Основні параметри, що оцінюють роботу об’ємних гідромашин

На відміну від динамічних гідромашин робоча камера об’ємної гідромашини являє собою обмежений простір усередині гідромашини, який періодично змінює свій об’єм за рахунок руху робочих органів(поршня, плунжера, пластини, зуба шестерні, тощо) і навперемінно сполучається з місцями входу потоку рідини в гідромашину і виходу з неї.

Загальні зауваження

Об’ємні гідромашини

До особливостей об’ємних гідромашин можна віднести також практичну незалежність витрати рідини від напору (тиску), який реалізується в гідромашині.

На рис 9.10 для прикладу показана напірна характеристика об’ємного насоса при n=const. Деяке зменшення дійсної подачі Q_д порівняно з теоретичною при підвищенні тиску пояснюється збільшенням об’ємних втрат.

Рис. 9.10.

За кількостю робочих камер гідромашини поділяють на однокамерні і багатокамерні, а за конструктивним виконання робочих органів (витискувачів) – на поршневі, шестеренні, пластинчасті, гвинтові тощо.

Якщо робочі камери переміщуються у просторі в результаті обертального руху робочих органів, то такі гідромашини називаються роторними (радіальні і аксіальні роторнопоршневі насоси і гідродвигуни, пластинчасті насоси і гідродвигуни).

Об’ємні насоси за характером руху вхідної ланки поділяють на обертові (вхідна ланка здійснює обертовий рух) і прямодіючі (зі зворотнь-поступальним рухом вхідної ланки).

Об’ємні гідро двигуни за характером руху вихідної ланки поділяють на силові гідроциліндри (вихідна ланка – шток – здійснює зворотно-поступальний рух відносно корпуса машини), моментні гідроциліндри (вихідна ланка – вал – здійснює зворотно-поворотний рух відносно корпуса машини) і гідромотори (вхідна ланка – вал – здійснює необмежений обертальний рух).

Одним із основних параметрів об’ємних гідромашин, який визначає їх розмір, є робочий об’єм.

Робочим об’ємом називають об’єм нестисливої рідини, що подається насосом або приймається гідродвигуном при відсутності витікання за один оберт чи один хід ведучої ланки насоса або веденої ланки гідродвигуна. Фактично робочий об’єм – це теоретична подача насоса чи теоретична витрата рідини гідродвигуном, за один оберт витискувачів.

Робочий об’єм гідромашини і частота її робочих циклів визначають теоретичну подачу насоса Q_н.т. або теоретичну витрату рідини через гідродвигун Q_д.т.:

,

(9.19)

де n – частота обертання (частота робочих циклів) гідромашини;

– робочий об’єм гідромашини (м^3/об; м^3/хід);

(9.20)

q₀ – об’єм однієї робочої камери, м³, см³;

z – кількість робочих камер в гідромашині.

Перетворення енергії в гідромашинах завжди супроводжується втратами, які оцінюються повним К.К.Д гідромашини:

тобто відношенням потужності на виході гідромашини до потужності, що подається на вхід до неї.

Так як і для відцентрових насосів, повний К.К.Д об’ємних гідромашин є добутком трьох частинних К.К.Д: об’ємного (), гідравлічного () і механічного ():

.

У насосів звичайно бувають відомими вихідні гідравлічні параметри (тиск, подача), а у гідродвигунів – вхідні, що і обумовлює специфіку їх розрахункових залежностей.

Вихідну потужність насоса і вхідну потужність гідродвигуна визначають за формулами:

.	(9.21) (9.22)

в яких р_н – тиск, що розвиває насос, Н/м²; Q_н – подача, тобто об’єм рідини, який видає насос, м³/с; р_д – тиск, що реалізує гідродвигун, Н/м²; Q_д – витрата рідини гідродвигуном, м³/с.

Теоретична потужність

насоса:	(9.23)
двигуна:	(9.24)

В цих формулах: р_н.т. – теоретичний тиск, тобто тиск, який би створював насос при відсутності в ньому втрат тиску Δр_н; Q_н.т. – теоретична подача, тобто подача насоса, яку б він мав при відсутності витікань ΔQ_н; р_д.т – теоретичний тиск гідродвигуна, тобто тиск, який би він реалізовував при відсутності в ньому втрат тиску Δр_д; Q_д.т. – теоретична витрата рідини гідродвигуном, тобто витрата при відсутності в ньому витікань ΔQ_д

Вхідна потужність насоса:

(9.25)

вихідна потужність гідродвигуна:

(9.26)

де η_н, η_д – повні к.к.д. насоса і двигуна відповідно.

Частинні К.К.Д. об’ємних гідромашин визначають за такими формулами,

насос:

(9.27)

гідродвигун:

(9.28)

Вхідна потужність насоса і вихідна потужність гідро двигуна можуть бути розраховані за величиною крутного моменту на валу (роторні насоси і двигуни) або зусилля на штоку поршня (прямодіючі насоси і гідроциліндри)

	(9.29)

де М_н, М_д – крутні моменти на вході насоса і на виході гідродвигуна;

ω_н, ω_д – кутові швидкості вхідного валу насосу і вихідного валу двигуна;

Р_н, Р_д – зусилля на штоку насоса і штоку двигуна відповідно;

υ_н, υ_д – лінійні швидкості штоків насоса і двигуна.

Дата добавления: 2013-12-13