ПОВОРОТНІ ГІДРОДВИГУНИ. ПРИЗНАЧЕННЯ, БУДОВА І ПРИНЦИП ДІЇ. РОТОРНІ ГІДРОДВИГУНИ (ГІДРОМОТОРИ).

ПРИНЦИП ЗВОРОТНОСТІ РОТОРНИХ ГІДРОНАСОСІВ І ГІДРОДВИГУНІВ. ВИЗНАЧЕННЯ КРУТНОГО МОМЕНТУ,

ПОТУЖНОСТІ І ЧАСТОТИ ОБЕРТАННЯ РОТОРНИХ ГІДРОДВИГУНІВ.

 

Поворотний гідродвигун — гідравлічна машина, призначена для перетворення гідравлічної енергії в механічну та для надання робочому органу зворотно-повертально-обертального руху на кут, менший за 360°.

Конструкції поворотних гідродвигунів

За конструктивним виконанням бувають:

Шиберні (одно-, дво- або тришиберні) поворотні гідродвигуни.

Поршневі (кривошипно-шатунні, гвинтові та рейко-шестеренні) поворотні двигуни.

Шиберні поворотні гідродвигуни

Шиберний поворний гідродвигун складається з корпусу (статора) усередині якого може повертатись в підшипниках ротор — вал з шибером. Одношиберний поворотний двигун має кут повороту зазвичай до 270°. Недолік констркції — опори вала навантажені однобічною силою тиску рідини, що приводить до нерівномірного зношування та та зниження к.к.д. У двошиберному поворотному гідродвигуні сили тиску, що діють на вал, спрямовані діаметрально і урівноважуються, розвантажуючи його опори, але кут повороту значно зменшується (близько 150°) при одночасному збільшенні крутного моменту на валу гідродвигуна.

Двошиберний поворотний гідродвигун:

фіолетовим кольором показано порожнину високого тиску,

зелено-голубим — порожнина низького тиску

Крутний момент (М) на валу шиберного поворотного гідродвигуна та його кутова швидкість (ω) залежить від різниці тисків в напірній і зливній гідролініях, від різниці діаметрів ротора і статора та довжини і числа пластин шибера:

де:

b — довжина пластини шибера,

p — перепад тиску між порожнинами високого і низького тисків,

r1 — радіус внутрішньої поверхні статора,

r2 — радіус валу ротора,

z — число пластин,

Q— об'ємна витрата рідини, що проходить через гідродвигун.

Поршневі поворотні гідродвигуни

За методом перетворення поступального руху штока гідроциліндра у поворотний рух поршневі поворотні гідродвигуни бувають: кривошипно-шатунні, гвинтові та рейково-шестеренні. Найпоширенішими є поворотні гідродвигуни з рейково-шестеренним механізмом, що використовуються в механізмах ротації промислових роботів, в приводах поворотних столів металорізальних верстатів, а також платформ і конвеєрів підйомно-транспортних механізмів.

Умовна графічна познака поворотного гідродвигуна

Поворотний гідродвигун двосторонньої дії з рейково-шестеренною передачею

Кут повороту вала в приводах рейково-шестеренною передачею звичайно не перевищує 360°. У конструкції поршні двох гідроциліндрів односторонньої дії зв'язані спільним штоком з рейково-зубчастою передачею. Крутний момент (М) та кутова швидкість (ω) рейкової шестерні з діаметром d ділильного кола визначаються за формулами:

При великих швидкостях руху (понад 0,3 м/с, а для точних верстатів 0,12 м/с) в кінці ходу ходу повинні встановлюватися гальмівні пристрої для запобігання ударам по кришках. Серед кривошипно-шатунних конструкцій поворотних гідродвигунів поршневого типу існують поворотні гідродвигуни з паралельно працюючими поршнями (кут повороту до 100°), та конструкція з гідроциліндром двосторонньої дії (кут повороту до 180°). Конструкція поршневого поворотного гідродвигуна реалізується і на основі гвинтової пари, через яку прямолінійний рух поршня перетворюється у поворотний рух за допомогою пари гвинт-гайка.

Запитання для самоконтролю

 1. Що означає поняття «поворотний гідродвигун»?

2. Типи поворотних гідродвигунів, що застосовують у гідроприводах.

3. Принцип роботи поворотних гідродвигунів.