Об’ємні гідромашини

Принцип дії. При дії на педаль 1 завдяки тязі 2 і штоку 3 по- ршень 12 переміщується вправо в циліндрі 11, стискуючи пружину 10. Як тільки поршень манжетою 13 перекриє компенсаційний отвір 5 в днищі бачка 6, робоча рідина під тиском надходить через кла- пан 8 у трубопровід 9 і до колісного гідроциліндра, колодки галь- мують колесо. Якщо зняти зусилля із педалі (система розгальмуєть- ся), поршень під дією пружини 10 переміщуються вліво. Рідина із колісного циліндра через зворотний клапан 7 надходить в праву порожнину циліндра 11. Якщо рідина з якоїсь причини просочуєть- ся із правої порожнини циліндра, в ній створюється розрідження. Тоді рідина із бачка 6 через перепускний отвір 4 і підживлюваль- ний отвір 14 поршня, відтискує гумову манжету 13 і надходить в праву порожнину циліндра.

Будова і принцип дії насосів гідроприводу зчеплень аналогічна. За будовою такі насоси відрізняються конструкцією бачка для робо- чої рідини.

5.3. Планетарні гідромашини

До планетарних гідромашин належать насоси-дозатори, гідромо- тори та гідрообертачі. Особливістю планетарних гідромашин є те, що їх основний робочий орган у процесі роботи здійснює складний рух — обертальний навколо своєї осі та обертальний по орбіті.

Планетарні гідромашини ще називають орбітальними або геро- торними.

5.3.1. Насоси-дозатори

Насоси-дозатори призначені для дозованої подачі робочої рідини в гідроциліндри повороту керованих коліс самохідних сільськогос- подарських машин.

У гідрооб’ємному рульовому керуванні застосовують такі марки насосів-дозаторів: ГА-36000А (розробляє ДСКБ м. Таганрог, а виго- товляє Омський завод гідроприводів «Омськгідропривод»); ХУ-85 (виготовляє Болгарія).

Конструкція таких гідромашин має загальну схему: нерухома кі- льцева напрямна шестерня (статор); сателіт (ротор), що виконує обертальний та планетарний (орбітальний) рух; розподільник дозу- ючого насоса, який може бути золотникового типу або торцевий.

Насос-дозатор ГА-36000А застосовують в гідроприводах рульового керування самохідних сільськогосподарських машин СК- 5, СК-6, КПС-5Г, КСК-4, СКТ-2 та ін.

Робочі елементи насоса-дозатора — нерухома напрямна 6 (рис. 5.37), що має сім роликів 12 та сателіт 11, що має шість зубів епітро- хоїдного профілю — утворюють цівкове зачеплення. Вони розміщені

91

Розділ 5

Рис. 5.37. Насос-дозатор ГА-36000А:

а — будова; б — умовне позначення на принципових схемах; 1, 8 — ущільню- вальні кільця; 2, 10 — штифти; 3 — плаваючий вал; 4 — золотник; 5 — канал; 6 — напрямна; 7 — кришка; 9 — отвір; 11 — сателіт; 12 — ролик; 13 — пласти- на; 14 — кільце; 15 — кільцева виточка; 16 — штуцер; 17 — корпус; 18, 20 — підшипники; 19 — вал; 21 — радіальний отвір; 22 — паз; 23 — центральний осьовий канал; 24 — робоча камера

92

Об’ємні гідромашини

між пластиною 13 і кришкою 7, що болтами прикріплені до корпусу 17. Товщина напрямної більша за товщину роликів і сателіта, це дає змогу останнім вільно обертатись.

Укорпусі 17 встановлено вал 19, хвостовик якого нерухомо з’єднаний з валом рульового колеса. Вал 19 встановлено у радіаль- но-голчастому підшипнику 20 і упорному підшипнику 18, штифтом 2 з’єднано із золотником 4. Плаваючий вал 3 з двома штифтами 10 утворює карданну передачу між валом 19 і сателітом 11. Золотник 4 має центральний осьовий канал 23, через який проходить плаваю- чий вал 3, та шість радіальних отворів 21. На зовнішній поверхні золотника знаходяться шість пазів 22. Корпус 17 всередині має дві кільцеві виточки (кільцева виточка 15 сполучена з одним штуце- ром, а друга — із штуцером 16) та сім косих каналів 5.

Упластині 13 є також сім отворів 9, що з одного боку сполуча- ються з косими каналами 5, а з другого — з робочими камерами 24 насоса. Камери утворені двома роликами 12, внутрішньою поверх- нею напрямної 6 і бічною поверхнею сателіта 11, що контактує з ро- ликами.

При обертанні рульового колеса разом з ним обертається золот- ник 12 (рис. 5.38) та сателіт. Сателіт крім обертання навколо влас- ної осі обертається ще й по орбіті. Зуби сателіта 2 проковзують по роликах 1 і входять або виходять з робочих камер 7, чим змінюють

Рис. 5.38. Схема роботи насоса-дозатора:

а, в — витіснення рідини; б — всмоктування рідини; 1, 4 — ролики; 2, 6 — зуби сателіта; 3 — отвір; 5 — напрямна; 7 — робоча камера; 8 — канал; 9 — паз; 10, 11, 13 — штуцери; 12 — золотник; 14 — кільцеві виточки; 15 — центральний осьовий канал; 16 — радіальний отвір

93

Розділ 5

їх об’єм. Коли зуб 2 знаходиться між роликами 1 і 4 напрямної 5 (див. рис. 5.38, а) робочий об’єм камери 7 зменшується до нуля. При обертанні сателіта, наприклад, проти годинникової стрілки (див. рис. 5.38, б) у камері 7 утворюється вакуум і тоді із штуцера 11 через кільцеву виточку корпусу, паз 9 золотника 12, косий канал 8 корпу- су в камеру 7 всмоктується олива. При подальшому обертанні сате- літа зуб 6 (див. рис. 5.38, в) заходять між ролики і витісняє оливу з камери 7, яка через косий канал корпусу 8, радіальний отвір 16 зо- лотника, центральний осьовий канал 15, кільцеву виточку корпусу нагнітається в штуцер 13.

Аналогічно відбувається процес всмоктування і нагнітання в ін- ших камерах. При зміні напрямку обертання (за стрілкою годинни- ка) напрямок руху оливи змінюється на зворотний. Олива всмокту- ється через центральний осьовий канал, радіальний отвір золотни- ка та кільцеву виточку 10 корпусу.

Отже, насос-дозатор у системі рульового керування самохідних машин працює в режимі реверсивного насоса.

Робоча рідина для насоса-дозатора — моторні оливи: влітку —

М-10В2, М-10Г2; взимку — М-8В2, М-8Г2.

Технічні характеристики насоса-дозатора ГА-36000А: Робочий об’єм — 120 см3; номінальний тиск — 1,5 МПа; максимальний тиск 10 МПа; частота обертання, с–1: номінальна — 1, мінімальна — 0,1, максимальна — 2; загальний ККД — 0,75; маса — 8 кг.

Насос-дозатор ХУ-85 встановлюють в гідроприводі рульового керування кормозбиральних комбайнів типу КСК -100 та корене-

збиральних машинах типу КС-6Б. Особливістю цього насоса порів-

няно з насосом-дозатором ГА-36000А є те, що в його корпусі вмонтовано розподільник та систему клапанів керування 2, 3, 6 і 8 (рис. 5.39). Сам дозувальний насос 7 і перелічені вище складові, що об’єднані в один агрегат, умовно називають насосом- дозатором.

Рис. 5.39. Принципова гідравлічна схема насоса-дозатора ХУ-85:

1 — зливний трубопровід; 2 — запобіжний клапан вхідного напірного трубопроводу; 3, 6 — запобіжні (протиударні) клапани гід- ропроводів гідроциліндрів; 4, 5 — гідро- проводи до гідроциліндрів; 7 — дозуючий насос; 8 — зворотний клапан; 9 — напір- ний гідропровід

94

Рис. 5.40. Насос-дозатор ХУ–85:

1 — розподільник; 2 — корпус клапана; 3 — статор; 4 — опорна пластина; 5 — сідло клапана; 6 — втулка; 7 — пру- жина; 8 — напрямна; 9 — кулька здвоєного запобіжного клапана; 10 — шайба; 11 — муфта; 12 — штифт; 13 — ра- діально-упорний підшипник; 14 — голчастий підшипник; 15, 17 — ущільнення; 16, 18 — шайби; 19 — золотник; 20 — керований (вхідний) вал; 21 — торсіонний вал; 22 — корпус насоса-дозатора; 23 — ротор; 24 — кришка; 25 — торцевий золотник; 26 — кардан; 27 — розбірна втулка

95

гідромашини ємні’Об

Розділ 5

Будову насоса-дозатора ХУ-85 показано на рис. 5.40. У корпусі 22 розміщені: керований (вхідний) вал 20 та золотник 19 (на частині його внутрішньої поверхні нарізано евольвенті шліци). Останній з розточками в корпусі утворює розподільник. У керованому валу за- пресовано штифт 12, що входить у паз золотника. Цей паз зроблено під кутом до осі золотника таким чином, що при обертанні вала зо- лотник переміщується в осьовому напрямку. Задній кінець вала 20 закінчується трьома профільованими шліцами, на яких із зазором встановлено муфту 11. На зовнішній частині муфти нарізано еволь- венті шліци, що входять у зачеплення з внутрішніми шліцами золо- тника 19. З останніми зв’язаний кардан 26, що входить другим кін- цем у зачеплення з ротором 23. Вал 20 і кардан 26 з’єднані торсіон- ним валом 21, він відіграє роль пружини, що скручується доти, поки не буде вибраний зазор між шліцами вала 20 і муфти 11.

До заднього торця прикріплені елементи дозуючого насоса: ротор 23, статор 3, розподільник 1, торцевий (плоский) золотник 25, опор- на пластина 4, розпірна втулка 27, кришка 24, корпус насоса- дозатора 22.

Кардан 26 обертає разом з ротором 23 і торцевий золотник 25.

У спеціальні отвори корпусу 22 вмонтовано: вхідний зворотний клапан, вхідний запобіжний клапан, всмоктувальні (протикавіта- ційні) зворотні клапани, здвоєний запобіжний клапан.

Принцип дії. При повороті рульового колеса (насос НШ-10Е працює) керований вал 20 обертається, що зумовлює поступальне пе- реміщення золотника 19. Через опір ротора 23 золотник 19 і кардан 26 не обертаються, а торсіонний вал 21 закручується на певний кут. При цьому рідина від насоса НШ-10Е надходить у відповідну робочу камеру насоса-дозатора і ротор починає обертатися. Водночас золот- ник зміщується і займає нейтральне положення. Золотник, обертаю- чись, безперервно «стежить» за обертанням вхідного вала. Кут «роз- біжностей» між вхідним валом і золотником визначається тиском ро- бочої рідини на виході насоса-дозатора (в циліндрах). Якщо опір по- вороту коліс настільки великий, що кут «розбіжності» більший за оп- тимальний, то золотник починає обертатися від вхідного вала. Якщо обертати рульове колесо при положенні коліс в упорі, то рідина пере- пускатиметься запобіжним клапаном. При нейтральному положенні золотника рідина від насоса надходить на злив у бак.

Коли напрямні колеса натикаються на перешкоду на дорозі, то з відповідних порожнин гідроциліндрів рідина надходить у дозуваль- ний насос, який починає працювати в режимі гідромотора, обертаючи кардан, а через нього і золотник. При нерухомому вхідному валі на- соса-дозатора обертання золотника через з’єднання «штифт — косий паз» перетворюється на поступальний рух. Золотник переміщується з нейтрального положення в таке, при якому робоча рідина від на-

96