Převodový hydraulický stroj

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 5. prosince 2021; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Ozubený (ozubený, ozubený) hydraulický stroj je jedním z typů objemových hydraulických strojů.

Stejně jako ostatní typy objemových rotačních hydraulických strojů může i tento stroj pracovat v principu jak v režimu čerpadla , tak v režimu hydromotoru . V případě, že na hřídel hydraulického stroje působí krouticí moment , stroj pracuje v režimu čerpadla. Je-li na vstup hydraulického stroje pod tlakem přiváděna pracovní kapalina, je krouticí moment odváděn z hřídele a stroj pracuje v režimu hydromotoru .

Konstrukční typy

Zubové hydraulické stroje se vyrábí s vnějším a vnitřním ozubením (jednou z možností pro druhé je gerotorický hydraulický stroj se speciálním trochoidním ozubením). Hydraulické stroje s vnitřním převodem jsou kompaktnější, ale kvůli složitosti výroby se používají jen zřídka. Někdy se pro snížení hluku a nerovnoměrného posuvu používají ozubená kola se šikmými zuby . V některých případech pro usnadnění vstupu čerpaného média (polymerní tavenina) má vstupní potrubí rozměry (ekvivalentní průměr) úměrné velikosti ozubených kol.

Zubový hydraulický stroj s vnějším ozubením
Zubový hydraulický stroj s vnitřním ozubením
Hydraulický stroj Gerotor (s vnitřním převodem bez půlměsícového prvku)
V tomto čerpadle s vnitřním zubem se kapalina pohybuje zleva doprava

Jak to funguje

Externí zubové čerpadlo funguje následovně. Hnací kolo je v neustálém záběru s hnaným kolem a uvádí je do rotačního pohybu. Když se ozubená kola čerpadla otáčí v sací dutině v opačných směrech, zuby, které se uvolní, vytvoří vzácnost (vakuum). Díky tomu vstupuje do sací dutiny z hydraulické nádrže pracovní kapalina , která se po vyplnění dutin mezi zuby obou ozubených kol pohybuje zuby podél válcových stěn jímek ve skříni a je převáděna ze sací dutiny do vypouštěcí dutina, kde zuby ozubeného kola zabírající vytlačují kapalinu z dutin do vstřikovacího potrubí. V tomto případě je mezi zuby vytvořen těsný kontakt, v důsledku čehož je zpětný přenos kapaliny z výtlačné dutiny do sací dutiny zanedbatelný. Mazání pohyblivých prvků čerpadla je prováděno čerpanou kapalinou (olej, tavenina polymeru atd.), pro přívod mazací kapaliny do třecích zón zajišťuje konstrukce čerpadla speciální kanály v částech tělesa čerpadla.

Pracovní objem

Pracovní objem hydraulického stroje s vnějším ozubením lze určit podle vzorce:

$q_{0}=2\pi \cdot m^{2}\cdot b\cdot z,$

kde je modul ozubení ;

m

b

- šířka ozubeného kola;

z

- počet zubů ozubeného hydraulického stroje, který se vztahuje k počtu zubů na jednom ozubeném kole.

Uzamčené svazky

Jedním z technických problémů ozubených hydraulických strojů je problém zablokovaných objemů , které jsou nežádoucí. Vzhledem k nízké stlačitelnosti kapaliny může výskyt zablokovaných objemů během provozu hydraulického stroje, pokud nejsou přijata žádná opatření k boji proti nim, vést k výskytu velkého momentu na hřídeli. Pro boj s nimi jsou v těle nebo krytu vyrobeny speciální drážky, kterými kapalina z uzamčených objemů jde buď do vysokotlaké dutiny, nebo do nízkotlaké dutiny.

Rozsah

Tento typ stroje je široce používán v objemových hydraulických pohonných systémech, v mazacích systémech atd. Například hydraulický pohon buldozerů na bázi traktorů T-100 , T-130 a T-180 má výkonové zubové čerpadlo NSh-100.

Zubová čerpadla se používají k získání tlaků do 30 MPa [1] (s použitím velmi čisté kapaliny a vysoké moderní přesnosti výroby).

Čerpadla Gerotor se používají k dodávání cementu a betonové směsi z míchačky betonu do místa lití. Kromě toho se gerotorové hydraulické stroje používají jako centrální článek u některých diferenciálů se zvýšeným vnitřním odporem .

V některých případech je vyžadována synchronní dodávka čerpané (čerpané) kapaliny na různá odběrná místa - v těchto případech je vhodné použít víceproudová čerpadla s jedním pohonem. Výhodou je, že podávání může být pouze současné. Konstrukce využívající víceproudová čerpadla je kompaktnější, jednodušší a lehčí.

Výhody

široký rozsah střední viskozity;
jednoduchost designu;
vysoká spolehlivost ve srovnání např. s hydraulickými stroji s axiálním pístem ;
nízké náklady;
schopnost pracovat vysokou rychlostí;
jednoduchost provedení zpětného chodu u zubových čerpadel (stačí změnit směr otáčení hnacího kola);
vysoká spolehlivost při práci např. s taveninami polymerů.

Nevýhody

neregulovaný pracovní objem;
neschopnost pracovat při velmi vysokých tlacích nebo vysoké požadavky na materiály a výrobu dílů čerpadla;
ve srovnání s lamelovými hydraulickými stroji - větší nerovnoměrnost posuvu;
vysoký požadavek na přesnost výroby ozubených kol a desek, které tvoří skříň;
dvojitá změna směru pohybu kapaliny v čerpadle, která snižuje účinnost.

Značení ozubených hydraulických strojů

Značení domácích zubových čerpadel je nastaveno v souladu s „GOST 19027-89 ZUBOVÁ ČERPADLA. Hlavní parametry“.

Hlavní technické vlastnosti

Pracovní objem, cm³.
Jmenovitá rychlost, s‾¹.
Jmenovitý průtok, l/min.
Výstupní tlak, jmenovitý a maximální, MPa.
Rychlost krmení, alespoň v akciích.
Účinnost, ne menší, ve zlomcích.
Jmenovitý výkon, kW, nic víc.
Váha (kg.

Poznámky

↑ Bashta T. M., Rudnev S. S., Nekrasov B. B. et al . Hydraulika, hydraulické stroje a hydraulické pohony: Učebnice pro technické univerzity / - 2. vyd., přepracováno. - M .: Mashinostroenie, 1982. (jaká stránka?)

Literatura

Yudin E. M. Zubová čerpadla. Základní parametry a jejich výpočet / Vydání 2, přepracováno a doplněno. Moskva, nakladatelství "Mashinostroenie", 1964. - 236 s.
Lepeshkin A.V., Michailin A.A., Sheipak A.A. Hydraulika a hydropneumatický pohon: učebnice, část 2. Hydraulické stroje a hydropneumatický pohon. / ed. A. A. Sheipak. — M.: MGIU, 2003. — 352 s.
Bashta T. M. , Rudnev S. S., Nekrasov B. B. a kol. Hydraulika, hydraulické stroje a hydraulické pohony: Učebnice pro vysoké školy strojírenské / - 2. vyd., přepracováno. - M.: Mashinostroenie, 1982.
GOST 19027-89 Zubová čerpadla. Hlavní parametry.
Bashta T. M. Hydraulické pohony letadel. - 4. vydání, přepracované a doplněné, nakladatelství Mashinostroenie, Moskva, 1967.