13.8. Объемный гидропривод вращательного движения

Объемный гидропривод вращательного движения представляет собой соединение насоса и гидродвигателя объемно-роторного типа, называемого гидромотором. Гидромотор по своей конструкции является таким же насосом, но обращенным в двигатель. Все объемные роторные насосы, как указывалось выше, обладают свойством обратимости, т.е. могут быть использованы как насос, так и гидромотор.

Представим упрощенную схему (рис.13.9) такого привода замкнутого типа, оставив только по сравнению со схемой (см. рис.13.3) насос и гидромотор.

Рис. 13.9

Рассмотрим основные соотношения для такого гидропривода, причем величины, относящиеся к насосу, обозначим индексом «1», относящиеся к гидромотору – индексом «2».

Действительная подача насоса равна действительному расходу через гидромотор: Q₁ = Q₂.

Перейдем от действительных параметров к теоретическим.

Действительная подача насоса меньше теоретической:

.

Действительный расход через гидромотор больше теоретического, так как утечки в гидромоторе направлены в ту же сторону, что и основной расход:

,

где η₀₁, η₀₂ – объемные к.п.д. соответственно насоса и гидромотора.

Отсюда объемный к.п.д. всего гидропривода

.

Благодаря наличию гидравлических потерь в трубопроводах, соединяющих насос и гидромотор, давление, создаваемое насосом р₁, будет больше давления, используемого гидромотором р₂. отношение последнего к первому называется гидравлическим к.п.д. гидропривода, который имеет вид

,

где ;;.

,

т.е. разность между давлением, создаваемым насосом, и давлением, используемым гидромотором, равна суммарной потере давления в трубопроводах(Σр_тр).

Запишем теперь энергетические уравнения для насоса и гидромотора, т.е. выразим мощность, затрачиваемую на вращение насоса N₁, и мощность, развиваемую гидромотором N₂. учитывая, что N=МΩ, для насоса получим

;

для гидромотора

,

где М – крутящий момент; Ω – угловые скорости; η – к.п.д.

Делением второго уравнения на первое найдем значение полного к.п.д. всего гидропривода, который, с одной стороны:

,

где К – коэффициент трансформации момента;

с другой стороны, в результате того же деления:

,

т.е. полный к.п.д. гидропривода равен произведению гидравлического к.п.д. на полные к.п.д. насоса и гидромотора.

Значение полного к.п.д. объемных гидроприводов вращательного движения колеблется в пределах 0,70…0,85.