Гидропривод мобильных машин. Лабораторный практикум (стр. 8 )

8 – сферический распределитель; 9 – поршень; 10 – тарельчатая пружина;

11 – шатун; 12 – шариковые радиально – упорные подшипники;

13 – шариковый радиальный подшипник; 14 – уплотнение

Работа гидромашины в режиме насоса. При вращении вала шатуны с поршнями ведут блок цилиндров, совершая возвратно – поступательное движение относительно блока цилиндров. За один оборот вала каждый поршень совершает один двойной ход – всасывание и нагнетание рабочей жидкости.

Работа гидромашины в режиме мотора. Жидкость нагнетается из гидросистемы через отверстие в крышке 7 и распределителе 8 в камеры блока цилиндров. Давление жидкости на поршни передаётся через шатуны на диск вала, создавая крутящий момент. Частота вращения вала гидромотора зависит от расхода жидкости, проходящей через гидромотор. При изменении направления подачи жидкости изменяется направление вращения вала гидромотора.

На тип гидромашин(характер её использования – насос или гидромотор, возможность регулирования и количество потоков рабочей жидкости) с наклонным блоком серии 200 и серии 300 указывает её цифровое обозначение.

Для серии 200:

- 207 – регулируемый однопоточный насос;

- 210 – нерегулируемый насос – мотор;

- 223 – регулируемый двухпоточный насос с автоматическим управлением;

- 224 – регулируемый двухпоточный насос с ручным управлением.

Для серии 300:

- 310 – нерегулируемый гидромотор;

- 311 – нерегулируемый насос;

- 312 – регулируемый гидромотор;

- 313 – регулируемый однопоточный насос;

- 323 – регулируемый двухпоточный насос;

- 333 – регулируемый трёхпоточный насос.

3.2. Гидронасос аксиально – поршневой регулируемый с наклонным диском НАД 63/200

Конструкция насоса НАД 63/200 представлена на рис. 3.4. Приводной вал 10 при помощи эвольвентного шлицевого соединения, компенсирующего в процессе работы относительное смещение осей и угол излома осей, приводит во вращение блок цилиндров 3. При этом плунжеры 4, опираясь бронзовыми подпятниками на наклонный диск, совершают возвратно – поступательное движение, осуществляя таким образом всасывание и нагнетание рабочей жидкости. Пружина 5 через сферическую опору 6 и прижимной диск 14 осуществляет постоянный поджим плунжеров 4 с подпятниками к опорному диску 13. Рабочая жидкость подводится к торцу блока цилиндров и вытесняется в напорную линию через распределительный диск 2.

Рис. 3.4. Гидронасос аксиально – поршневой с наклонным диском

НАД 63/200 с регулятором мощности:

1 – корпус; 2 – распределительный диск; 3 – блок цилиндров; 4 – плунжер;

5 – поджимная пружина; 6 – сферическая опора; 7 – роликовый подшипник;

8 – регулятор мощности; 9 – передняя крышка; 10 – приводной вал;

11 – сервопоршень; 12 – наклонная шайба; 13 – опорный диск;

14 – прижимной диск.

Роликовый подшипник 7 служит опорой блоку цилиндров 3 и воспринимает радиальные нагрузки, возникающие в месте контакта плунжеров 4 через подпятники с наклонным диском.

Изменение подачи насоса осуществляется поворотом наклонной шайбы 12 в цилиндрической направляющей передней крышки 9. Наклонная шайба 12 посредством пальцев связана с сервопоршнем 11, который перемещает наклонную шайбу на некоторый угол в соответствии с увеличением давления в напорной линии выше установленного, изменяя таким образом подачу насоса.

3.3. Сравнительная оценка аксиально - поршневых гидромашин с наклонным диском и с наклонным блоком.

Гидромашины с наклонным блоком имеют мощный подшипниковый узел, превосходящий габаритными размерами и массой размеры и массу блока цилиндров, срок службы которого обычно определяет срок службы гидромашины. Срок службы гидромашин с наклонным диском определяется сроком службы пары поршень – цилиндр. Дело в том, что боковая составляющая силы, действующей со стороны шатуна на поршень гидромашины  с наклонным блоком, очень мала, что обуславливает небольшие силы трения поршня о стенку цилиндра. В гидромашинах с наклонным диском поршень шарнирно опирается на наклонную поверхность, боковая составляющая реакции которой приводит к возникновению боковых сил, которые при движении поршня вызывают значительные силы трения. Поэтому механический КПД гидромашин с наклонным блоком выше, чем гидромашин с наклонным диском.

Увеличение угла наклона блока и диска приводит к уменьшению размеров и массы гидромашины. Угол поворота наклонного диска не превышает 20° (обычно этот угол составляет 18°). Угол поворота наклонного блока нерегулируемых гидромашин может достигать 40°, регулируемых – 30° (чаще всего он составляет 25°).

В гидроприводах мобильной техники наибольшее распространение получили аксиально – поршневые гидромашины с наклонным блоком благодаря ряду преимуществ:

- более высокие энергетические параметры (в гидромашинах с наклонным диском механические потери из-за больших радиальных сил, действующих на поршни, больше);

- КПД гидромашин с наклонным блоком выше, чем у гидромашин с наклонным диском (90 … 92% против 88 … 90%)

- более высокая допустимая частота вращения приводного вала (мйньшие радиальные и осевые размеры блока цилиндров);

- значительный диапазон силового регулирования за счёт бульшего максимального угла наклона блока цилиндров;

- мйньшие требования к чистоте рабочей жидкости (25…40 мкм против 10…15 мкм для гидромашин с наклонным диском);

- бульшая надёжность при работе с переменными нагрузками;

- высокая степень унификации.

Трудоёмкость изготовления гидромашин с наклонным блоком на 8 … 12 % выше, чем у гидромашин с наклоным диском. Это объясняется бульшей металлоёмкостью и бульшим числом деталей высокой точности. Из-за мйньшей нагруженности подшипников ресурс гидромашин с наклонным блоком составляет 10 тыс. часов при давлении 32 МПа, гидромашин с наклонным диском при том же давлении – 13 тыс. часов (подшипниковые узлы определяют долговечность гидромашин).

Гидромашины с наклонным диском более выгодно использовать в гидроприводах, испытывающих постоянные нагрузки.

3.4. Поршневой насос системы кондиционирования автомобиля

Поршневой насос (компрессор) системы кондиционирования автомобиля предназначен для сжатия газообразного хладогента низкой температуры и низкого давления и, таким образом, превращение его в газ высокой температуры и высокого давления. Представленный к рассмотрению компрессор представляет собой аксиально – поршневой насос (рис. 3.5).

При подаче напряжения на электромагнит 7 срабатывает электромагнитная муфта, в результате чего происходит передача вращения от шкива 5 на вал 8. Установленная жёстко на валу наклонная шайба 9 обеспечивает возвратно – поступательное движение поршня 2. При перемещении влево происходит вытеснение рабочей среды в напорную линию через выпускной клапан 4 из одной рабочей камеры и всасывание в другую рабочую камеру через впускной клапан 3. Такая конструкция обеспечивает отсутствие холостого хода, компактность конструкции при количестве рабочих камер, равном шести.

Рис. 3.5. Поршневой компрессор аксиального типа:

1 – корпус; 2 – поршень; 3 – впускной клапан; 4 – выпускной клапан; 5 – шкив;

6 – диск; 7 – электромагнит; 8 – вал; 9 – наклонная шайба; 10 – подпятник

3.5. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Изучить конструкции гидромашин 310.112, НАД 63/200, поршневого компрессора тип MJS 130.

2. Определить параметры гидромашин 310.112 и НАД 63/200:

  - рабочий объём насоса ;

  - теоретическую подачу насоса ;

  - объёмный КПД насоса (коэффициент подачи) ;

  - полезную мощность насоса ;

  - затрачиваемую (подводимую) мощность насоса .

При определении параметров насосов использовать исходные данные, представленные в таб. 5. Результаты расчетов свести в таб. 6.

Таблица 5

Тип гидромашины	Диаметр поршней п, мм	Число поршней	Угол накона блока (диска) , град	Диаметр осей поршней , мм	Частота вращения , об/мин	Подача , л/мин  (насоса / мотора)	Номинальное давление , МПа	Полный КПД (насоса / мотора)
310.112	25	7	25	77	1500	159,6/175	20	91/92
НАД 63/200	22	7	±20	65	1500	89	20	89

Таблица 6