Угловая скорость вала гидромотора

Гидромотор — это объемный гидродвигатель вращательного движения.

Гидромотор предназначен для превращения энергии потока жидкости во вращательную энергиею выходного звена. Получается, что гидравлический мотор — выполняют функцию обратную функции насоса. Если провести аналогию с электрооборудованием, то гидромтор по назначению схож с электродвигателем, а насос — с генератором.

Существуют шестеренные, винтовые, пластинчатые и поршневые (радиальные и аксиальные) гидромоторы. Конструкции гидравлических моторов обычно имеют некоторые отличия от конструкций соответствующих насосов.

Например, в пластинчатых гидромоторах установлены пружины, которые выталкивают пластины и тем самым обеспечивают пуск мотора.

В аксиально-поршневых моторах угол наклона блока составляет порядка 40 градусов, тогда как в насосах он обычно равен 30 градусам. В шестеренных гидромотрах уплотнения устанавливаются с расчетом на наличие давления на входе, в насосах же избыточное давление в линии всасывания не предусматривается.

Видео:Шестеренный гидромотор - устройство, работа, достоинства и недостаткиСкачать

Типы гидравлических моторов

Гидравлические моторы классифицируют по различным признакам.

По движению рабочих звеньев
• Роторные
• Безроторные

По числу рабочих звеньев
• Однорядные
• Многорядные

По возможности регулирования
• Регулируемые
• Нерегулируемые

По возможности реверсирования
• Реверсивные
• Нереверсивные

По циклу работы
• Однократного действия
• Многократного действия

Вид конструкции распределения
• С клапанная
• С крановая
• С золотниковая

По виду рабочих звеньев
• Винтовые
• Ролико-лопастные
• Шестеренные
  • С внутренним (наружним) зацеплением
  • С внешним зацеплением
  • Пластинчатые
  • Фигурно-шиберные
  • Аксиально-поршневые
    • С наклонным диском (шайбой)
    • С профильным диском (шайбой)
    • С наклонным блоком
    • Кривошипные
    • Кулачковые

    Обозначение гидромоторов

    Гидромотор обозначается на гидравлических схемах следующим образом.

    

    Расположение треугольника указывает на направление движения рабочей жидкости.

    Видео:Подключил гидромотор / куда его применить?Скачать

    

    Формулы для расчета характеристик гидравлических моторов

    Как определить частоту вращения вала гидромотора

    Частоту вращения вала гидравлического мотора можно определить по формуле:

    Как определить мощность гидромотора

    Мощность потребляемая гидромотором определяется по зависимости:

    Мощность, развиваемую гидромотором можно вычислить по формуле:

    Как определить КПД гидромотора

    КПД гидромотора — отношение полезной мощности к затраченной, т.е.

    Видео:Гидромоторы МГП и MP. Героторные гидромоторы.Скачать

    

    Гидромоторы

    В данной статье приведена краткая информация о гидромоторах.

    

    Гидромотор – это объемный гидродвигатель вращательного движения, один из самых распространенных узлов в гидроприводе. Гидравлический мотор предназначен для преобразования энергии потока рабочей жидкости во вращательную энергию выходного звена (вала гидромотора). Таким образом, гидромотор выполняет функцию обратную функции насоса. Если проведем аналогию с электрооборудованием, то гидромотор по назначению схож с электродвигателем, а гидронасос — с генератором.

    Существуют шестеренные, винтовые, пластинчатые и поршневые (радиальные и аксиальные) гидромоторы. Однако конструкции гидравлических моторов обычно имеют некоторые отличия от конструкций соответствующих моторов. Например, в пластинчатых гидромоторах установлены пружины, которые выталкивают пластины и тем самым обеспечивают пуск мотора. В аксиально-поршневых моторах угол наклона блока составляет порядка 40 градусов, тогда как в насосах он обычно равен 30 градусам. В шестеренных гидромотрах уплотнения устанавливаются с расчетом на наличие давления на входе, в насосах же избыточное давление в линии всасывания не предусматривается.

    Гидравлические моторы классифицируются по различным параметрам:

    1. По движению рабочих звеньев

    2. По числу рабочих звеньев

    3. По возможности регулировки

    4. По возможности реверсирования

    6. По конструкции распределения

    7. По виду рабочих звеньев

    • Шестеренные (с внутренним (наружним) зацеплением, с внешним зацеплением)

    • Шиберные (пластинчатые, фигурно — шиберные)

    • Поршневые (аксиально-поршневые, с наклонным диском (шайбой), с профильным диском (шайбой), с наклонным блоком, радиально-поршневые, кривошипные, кулачковые).

    Ниже мы приводим формулы для определения основных параметров гидромотора. Они могут быть полезны при разработке гидростанций, прессов и другого гидрооборудования.

    Частоту вращения вала гидромотора можно определить по формуле:

    Q — расход жидкости через гидравлический мотор

    q — объем рабочей камеры гидромотора

    Мощность потребляемая гидромотором определяется по формуле:

    где Р_гм — перепад давления на гидромоторе, т.е. разность давления на входе и на выходе

    Q — расход рабочей жидкости через гидравлический мотор

    Мощность, развиваемая гидромотором определяют по формуле:

    где М — крутящий момент на валу мотора

    КПД гидромотора определяют по формуле:

    Видео:Гидромуфта и гидротрансформатор. Как работают гидродинамические передачи?Скачать

    

    Гидравлические двигатели. Формулы расчета рабочего объема, частоты вращения, производительного КПД.

    Гидравлическими двигателями называют силовые установки и машины, преобразующие энергию потока или давления жидкости в механическую энергию.

    Как видно из определения, гидравлические двигатели выполняют задачу, обратную задаче гидравлических насосов, из чего вытекает принцип обратимости, согласно которому практически любой насос (преобразующий механическую энергию в энергию потока) можно использовать в качестве гидравлического двигателя для выполнения противоположной функции.

    

    Свойство обратимости гидравлических машин в большинстве случаев позволяет эксплуатировать одну и ту же гидравлическую машину, как в режиме насоса, так и в режиме двигателя, то есть создавать насосы и двигатели по общим конструктивным схемам.

    Читайте также: Деталировка вала с шестерней

    Естественно предположить, что гидродвигатели, как и гидронасосы, можно классифицировать на две группы: динамические, отбирающие кинетическую энергию у потока жидкости, и объемные, преобразующие энергию давления потока в механическую энергию.

    К первой группе гидравлических двигателей можно отнести различные турбины, т. е. лопастные (центробежные и осевые) насосы, выполняющие обратную функцию (преобразования энергии движения потока в механическую энергию).

    Вторая группа – объемных гидравлических двигателей, принципиально может быть представлена практически всеми видами рассмотренных ранее конструкций гидравлических насосов объемного типа — шестеренные, пластинчатые, роторно-поршневые, диафрагменные, поршневые и т. д. Однако наибольшее практическое применение в машиностроении нашли лишь динамические гидродвигатели-турбины и объемные гидродвигатели, имеющие высокий КПД – аксиальные и радиальные роторные гидравлические двигатели, а также особый тип гидродвигателей – гидроцилиндры.

    Принцип действия объемных гидравлических двигателей основан на возникновении неуравновешенной силы на подвижных элементах рабочих камер при воздействии на них жидкости, подводимой под избыточным давлением от источника питания (насоса, аккумулятора, магистрали).

    В процессе работы двигателя герметично отделенные друг от друга камеры попеременно сообщаются с местами подвода, где они увеличивают свой объем и заполняются маслом под давлением, и отвода, где при уменьшении объемов камер происходит вытеснение жидкости в сливную линию.

    Подвижные элементы рабочих камер конструктивно могут быть выполнены в виде зуба, шестерни, пластины, плунжера, поршня и т.д.

    По характеру движения выходного звена гидравлические двигатели делят на:

    моторы с неограниченным вращательным движением;

    поворотные двигатели с ограниченным (меньше 360°) углом поворота;

    цилиндры с ограниченным возвратно-поступательным прямолинейным движением.

    Рабочие характеристики и параметры гидравлических двигателей

    Работа разных по конструкции гидравлических двигателей (как и разных гидронасосов) характеризуется различными параметрами и рабочими характеристиками.

    Для гидравлических моторов основными являются следующие параметры:

    Рабочий объем – суммарное изменение объемов рабочих камер мотора за одни оборот ротора или объем жидкости, при прохождении которого через мотор его ротор совершит один оборот:

    Vо = Vkzk, м3

    Vk – изменение объема рабочей камеры мотора за один рабочий цикл, рассчитанное по ее геометрическим размерам;

    z – число рабочих камер;

    k – кратность действия, то есть число рабочих циклов, совершаемых за один оборот вала.

    Теоретический расход мотора – это расчетный объем жидкости, проходящий через мотор в единицу времени:

    Qm = Vоn, м3/с

    где: n – частота вращения вала мотора.

    Фактический расход жидкости через мотор больше теоретического на величину объемных потерь:

    Qф = Qm + ΔQм, м3/с

    где: ΔQм – утечки масла через зазоры внутри мотора из полостей питания в полости слива и утечки жидкости в окружающую среду.

    В отличие от насоса утечки масла в моторе направлены в ту же сторону, что и основной поток.

    Объемный КПД мотора:

    ηо = Qm/Qф = Qm/(Qm + ΔQм).

    Рост объемных потерь приводит к уменьшению КПД мотора.

    

    Частота вращения вала мотора:

    Номинальное давление рном (Па) – наибольшее давление рабочей жидкости на входе в мотор, при котором гидравлическая машина должна проработать в течение установленного срока службы с сохранением основных параметров в пределах установленных норм.

    Перепад давлений определяется разностью давлений масла на входе и выходе мотора:

    Δp = р_вх — р_вых, Па

    Полезная (эффективная) мощность мотора определяется из зависимости:

    N_n = Mω = 2πMn, Вт

    где:
    М – вращающий момент на валу мотора;
    ω = 2πn – угловая скорость вала;
    n – частота вращения вала мотора.

    Вращающий момент на валу мотора определяется по формуле:

    Потребляемая гидромотором мощность:

    где: η_гм – полный КПД гидравлического мотора.

    Полный КПД гидравлического мотора:

    где: η_о, η_м, η_г – соответственно объемный, механический и гидравлический КПД мотора.

    При типовом проектировании привода машины гидравлический мотор выбирают по полезной (эффективной) мощности и номинальной частоте вращения вала, то есть так же, как и электродвигатель.

    Поворотные гидравлические двигатели характеризуются следующими основными параметрами:

    Рабочий объем на угол поворота (270° и меньше), м 3 .

    Фактический расход масла при максимальной скорости поворота вала определяется по формуле:

    Q_ф = zbω(R 2 – r 2 )/2, м 3 /с

    где:
    z – число пластин;
    b – ширина пластины;
    R и r – большой и малый радиусы ротора поворотного двигателя;
    ω – максимальная угловая скорость поворота вала.

    Номинальный вращающий момент на валу:

    М_ном = zbΔp(R 2 – r 2 )/2, Нм

    где: Δp – разность давлений в напорной и сливной камерах двигателя при номинальном давлении питания.

    Читайте также: Remeza компрессор сб4 с 100 old20 3t

    Полный КПД при номинальных параметрах (для стандартных поворотных гидравлических двигателей типа ДПГ полный КПД может достигать 95%).

    Для гидравлических цилиндров основными являются следующие параметры:

    • диаметр поршня D;
    • диаметр штока d;
    • величина хода S поршня;
    • номинальное давление рном на входе;
    • номинальное усилие F на штоке;
    • минимальная и максимальная скорость v перемещения.

    Рабочие (эффективные) площади поршня:

    со стороны бесштоковой полости:

    F₁ = πD 2 /4, м 2 ,

    со стороны штоковой полости:

    F₂ = π(D 2 – d 2 )/4, м 2 ,

    где: D – диаметр поршня; d – диаметр штока.

    Номинальное усилие на штоке цилиндра без учета сил трения и инерции:

    для цилиндра с односторонним штоком:

    для цилиндра с двусторонним штоком:

    где р₁ и р₂ – номинальное давление масла соответственно в напорной и сливной камерах гидроцилиндра.

    Скорость движения поршня:

    где:
    Q_ф – фактический расход масла с учетом утечек;
    F – площадь поршня со стороны напорной камеры цилиндра.

    Мощность цилиндра:

    Тепловое удлинение цилиндра:

    где:
    ε – коэффициент линейного расширения (для стали ε = 12×10 -6 );
    L – длина цилиндра;
    Δt – повышение температуры.

    Удлинение цилиндра велико (λ ≈ 1 мм, при L = 2 м, Δt = 40˚), поэтому рекомендуется одну из его опор выполнять скользящую, а другую закреплять неподвижно.
    Особо следует подчеркнуть, что полный КПД гидроцилиндра обычно превышает 95%, то есть больше, чем у любых других известных двигателей.

    Гидромоторы

    Как уже отмечалось выше, гидравлические машины обладают свойством обратимости. Это позволяет создавать по одним и тем же конструктивным схемам, как объемные насосы, так и гидравлические моторы.

    

    Рассмотрим работу гидравлической машины, схема которой показана на рисунке 1, в режиме мотора. Предположим, что в рабочие камеры машины, расположенные справа от вертикальной оси, подается жидкость от насоса, а камеры, расположенные слева соединены с баком.
    Под действием избыточного давления на пластинах возникают неуравновешенные силы, создающие вращающий момент на валу мотора, направленный против часовой стрелки. Камеры, соединенные с баком, при вращении ротора освобождаются от рабочей жидкости. Если кольцо А установить в корпусе мотора соосно с ротором, то момент на валу мотора станет равным нулю и вращение вала прекратится.

    Аналогично можно рассмотреть работу в режиме мотора аксиально-поршневой гидравлической машины.
    При подаче масла под давлением через отверстие распределителя, поршни будут со значительным усилием прижаты жидкостью к наклонному диску.
    В результате силового взаимодействия каждого из поршней с диском возникнет тангенциальная сила, направленная перпендикулярно оси поршня. Таким образом, на блок и связанный с ним вал гидравлического мотора начнет действовать вращающий момент.
    Остальные поршни, рабочие камеры которых в это время соединены с магистралью сброса,будут вытеснять масло через отверстие распределителя на слив в бак.

    Существенным недостатком рассмотренной схемы являются значительные изгибающие усилия, воспринимаемые поршнями и вызывающие их преждевременный износ и нарушение герметичности рабочих камер.
    Для исключения указанного недостатка используют гидравлические машины этого типа с двойным ротором (рис. 2).

    

    При подводе жидкости через неподвижный торцовый распределитель 6 в рабочую камеру мотора, поршень 2 перемещается вправо в расточке ротора 1 и, воздействуя на толкатель 4, создает силу F на наклонном диске 8.
    Вращающий момент, создаваемый тангенциальной силой T, передается через толкатель 4ротору 3, жестко связанному с валом 7 мотора, и с помощью пальца 5 ротору 1, свободно вращающемуся на валу. Таким образом, поршни 2 не воспринимают изгибающего момента от действия силы T.

    В гидравлических приводах металлообрабатывающих станков преимущественно применяют нерегулируемые аксиально-поршневые моторы, которые в ряде случаев имеют существенные преимущества перед электромоторами (гидравлические моторы одинаковой с электродвигателями мощности в среднем в шесть раз меньше по габаритам и в четыре-пять раз по массе).

    При наибольшей частоте вращения вала n_max = 50 c -1 наименьшее значение частоты может составлять n_min = 0,5 c -1 , а у моторов специального исполнения – до n_min = 0,05 c -1 и меньше, причем легко обеспечивается бесступенчатое регулирование частоты вращения во всем диапазоне.
    Время разгона и торможения вала гидравлического мотора не превышает нескольких сотых долей секунды; возможны режимы частых включений и выключений, реверсов, изменения частоты вращения.
    Вращающий момент мотора легко регулируется изменением разности давлений на входе и выходе. При подходе рабочего органа станка к упору, вращение вала мотора прекращается, а развиваемый им вращающий момент остается неизменным. Полный КПД находится в пределах 80. 90%.

    Поворотные гидравлические двигатели нашли широкое применение в станках и промышленных роботах для обеспечения возвратно-вращательного (поворотного) движения рабочих органов или вспомогательных устройств. Конструктивные схемы таких двигателей приведены на рисунке 11.

    Читайте также: Ремонт карданного вала зил

    Поворотный двигатель (рис. 13,а) состоит из корпуса 1, поворотного ротора, представляющего собой втулку 2 с одной лопастью 3, неподвижной разделительной перегородки 4, подпружиненного уплотнения 5 вала и двух крышек. Вал установлен на двух подшипниках, расположенных в крышках.
    Двигатель имеет две герметичные рабочие камеры. При подводе масла под давлением в верхнюю полость лопасть вместе с валом поворачивается по часовой стрелке на угол до 270°, одновременно из нижней полости жидкость вытесняется в сливную линию и возвращается в бак.

    Многолопастные поворотные двигатели (рис. 13,б и в) позволяют получить на валу больший вращающий момент, чем у двигателя с одной лопастью, однако при этом уменьшаются возможный угол поворота и угловая скорость вала.
    Двигатели с одной лопастью работают при номинальном давлении 16 МПа, развивая номинальный вращающий момент до 2000 Нм.

    Гидравлические цилиндры

    Гидравлические цилиндры, как тип гидравлических двигателей, нашли широкое применение в технике и многих областях промышленности. Простота и надежность, удобство технического обслуживания и эксплуатации послужили причиной использования этих гидромашин в самых различных гидроприводах — силовых, дистанционного управления механизмами и т. п.
    Применяются гидроцилиндры и в сельскохозяйственной, автомобильной и дорожной технике.

    Цилиндры, применяемые в гидравлических приводах технологического оборудования, различают по направлению действия рабочей жидкости (одностороннего и двустороннего действия) и по конструкции рабочей камеры (поршневые и плунжерные).

    В цилиндрах одностороннего действия движение выходного звена под действием рабочей жидкости возможно только в одном направлении, а возврат в исходное положение происходит под действием внешних сил, например силы пружины или силы тяжести. В последнем случае цилиндр располагают вертикально.

    

    В цилиндрах двустороннего действия движение выходного звена под действием рабочей жидкости возможно в двух взаимно противоположных направлениях.

    В цилиндрах одностороннего действия движение выходного звена под действием рабочей жидкости возможно только в одном направлении, а возврат в исходное положение происходит под действием внешних сил, например силы пружины или силы тяжести. В последнем случае цилиндр располагают вертикально.

    В цилиндрах двустороннего действия движение выходного звена под действием рабочей жидкости возможно в двух взаимно противоположных направлениях.

    В поршневых цилиндрах две рабочие камеры образованы поверхностями корпуса и поршня со штоком (односторонним или двусторонним).

    В плунжерных цилиндрах одна рабочая камера образована поверхностями корпуса и плунжера.

    Телескопические цилиндры (одностороннего и двухстороннего действия) имеют рабочую камеру образованную также поверхностями корпуса и плунжера.
    Основные типы цилиндров, применяемых в машиностроении, показаны на рисунке 3 .

    Корпус поршневого гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком (рис. 3,а) жестко закреплен на станине машины, а шток связан с движущимся рабочим органом. Если в цилиндр при прямом (вправо) и обратном (влево) ходе поступает одинаковое количество масла, то при малом диаметре штока площади F₁ и F₂ и скорости v₁ и v₂ близки по величине, а при увеличении диаметра штока скорость v₂ становится заметно больше v₁.

    Равенство скоростей v₁ и v₂ можно обеспечить за счет дифференциального включения цилиндра, у которого F₁ = 2F₂. В этом случае при движении вправо обе полости (камеры)цилиндра соединяют с напорной линией, а при обратном ходе (влево) – штоковая полость продолжает соединяться с напорной линией, а поршневая соединяется со сливной линией.
    При двустороннем штоке (рис. 3,б) площади F поршня обычно одинаковы, следовательно, равны и скорости v1 и v2. Недостатки таких цилиндров – увеличенная длина и необходимость второго уплотнения для штока.

    Иногда, из конструктивных соображений, бывает удобнее закрепить шток цилиндра, а его корпус связать с подвижным органом машины (рис. 3,в и 3,г). В этих случаях масло в цилиндр подводят через отверстия в штоке или через гибкие рукава (шланги) высокого давления.

    Для зажимных и фиксирующих механизмов широко применяют цилиндры одностороннего действия (рис. 3,д). Плунжерный цилиндр (рис. 3,е) способен перемещать вертикально расположенный рабочий орган только вверх; движение вниз происходит под действием силы тяжести.
    С помощью нескольких плунжерных цилиндров (рис. 3,ж) можно обеспечить движение рабочего органа машины в обе стороны.
    Плунжерные цилиндры проще в изготовлении, так как отпадает необходимость в трудоемкой обработке внутренней поверхности цилиндра, однако имеют меньший ход. Во избежание ударов поршня о крышки рекомендуется использовать цилиндр с ходом несколько большим, чем ход рабочего органа станка.
    Следует помнить, что в большинстве случаев гидроцилиндры не допускают радиальную нагрузку на шток.

    Более подробно с нашим каталогом гидравлических моторов можно ознакомится по ссылке.

    • Свежие записи
      • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
      • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
      • Какие моторы бывают у стиральных машин
      • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
      • Как снять стопорную шайбу с вала

      
      

      источники:

      https://evakuatorinfo.ru/uglovaya-skorost-vala-gidromotora

      🎬 Видео

      Обучающий материал гидромоторы и гидронасосы RexrothСкачать

      

      МГП и МР чем отличаются ??Скачать

      

      Как устроен Гидромотор КМУСкачать

      

      Аксиально-поршневые регулируемые насосы - устройство и принцип работыСкачать

      

      Реверс редуктор. Проще некуда.Скачать

      

      Гидромоторы героторные серии МР/MRСкачать

      

      Поставил дозатор и гидромотор ИСПЫТАНИЯСкачать

      

      Крутящий момент. Что это такое и зависит ли от мощности?Скачать

      

      Установка и испытание гидромотора МГП-80 в качестве ВОМа.Скачать

      

      Жесткая скважина часть 9 / Причина поломки Гидромотора МГП-315Скачать

      

      ремонт гидромотора притирка распределителя своими рукамиСкачать

      

      Простые самостоятельные расчеты в гидравликеСкачать

      

      Испытания гидромотораСкачать

      

      Гидромотор - вращательСкачать

      

      Аксиально-поршневые гидромашины. Виды, устройство, принцип работы и расчетСкачать

      

      zoom Л41Скачать