Розділ 5

	Мембранні гідроциліндри
	(див. рис. 5.55, б) також засто-
	совують при незначних пере-
	міщеннях штока як виконавчі
	механізми	гідроавтоматики.
	Робоча камера в таких цилінд-
	рах утворена корпусом 3 і мем-
	браною 4.
	Загальні вимоги до гідроци-
	ліндрів (основні):
	y поршні і плунжери цилін-
	дрів під	статичним зусиллям
Рис. 5.55. Схеми гідроциліндрів:	мають плавно переміщуватись
а — сильфонного; б — мембранного;	на всій довжині ходу;
1 — сильфон; 2 — шток; 3 — корпус;	y не допускаються бічні на-
4 — мембрана	вантаження на штоки цилінд-

рів;

y зовнішні підтікання робочої рідини через ущільнення не допу- скаються; на рухомих поверхнях допускається наявність оливової плівки;

y внутрішні перетікання рідини із однієї порожнини в іншу ма- ють бути мінімальними;

y робочі поверхні елементів гідроциліндрів мають бути стійкими до зношення і корозії.

Матеріали для поршневих гідроциліндрів. Корпуси (гільзи)

циліндрів виготовляють із стальних безшовних гарячекатаних труб зі сталі 35 і 45, легованих сталей 30ХГСА і 12Х18Н9Т і алюмінієвих сплавів Д16Т. Шорсткість внутрішньої поверхні після хонінгування або розкатки кульками чи роликами має бути Ra = 0,10 мкм.

Штоки виготовляють із стальних поковок 40Х або 30ХГСА. Перед шліфуванням виконують поверхневе гартування до НRС 38...40. Шорсткість поверхні Ra = 0,05 мкм.

Поршні циліндрів виготовляють із сталей 35 і 45. Шорсткість по- верхні після обробки Ra = 0,80...0,40 мкм.

5.7.2. Гідродвигуни зворотно-поступального руху

Гідродвигуном зворотно-поступального руху (ДЗПР) називають гід- родвигун, в якого вихідна ланка має обмежений зворотно-посту- пальний рух і при одноразовому вмиканні його в роботу автоматично здійснює коливальний рух з певними частотою та амплітудою.

ДЗПР застосовують для приводу ножів різальних апаратів коса- рок, жаток, пристроїв для підрізання виноградної лози, для приводу в коливальний рух площадок (вібраторів) руйнування склепінь в бункерах зернозбиральних комбайнів.

122

Об’ємні гідромашини

Гідродвигун типу ДЗПР-80×8000 призначений для приводу ножів різальних апаратів з ходом 76,2 мм. Частота коливань штока в цьому гідродвигуні — в межах 4,7 – 11,7 цикла за секунду. Робо- чий об’єм 80 см3 за один цикл, максимальний тиск 16 МПа, зусилля на штоці 5 кН, маса 13 кг.

Основою такого гідродвигуна є поршневий гідроциліндр з двобіч- ним штоком та розподільник з циліндричним золотником.

Принцип дії. Робоча рідина, що підводиться під тиском по напірній лінії 9 (рис. 5.56) корпусу 1, надходить по каналу 10 золот- ника 4 під штовхач 12, а також по каналу 14 корпусу 1 в праву по- рожнину 17 гідроциліндра.

Під дією тиску рідини золотник 4 і поршень 18 гідроциліндра перекривають канал 7 корпусу зливної лінії 8. При цьому проточка 21 штока поршня сполучає канал 6 і канал 3 торця золотника із на- пірним каналом 9. Золотник зміщується вправо і своєю проточкою сполучає напірний канал 9 з лівою порожниною 20 гідроциліндра через канали 5 і 6. Поршень зі штоком зміщується вправо.

Внаслідок переміщення штока вправо його проточка 21 роз’єднує канали 6 та 3 і під лівим торцем золотника створюється запертий об’єм. При подальшому переміщенні вправо поршня він у крайньо- му положенні перекриє канал 15, через який зливається рідина із порожнини 17 гідроциліндра. При цьому проточка 16 штока сполу-

Рис. 5.56. Гідродвигун ДЗПР 80×8000:

1 — корпус; 2 і 11 — дроселі; 3, 5, 6, 7, 10, 13, 14, 15 і 19 — канали; 4 — золот- ник; 8 — зливна лінія; 9 — напірний канал; 12 — штовхач; 16 і 21 — проточки штоків поршня; 17 і 20 — порожнини гідроциліндра; 18 — поршень

123

Розділ 5

чає канали 19 і 13, завдяки чому рідина із запертого об’єму в лівій порожнині торця золотника надходить на злив. Оскільки права по- рожнина торця золотника під торцем штовхача 12 постійно знахо- диться під тиском рідини, то золотник зміщується вліво, сполучаю- чи своєю проточкою напірний канал 9 з порожниною 17 гідроцилін- дра. Внаслідок цього поршень рухається вліво. Для забезпечення плавної роботи гідродвигуна в його конструкції передбачено нере- гульовані дроселі 2 і 11. Дросель 2 призначений для згладжування стрибка тиску при зміні напрямку руху поршня, а дросель 11 демп- фірує удари золотника об корпус при переході його з одного поло- ження в інше.

Вібратори типу ГА-40000Б призначені для приводу в колива- льний рух площадок зернових бункерів комбайнів «Нива», «Ени-

Рис. 5.57. Схема роботи вібратора:

а і б — в нижньому і верхньому положеннях; в — умовне позна- чення на принципових схемах; 1 і 24 — нижня і верхня порож- нини корпусу; 2, 7 і 15 — внутрішні кільцеві виточки поршня; 3 — золотник; 4 — поршень; 5 і 19 — косі отвори; 6 і 8 — отвори, відповідно для зливання і підведення оливи; 9 і 21 — наскрізні радіальні отвори поршня; 10 і 20 — кільцеві виточки золотника;

11 — радіальний отвір поршня; 12 — пружина; 13 — шток; 14 — корпус; 16 і 18 — кільцеві виточки корпусу; 17 — зовнішня кільцева виточка поршня; 22 — радіальний отвір золотника; 23 — осьовий канал золотника

124

Об’ємні гідромашини

сей», «Дон», «Славутич» та ін. з метою руйнування склепінь зерна при його вивантаженні. За конструкцією і принципом дії вони ана- логічні ДЗПР-80×8000, а відрізняються технічними даними та де- якими конструктивними елементами.

Вібратор ГА-40000Б має робочий об’єм 12 см3, номінальний тиск 4,0МПа, частоту коливань 3,5 цикла/с, зусилля на штоці 2 кН, зага- льний ККД — 0,70, хід штока 3 мм, масу 5,8 кг.

Будову і принцип дії вібратора показано на рис. 5.57.

Принцип дії. При крайньому нижньому положенні золотни- ка (рис. 5.57, а) олива від розподільника під тиском подається насо- сом у нижню порожнину 1 корпусу. В цей час верхня порожнина корпусу і нижня внутрішня виточка 2 поршня сполучені із зливом. Поршень разом із золотником переміщуються вгору. Коли зовнішня виточка 17 поршня сполучається з верхньою виточкою 16 корпусу (див. рис. 5.57, б), олива під тиском подається по косому отвору 19 в нижню внутрішню виточку 2 поршня під золотник. Золотник, стис- каючи пружину, переміщується вгору відносно поршня і сполучає своєю верхньою виточкою 10 верхню порожнину 24 корпусу з напір- ною лінією, а нижньою виточкою 20 — нижню порожнину 1 корпусу із зливом. Поршень переміщується вниз. Як тільки зовнішня виточ- ка 17 поршня сполучиться з нижньою виточкою 18 корпусу (див. рис. 5.57, а), нижня внутрішня виточка 2 поршня сполучиться зі зливом. Золотник під дією пружини переміститься вниз і процес зворотно-поступального руху поршня повториться.

5.7.3. Поворотні гідродвигуни

Поворотним гідродвигуном називають такий гідродвигун, в якого кут повороту вихідної ланки обмежений, тобто не перевищує 360°.

Такі гідродвигуни застосовують в рульових керуваннях тракторів і сільськогосподарських машин, в конструкціях сільськогосподарсь- ких машин для керування робочими органами при повороті в ме- жах 0 – 360°, а також широко у гідроприводах верстатів.

За конструкцією робочих камер вони бувають поршневими, плас- тинчастими, мембранними.

Поршневі поворотні гідродвигуни мають робочі камери, утворені поверхнями корпусу і поршня. Поршнів може бути два або чотири з одним або з двома рейково-зубчастими передачами, або з кривоши- пно-шатунним механізмом (проріджувач сходів цукрових буряків ПСА-2,7).

Чотирипоршневий поворотний гідродвигун має корпус 1

(рис. 5.58) циліндрів, чотири поршні 2, 4, 5 і 10, жорстко з’єднані із зубовими рейками 3 і 6. Рейка входить в зачеплення з шестернею 7, закріпленою на вихідному валу 9. Упорами 8 встановлюють зазор в зачепленні і певне положення рейок з метою усунення їх повороту.

125

Розділ 5

Рис. 5.58. Схема чотирипоршневого дворей- кового поворотного гідродвигуна:

а — будова; б — умовне позначення на принци- пових схемах; 1 — корпус циліндрів; 2, 4, 5, 10 — поршні; 3, 6 — рейки; 7 — шестерня; 8 — упор; 9 — вихідний вал; А, Б, В, Г — робочі камери

Принцип дії.

При подачі рідини під тиском в робочі камери А і В поршні 2 і 5, а та- кож рейки 3 і 6 пере- міщуються у протиле- жні сторони, повертаю- чи шестерню 7 з валом 9 за стрілкою годинни- ка. Із камер Б і Г ріди- на поршнями 4 і 10 ви- тискається у зливну лінію. Керування пото- ком рідини здійснюєть- ся гідророзподільником.

Крутний момент на валу поршневого пово- ротного гідродвигуна розраховують за залеж- ністю

M = ∆PSпD0z/2,

(5.43)

де ∆P — перепад тисків; Sп — площа поршня; D0 — діаметр почат-

кового кола шестерні; z — кількість одночасно працюючих поршнів. Кутова швидкість вала

	ω =	8Q	,	(5.44)
		πd2D z
		0

де Q — витрата рідини; d — діаметр поршня.

Пластинчасті поворотні гід-
родвигуни за кількістю пластин
поділяють на одно-, дво- і трипла-
стинчасті.
Однопластинчастий поворот-
ний гідродвигун має корпус 1 (рис.
5.59) з бічними кришками 3 і 4 та
пластиною 2, жорстко закріпленою
на валу 5. При підведенні під тис-
ком рідини в одну із камер А або Б
пластина з валом повертатиметься	Рис. 5.59. Схема однопластинча-
на певний кут.	стого поворотного гідродвигуна:
Крутний момент на валу такого	1 — корпус; 2 — пластина; 3 і 4 —
поворотного гідродвигуна	кришки; 5 — вал; А, Б — робочі ка-
	мери

126

Об’ємні гідромашини

M = ∆PSl, (5.45)

де S = (R – r)b — площа ро- бочої частини пластинки; l = (R + r)/2 — плече прикла- дання сили тиску; R і r — великий і малий радіуси пластини; b — ширина пла- стини.

Кутова швидкість вала

2Q	(5.46)
ω = d(R2 −r2 ).

Будову двопоршневого однорейкового і мембранно-

го поворотних гідродвигунів показано на рис. 5.60.

Поворотні гідродвигуни практично безінерційні гід- ромашини. Їх застосовують при тисках до 20 МПа.

Рис. 5.60. Схеми поворотних гідродвигунів:

а — двопоршневого однорейкового; б — мембранного

5.8.Привід насосів та з’єднання вала гідромотора з валом виконуючого органа

Умобільних машинах (тракторах, автомобілях, комбайнах тощо) привід насосів здійснюється безпосередньо від двигуна або від гід- равлічної системи відбору потужності (ГСВП), а в стаціонарних — переважно від електродвигуна.

Увсіх випадках не бажано на привідний вал насоса встановлю- вати шків чи зірочку, бо це призводить до швидкого виходу з ладу робочого комплекту насоса. Як правило привід насоса здійснюють через муфти від розподільних шестерень двигуна (рис. 5. 61) або від колінчастого вала двигуна клинопасовою передачею на спеціаль- ний вал, встановлений на підшипниках автономного корпусу, (рис. 5.62).

Утракторах типу ДТ-75 насос приводиться в дію від вала приво- ду вентилятора (рис. 5.63), а в автомобілях — від коробки відбору потужності, встановленої на картері коробки передач (рис. 5.64).

При передачі крутного моменту від гідромотора на виконуючий орган використовують спеціальні муфти: гумово-пальцьові, кулач- кові, зубчасті. На рис. 5.65 показано привід розкидального диска від гідромотора машини типу КСА-3 для внесення добрив.

127

Розділ 5

Рис. 5.61. Привід насосів комбайна «Енисей»:

1 — насос НШ-10Е; 2,14 — кулачкові муфти; 3,11 — вали з кулачками; 4, 10, 12 — підшипники; 5, 13 — корпуси; 6 — втулка; 7 — кришка розподільних зу- бчастих коліс двигуна; 8, 9 — розподільні шестерні двигуна; 15 — насос НШ-32У; 16 — сухарики; 17 — вилка ввімкнення насоса; 18 — валик вилки; 19 — кулька фіксатора; 20 — пружина фіксатора

128

Об’ємні гідромашини

Рис. 5.62. Привід насосів комбайна КСК-100:

1 — натяжний пристрій; 2 — болт кріплення корпусу; 3 — клинопасова пере- дача; 4 — вал дизеля; 5 — насос НШ-32-2; 6 — привідний вал; 7 — шків; 8 — насос НШ-10Е-Л; 9 — корпус

129

Розділ 5

Рис. 5.63. Привід насоса гідроприводу трактора типу ДТ–75:

1 — валик приводу вентилятора дизеля; 2 і 3 кулачкові напівмуфти; 4 — вил- ка; 5 — корпус приводу насоса; 6 — насос

Рис. 5.64. Привід насоса гідроприводу автомобіля-самоскида типу ГАЗ-САЗ-53Б:

1 — шестерня третьої передачі; 2 — ущільнення; 3 — ведуча шестерня; 4 і 8 — підшипники; 5 — вісь; 6 — фіксатор; 7 — ведена шестерня зі шліцами під вал насоса; 9 — картер

130

Об’ємні гідромашини

Рис. 5.65. Привід розки- дального диска від гід- ромотора машини типу КСА-3 для внесення мі- неральних добрив:

1 — гідромотор; 2 — зубча- ста втулка; 3 — вал диска; 4 — підшипник кочення; 5 — корпус підшипників; 6 — диск; 7 — вал гідромо- тора

В таких конструк- ціях приводу знижу- ються дії радіальних сил на вал гідрома- шини і відповідно під- вищується надійність та довговічність при- воду.

Запитання для самоконтролю

?	1. Які гідропристрої належать до гідромашин? 2. Типи насосів, що за-
	стосовують у гідроприводах сільськогосподарської техніки? 3. Що розуміють
	під поняттями «динамічний» та «об’ємний» насос? 4. Чи зміниться потуж-
	ність насоса при зміні частоти обертання його вала? Чому? 5. Що розуміють
	під поняттям «регульований насос»? 6. Що означає поняття «гідромотор»?
	7. Чи зміниться подача насоса при зміні частоти обертання його вала? Чо-
	му? 8. Назвіть переваги і недоліки шестеренних гідромашин. 9. Чи регу-
	льований шестеренний насос? 10. Назвіть переваги і недоліки планетарних

гідромоторів. 11. Як змінюють робочий об’єм аксіально-плунжерного насоса з похи- лим диском? 12. Які показники наведено на етикетці шестеренного насоса? 13. Розшифруйте марку насоса НШ-32-10-Л-3. 14. Чи можна шестеренний насос ви- користати у режимі гідромотора і навпаки? 15. Класифікація гідроциліндрів. 16. У яких випадках застосовують тандем-циліндри? 17. У яких випадках застосовують плунжерні гідроциліндри? 18. У яких випадках застосовують телескопічні гідроцилі- ндри? 19. Типи гідродвигунів, що застосовують у гідроприводах сільськогосподарсь- кої техніки. 20. Призначення гідромеханічного клапана гідроциліндра типу Ц-75. 21. Що означає поняття «поворотний гідродвигун»? 22. Назвіть типи приводів насо- сів.

131