Гидравлический расчет гидропередачи

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана





Б. П. Борисов









ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГИДРОПЕРЕДАЧИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОБЪЕМНЫЕ ГИДРОМАШИНЫ ИГИДРОПЕРЕДАЧИ»


















Москва Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана 2010

УДК 621.221
ББК 31.56
     Б82



Рецензент Л. Д. Нечаев
      Борисов Б. П.
  Б82 Гидравлический расчет гидропередачи : метод. указания к выполнению домашнего задания по дисциплине «Объемные гидромашины и гидропередачи» / Б. П. Борисов. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. — 30, [2] с. : ил.
         Изложены краткие сведения из теории объемных гидромашин. Приведены идеализированные характеристики насосов и гидродвигателей, а также характеристики гидравлических аппаратов — напорных клапанов и дросселей. Рассмотрены общие принципы расчета разветвленных гидросистем с указанными гидравлическими устройствами. Приведены задачи для самостоятельного решения и методические указания к ним.
         Для студентов специальности «Гидромашины, гидропривод и гидропневмоавтоматика».
УДК 621.221
ББК 31.56





























© МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010

   Цель домашнего задания — закрепить знания, полученные по дисциплинам «Механика жидкости и газа» и «Объемные гидромашины и гидропередачи» применительно к расчету сложных (разветвленных) гидросистем, включающих объемные гидромашины; получить практику по расчету характеристик гидропередачи.




                КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ




   В простейшем варианте гидравлическая передача (гидропередача) представляет собой комбинацию из одного насоса и одного гидродвигателя. Кроме этого гидропередача может содержать вспомогательные гидравлические устройства, необходимые для выполнения определенных функций. Рассмотрим те устройства и их характеристики, которые необходимы для выполнения домашнего задания.
   Насос — это устройство, которое преобразует механическую энергию входного звена, обычно вращательного движения, в механическую энергию потока жидкости. В объемном насосе такое преобразование осуществляется в процессе попеременного заполнения рабочей камеры жидкостью и ее вытеснения из этой камеры.
   Под рабочей камерой понимается определенное пространство, ограниченное поверхностями рабочих органов, которое периодически изменяет свой объем и попеременно сообщается с полостями всасывания и нагнетания.
   По форме рабочих органов, образующих рабочие камеры, гидромашины, которые нашли наибольшее применение в технике, можно подразделить на поршневые, пластинчатые, зубчатые и винтовые.
   Для объемных гидромашин количественная мера, которая определяет величину преобразуемой в рабочих камерах энергии, зависит от того, насколько изменяется объем этих камер в процессе относительного перемещения рабочих органов машины. В качестве таковой меры принят рабочий объем V₀ , который представляет собой сумму изменений объемов всех рабочих камер за время их сообщения с отдающей полостью в течение одного оборота вала гидромашины. Эту сугубо геометрическую характеристику объемной гидромашины можно представить как объем жидкости, прошедший через гидромашину за один оборот вала при отсутствии на ней перепада давления.
   Рассмотрим в качестве примера конструкции двух объемных насосов. На рис. 1 представлена схема шестеренного насоса, рабочими органами которого являются ведущая 1 и ведомая 2


3

Рис. 1. Схема шестеренного насоса:
1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — рабочие камеры;
4 — корпус

шестерни, образующие совместно с корпусом 4 (к которому относятся и плотно прилегающие к торцам шестерен боковые крышки, не показанные на рисунке) рабочие камеры 3. При вращении шестерен в том месте гидромашины, где зубья выходят из зацепления, объем камер увеличивается, и пространство между зубьями заполняется жидкостью, поступающей из полости всасывания. Жидкость в этих впадинах переносится из одной полости в другую, при этом входящие в зацепление зубья приводят к уменьшению объема рабочих камер, и жидкость вытесняется в полость нагнетания. Рабочий объем такой гидромашины определяется по формуле
Г         t² ^
Vo = 2пBI R²ₐ - RW - -±\~ 2пBd m,          (1)

где В — ширина шестерни; Rₐ — радиус окружности выступов; dw и Rw — диаметр и радиус начальной окружности, равный половине межцентрового расстояния; tb = п m cos а — шаг по основной окружности, m — модуль, а — угол профиля исходного контура (обычно а = 20 °).
   В рассмотренном примере с шестеренным насосом (см. рис. 1) рабочий объем остается постоянным, и такие машины называются нерегулируемыми. Условное обозначение такого насоса на гидравлических схемах показано на рис. 2, а.
   Если в конструкции гидромашины предусмотрена возможность изменять рабочий объем, то такие машины называются регулируемыми.


4