 |
Тогда коэффициент подачи насоса можно определить так
|
|
|
|
, (2.6)
причем значение V0, полученное по формуле (2.1), уточняется по технической характеристике насоса (табл. 2.3).
2.3 Содержание отчета
Результаты лабораторной работы заносятся в таблицу 2.2.
Таблица 2.2.- Результаты испытаний шестеренного насоса
| Давление, развиваемое насосом p | Объем отсчета Qд | Количество оборотов вала насоса Σn | Подача насоса на оборот qH | Рабочий объем насоса V0 | Коэффициент подачи насоса КQ |
По полученным результатам строятся зависимости коэффициента подачи насоса КQ и действительной мощности N от давления p.
Таблица 2.3 - Технические характеристики шестеренных насосов
| Показатель | НШ-6Е-3 | НШ-10-3 | НШ-32У-2 | НШ-32У-3 | НШ-50У-2 | НШ-50А-3 | НШ-71А-3 | НШ-100А-3 | НШ-250-3 |
| Рабочий объем, см3 Давление, МПа: номинальное максимальное Частота вращения, мин-1: минимальная номинальная максимальная Мощность номинальная, кВт. КПД (не менее): объемный полный Масса, кг | 6,3 5,12 0,85 - 2,3 | 7.5 0,92 0,82 2,48 | 31,7 17,5 17,9 0,92 0,82 5,26 | 0,92 0,82 5,5 | 49,1 17,5 25,7 0,92 - 6,19 | 48,8 25,2 0,92 0,82 7,17 | 69,7 30,53 0,94 0,85 11,8 | 98,8 43,15 0,91 0,85 16,8 | 100,2 0,91 0,85 15,6 |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Как определить рабочий объем шестеренного насоса?
2 Как работает З-образная манжета?
3 Подшипники какого типа используются в шестеренных машинах?
4 Каким образом в шестеренных машинах осуществляется уменьшение утечек рабочей жидкости?
|
|
|
5 Каких типов шестеренные машины Вы знаете?
6 Расскажите структуру условного обозначения шестеренных машин?
7 С какой целью на компенсаторах выполнены насечки?
8 Каким образом осуществляется смазка и охлаждение подшипников в шестеренных машинах?
9 Что такое коэффициент подачи насоса?
10 Как определить мощность, развиваемую насосом?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВЫХ ГИДРОМАШИН И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
3.1 Общие сведения
Аксиально-поршневые гидромашины относятся к роторно-поршневым гидромашинам с пространственной кинематикой, в которых вращательное движение вала (для насосов) преобразуется в возвратно-поступательное движение поршней (вытеснителей). У этих гидромашин рабочие камеры образованы рабочими поверхностями цилиндров и поршней, а оси поршней параллельны (аксиальны) оси блока цилиндров (ротору) или составляют с ней угол не более 45°.
По кинематическим схемам, заложенным в основу конструкции, аксиально-поршневые гидромашины разделяют на гидромашины с наклонным блоком цилиндров и с наклонным диском.
На рис. 3.1, а показана схема аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком цилиндров, а на рисунке 3.2,а его конструкция. Насос состоит из неподвижного распределительного диска 1, имеющего два серпообразных канала, соединенных со всасывающей 8 и напорной Н гидролиниям. Внутри вращающегося блока цилиндров 2 расположены рабочие камеры 3, образованные поверхностями цилиндров и перемещающихся поршней 4. Поршни шарнирно соединены шатунами 5 с упорным фланцем 6, который вращается вместе с приводным валом 7.
При совместном вращении вала 7 и блока цилиндров 2 вокруг своих осей поршни 4, вращаясь вместе с блоком, совершают возвратно-поступательное движение относительно цилиндров. За один оборот вала каждый поршень насоса совершает один двойной ход. В результате этого каждый поршень в течение одной половины оборота освобождает некоторое пространство внутри цилиндра и рабочая камера заполняется жидкостью из всасывающей гидролинии В. Происходит цикл всасывания. В течение следующей половины оборота поршень вытесняет жидкость из рабочей камеры в напорную гидролинию Н. Происходит цикл нагнетания.
|
|
|
|
| 1 – распределительный диск; 2 – блок цилиндров (ротор); 3 – рабочая камера; 4 – поршень (вытеснитель); 5 – шатун; 5’ – наклонный диск; 6 – упорный фланец; 6’, 7 – приводной вал Рисунок 3.1. Схема аксиально-поршневого насоса с наклонными блоком цилиндров (а) и диском (б) |
Рабочий объем насоса зависит от угла наклона 
блока цилиндров. Изменяя , можно изменять рабочий объем, а следовательно, и подачу насоса. Чем больше , тем больше рабочий объем и подача насоса.
В гидромашинах с наклонным диском (рис 3.1, б, и 3.2, б) блок цилиндров (ротор) 2 соосен с приводным валом 6' и вращается вместе с ним, а поршни (плунжеры) 4 опираются на неподвижный наклонный диск (шайбу) 5', благодаря чему совершают возвратно-поступательное движение. При этом происходит всасывание жидкости при выдвижении поршней 4 из блока цилиндров 2 и вытеснение жидкости при движении поршней в блок цилиндров. Для подвода и отвода жидкости к рабочим камерам 3 в неподвижном торцовом распределительном диске 1 выполнены два серпообразных канала, соединенных со всасывающей В и напорной Н гидролиниями. Для обеспечения движения поршней во время цикла всасывания применяется принудительное прижатие их к наклонному диску пружинами или давлением жидкости.
| 
|
| а) | б) |
| Рисунок 3.2– Нерегулируемая аксиально-поршневая машина с наклонным блоком цилиндров (а) и наклонным диском (б). |
На рисунке 3.3. представлены конструкции регулируемых аксиально-поршневых машин.
Рабочий объем аксиально-поршневой гидромашины равен объему жидкости, переносимой из всасывающей гидролинии в напорную всеми поршнями за один оборот:
, (3.1)
где d - диаметр цилиндров;
z - количество поршней;
h - ход поршней, который обычно выражается через диаметр D окружности, по которой расположены оси цилиндров, и угол наклона блока цилиндров 
:
. (3.2)
|
|
|
|
| ||||||
| а) | б) | ||||||
| Рисунок 3.3– Регулируемый гидромотор (а) и насос (б). |
Из формул видно, что ход поршней, а, следовательно, и рабочий объем гидромашины зависит от угла наклона блока цилиндров. Если изменять угол, то будет изменяться и рабочий объем. Подача насоса прекратится при угле наклона блока цилиндров γ=0. Если блок цилиндров повернуть в другую сторону, всасывающая и напорная гидролинии поменяются местами.
Подача насоса равна
(3.3)
где n – частота вращения насоса;
КQ – коэффициент подачи.
3.2 Порядок выполнения работы
3.2.1 Подготовка стенда к испытаниям.
Для проведения испытаний необходимо подключить насос по схеме, показанной на рисунке 3.4. Дроссель Др1 необходимо установить в положение, соответствующее номинальной подаче насоса и не менять его положения во время проведения эксперимента. Дроссели Др2 иДр3 устанавливаются в положение «Открыто».
|
| Рисунок 3.4– Схема для испытания аксиально-поршневого насоса. |
3.2.2 Испытание насоса.
Порядок проведения испытания следующий.
Включить двигатель.
При помощи рукоятки управления блока управления БУ включить золотник распределителя Р1 в одно из рабочих положений, например, вниз. Рукоятку блока управления необходимо перемещать в крайнее положение как можно быстрее. Засечь время движения поршня из одного крайнего положения в другое. По тахометру, установленному на двигателе внутреннего сгорания, определить частоту вращения коленвала двигателя. Эта частота соответствует частоте вращения вала насоса. По формуле 3.7 определить теоретическую подачу насоса. Определить расход жидкости на гидроцилиндрах по формуле 3.4 или 3.5. По формуле 3.6 определить коэффициент подачи насоса.
При помощи грузов, подвешиваемых на штоках гидроцилиндров, либо при помощи дросселей Др2, Др3 или Др4 повышая давление в гидросистеме (контролируется по манометру МН1), повторить опыты для 3...6 значений давления нагружения.
3.2.3 Определение параметров насоса.
Расход жидкости через один гидроцилиндр при подаче жидкости в поршневую полость составит:
|
|
|
. (3.4)
Расход жидкости через один гидроцилиндр при подаче жидкости в штоковую полость составит:
(3.5)
Коэффициент подачи насоса можно определить так
, (3.6)
где Q – расход жидкости на гидроцилиндре;
– теоретическая подача насоса;
= 
. (3.7)
3.3 Содержание отчета
В отчете приводится схема аксиально-поршневой машины, позволяющая объяснить ее устройство. На схеме проставляются размеры, необходимые для расчета рабочего объема.
Зарисовываются условные обозначения аксиально-поршневых насосов и гидромоторов известных типов.
Результаты лабораторной работы заносятся в таблицу 3.1.
Таблица 3.1.- Результаты испытаний аксиально-поршневого насоса
| Давление, развиваемое насосом p | Подача насоса Q | Количество оборотов вала насоса Σn | Подача насоса на оборот qH | Рабочий объем насоса V0 | Коэффициент подачи насоса КQ |
По полученным результатам строятся зависимости коэффициента подачи насоса КQ и действительной мощности N от давления p.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Как определить рабочий объем аксиально-поршневого насоса?
2 Как классифицируются аксиально-поршневые машины?
3 На привод хода машины установлен регулируемый реверсивный аксиально-поршневой насос. Покажите на примере качающего узла аксиально-поршневой машины движение вперед, остановку и движение назад.
4 Каким образом в аксиально-поршневых машинах осуществляется отвод утечек рабочей жидкости?
5 Как влияет на выходные параметры (реализуемый крутящий момент и частота вращения вала мотора) регулируемого мотора изменение угла наклона блока цилиндров?
6 Расскажите структуру условного обозначения аксиально-поршневых машин?
7 Расскажите конструкцию и принцип работы аксиально-поршневой машины.
8 Для чего служит торцовый распределитель?
9 Что такое коэффициент подачи насоса?
10 Как определить мощность, развиваемую насосом?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
|
|
|
