Радиально-поршневые гидромашины презентация

Содержание

За каждый оборот кривошипа поршень совершает два хода 1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – кулиса; 4 – поршень; 5 - цилиндр

Слайд 1Лекция 6
Радиально-поршневые гидромашины

Слайд 2За каждый оборот кривошипа поршень совершает два хода
1 – кривошип;
2

– шатун;
3 – кулиса;
4 – поршень;
5 - цилиндр

Слайд 3Поршневой насос с подвижной кулисой
1 – кривошип; 2 – шатун; 3

– кулиса; 4 – поршень; 5 - цилиндр

четырехзвенный механизм;
неподвижный кривошип, а кулиса вращается

Как снизить неравномерность подачи?
можно использовать многопоршневую схему, расположив цилиндры звездообразно.

Слайд 4Кинематическая схема РПГ, полученная путем инверсии кривошипного механизма
Цапфа неподвижна (подвод через

входные (С1) и выходные (С2) окна)

1 – ротор, 2 – статор, 3 – поршень, 4 - цапфа

Слайд 5Барабан может свободно вращаться, увлекаемый прижатыми к нему поршнями
Такое конструктивное

решение:
уменьшает потери на трение поршней о статора;
снижает износ поршней;
позволяет довести давление до 21МПа.

Слайд 6Давление выше 21 МПа лимитируется прогибом распределительной цапфы:
повышенные зазоры (утечки,

вязкость, потери на трение, КПД);
заедание ротора.

Радиальное расположение поршней требует достаточно большого диаметра ротора

Моменты инерций вращающихся частей достаточно большие

Слайд 7Классификация РПГ
гидромашины с цилиндрической направляющей статора и принудительным ведением поршней;
гидромашины с

конической направляющей и прижимом поршней за счет центробежных сил.

Слайд 8Принудительное ведение поршней
1-ротор; 2-статор; 3-поршень; 4-ползушка; 5-втулка; 6-ось;
7-ролики; 8-шайбы;

9-квадратные шайбы

Слайд 9применяется обычно в самовсасывающих насосах;
поршни полностью разгружены от изгибающих усилий.
Установка поршня

с ползушкой в расточке ротора

Слайд 10Прижим поршней центробежными силами
используется при избыточном давлении на всасывании
(поршни прижимаются к

направляющей в момент пуска).

Слайд 11Производительность РПГ
Средняя геометрическая подача насоса

где z – число поршней
d - диаметр

поршня;
2е - ход поршня за один оборот ротора;
n - частота вращения приводного вала.

Гидромашины регулируемы (е - параметр регулирования)
Влияет на ход поршня и, следовательно, подачу насоса.

Слайд 12Мгновенная подача насоса
подача одного поршня

где v - скорость движения поршня

в данный момент времени


- площадь поршня

Скорость поршня


где h - перемещение поршня

Слайд 13При

ОO1=R+e
После поворота ротора


перемещение поршня при повороте ротора на угол φ

Слайд 14скорость перемещения поршня


можно принять

Тогда



Слайд 15Обычно для четного числа поршней индекс равен

для нечетного

или

где

z - число поршней в гидромашине

где индекс "н" означает суммирование по всем поршням, одновременно находящимся в полости нагнетания

Слайд 16Для нечетного числа поршней:


Слайд 17Для четного числа поршней:

Коэффициент неравномерности подачи

Слайд 18Кинематика гидромашины
Поршни прижимаются к барабану, вступая с ним во фрикционное

взаимодействие
Барабан в обеих кинематических схемах следует за ротором. Если барабан ведется одним поршнем, то угловая скорость барабана:




откуда


Продифференцируем это уравнение:



С учетом того, что



Слайд 19Кинематика РПГ с цилиндрической направляющей и принудительным ведением поршней
Угловая скорость

вращения
ролика вокруг оси O определяется


Поставив вместо



получим


Ролик относительно оси O
вращается в двух
противоположных направлениях

Слайд 20Кинематика РПГ с конической направляющей статора
точка контакта сферической поверхности головки

поршня смещена относительно его центра, и при вращении ротора поршень поворачивается вокруг собственной оси.

Слайд 21Кинематика движения поршня
А - точка контакта головки поршня с конической

направляющей;
τ - угол наклона конической направляющей

Слайд 22координаты точки А:

Из




Угловая скорость поворота поршня
относительно собственной оси




Тогда


С учетом того, что


можно записать


Закономерность вращения поршня такая же, как и ролика

Слайд 23Точка контакта должна располагаться на сферической части головки поршня в достаточном

удалении (не менее 1 мм) от границы сферы.


Максимальное значение при


Чтобы точка с координатами


принадлежала поршню, необходимо


откуда



диаметр окружности контактов на сфере

Слайд 24Силы, действующие в РПГ
Давление действует на поршень в точке O.
Возникает

реактивная сила N.




При распространенном отношении


можно принять


Ранее получено

Тогда


Слайд 25ГМ с конической направляющей


AD получено ранее


Наибольшее значение

Реактивная сила
Реакция

R ротора на поршень


Слайд 26Сила Т является составляющей силы R и лежит в плоскости, перпендикулярной

к оси ротора


Второй составляющей силы R будет сила Т0 направленная вдоль оси ротора


Слайд 27Поршни в ГМ с конической направляющей барабана статора размещаются обычно в

несколько рядов (от 2-х до 4-х).
Для уравновешивания осевых сил:
при четном числе рядов образующие конических поверхностей выполняются направленными друг к другу;
оси поршней, расположенных в одном ряду, несколько сдвигаются относительно друг друга в осевом направлении гидромашины

Слайд 28Гидромашины с цилиндрической направляющей
Реакция N статорного кольца передается оси ползушки.

Составляющая Т реакции - это усилие, с которым ползун воздействует на ротор.
Площадь опоры ползуна определяем из допустимого напряжения смятия



- площадь опоры ползуна


до 10% опорной поверхности ползуна занимают смазочные канавки, необходимую площадь опоры ползуна определяют


Слайд 29Напряжение в линии контакта ролика с цилиндрической направляющей
где N —

реактивная сила


Е - приведенный модуль упругости материалов ролика и статорного кольца;
b, r - ширина и радиус ролика;
R - радиус расположения оси ролика;

При уточненных расчетах учитывают центробежную силу


где m - масса поршня и сопряженных с ним частей (ползушки, роликов, шайб, оси);
rц - радиус центра тяжести поршня и сопряженных с ним частей

Слайд 30Гидромашины с конической направляющей
Напряжение в месте контакта головки
поршня с

коническим кольцом



где m - коэффициент, определяемый отношением


G - наибольшее значение реакции конического кольца;
E - приведенный модуль упругости материалов поршня и конического кольца


- радиус кривизны конической поверхности

Слайд 31Для насосов с конической направляющей величина центробежной силы должна быть достаточной

для преодоления действия следующих сил:
силы трения поршня в роторе;
силы для разгона поршня;
силы атмосферного давления на поршень, возникающей в результате образования вакуума под поршнем.

Поршень должен иметь массу достаточной величины. Поэтому, диаметр поршня не должен быть меньше 16 мм при n=1000 об/мин и 22 мм - при n = 750 об/мин.

Слайд 32Определение равнодействующей сил, нагружающих ротор
Определяется графически и может быть разложена

на две составляющие X и Y

Наибольшее значение силы




Слайд 33Цапфовые распределители
применяются в большинстве конструкций радиальных машин
Диаметр зависит от площади

просверленных отверстий, которая, в свою очередь, зависит от расхода жидкости, проходящей через машину.
для самовсасывающих насосов скорость потока жидкости ν=3...4 м/с
в насосах, не рассчитанных на самовсасывание, и в гидромоторах ν=6 м/с.

Слайд 34Цапфа 1 выполняется цилиндрической или конической формы
Конусная цапфа обеспечивает малый

зазор между цапфой 1 и втулкой ротора 2.
Однако изготовление и замена изношенной втулки сложнее

Слайд 35При проектировании распределительной оси необходимо обеспечение четырех условий:
напряжение на изгиб не

должно выходить за допустимые пределы,


прогиб цапфы должен быть в пределах допустимого во избежание заедания пары цапфа - втулка ротора;
скорости скольжения втулки ротора на распределительной оси не должны превосходить допустимых (ν=3м/с - для регулируемых насосов и ν=4,5м/с - для нерегулируемых гидромотором);
ротор на распределительной оси должен находиться во взвешенном состоянии (гидравлическое уравновешивание обязательно).

Слайд 36необходимо рассчитать прогиб в направлении оси Y

где Y - сила,

нагружающая цапфу в направлении оси y;
E - модуль упругости материала цапфы;


- момент инерции цапфы относительно оси x

Во избежание недопустимого прогиба должно быть соблюдено условие


Слайд 37Выводы
Как кинематически получилась РПГ?
Схемы РПГ (pвс);
Гидромашины работают в

основном в режиме насоса. В режиме гидромотора используются высокомоментные гидромоторы, которые являются модификацией РПГ;
Для получения большого момента без существенного увеличения габаритов, давления и числа поршней следует увеличить кратность действия поршней.
Четное число кратности действия позволяет устранить радиальные силы давления блока цилиндров на подшипники

Слайд 38Аксиальные
С наклон блоком
Радиальные
Радиально-поршневые гидромашины
С постоянным объемом
С наклон блоком
С регулируемым объемом
Аксиальные
Пластинчатые
С регулир.

объемом

Гидронасосы

Поршневые

С постоянным объемом

Шестеренные

Внешнее

Внутреннее

Слайд 39
Радиально-поршневой насос с регулируемым объемом

Слайд 40

Рабочий объем до 250 см3
Давление до 350 бар
Регулируется
Высокий КПД
Высокая продолжительность

работы
Малые габариты
Высокая стоимость

Характеристики Радиальных насосов

















Слайд 41Регулирование подачи осуществляется за счет того, что рабочие камеры в течение

некоторой величины хода поршней при нагнетании, остаются сообщенными с всасывающей линией посредством принудительно удерживаемых в открытом состоянии всасывающих, или специальных сливных клапанов

Похожие презентации

JDBC. База данных. Соединение с базами данных на Java 182
Анализ региона Население: Твери – 410 900 чел. Тверской области – 1 471 459 чел. Уровень доходов – работников крупных и средних предприятий экономики. 221
(с применением системно – деятельностного метода)Одушевленные и неодушевленные имена существительные 277
Создание электронных тестов 188
Менделеев Дмитрий Иванович [27.1(8.2).1834, Тобольск, - 20.1(2.2).1907, Петербург], русский химик, открывший периодический закон химических элементов, разносторонний учёный, педагог и общественный деятель. 250
Effect-Invest 1.5 197

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика