД гідромотора знайдемо із відношення теоретичної подачі до дійсної

64