Технічні характеристики шестеренних насосів малих типорозмірів Лабораторна робота №2 Тема: Гідравлічні насоси і гідромотори Мета:Вивчити будову, принцип роботи і технологічні параметри гідравлічних насосів серії НШ, гідромоторів шестеренних серії ГМШ, планетарно - роторних, планетарних. Обладнання: гідравлічні насоси серії НШ, гідромотори шестеренні серії ГМШ, планетарно-роторні і планетарні гідромотори, методична література. Вказівки до виконання роботи. 1. По літературі і методичних вказівках вивчити призначення, та гідромоторів . 2. Вивчити та записати технологічні параметри гідравлічних насосів та гідромоторів . 3. Вивчити типи насосів та моторів, що застосовуються у гідроприводах сільськогосподарської техніки. 4. Вивчити будову, принцип роботи «динамічних» і «об’ємних» насосів 5. Вивчити переваги та недоліки шестеренних гідромашин. Завдання для звіту 1. Записати будову, принцип роботи гідравлічних насосів типу НШ. 2. Записати технічні характеристики гідромоторів МГП 3. Записати принцип розвантаження шестеренних насосів від радіального навантаження та зарисувати схему. 4. Зарисувати схему гідравлічного мотору типу ГМШ. Загальні відомості Шестеренні насоси До шестеренних гідромашин належать насоси і гідромотори. Насос— це джерело гідравлічної енергії, а гідромотор— її споживач, що перетворює енергію потоку рідини на енергію обертального руху вихідної ланки (вала), кут обертання якого не обмежений (вал обертається). У шестеренних гідромашин робочі камери утворені поверхнями зубчастих коліс, корпусу і бокових кришок. У гідроприводах сільськогосподарської техніки застосовують такі типорозміри шестеренних насосів: НШ-10, НШ-32, НШ-50, НШ-67, і НШ-100, НШ-160 і НШ-250 та ін., що виконані за трьома конструктивними схемами — НШЕ, НШУ і НШК. Перші дві букви означають «насос шестеренний», цифри — робочий об'єм або теоретичну подачу оливи в см3 за один оберт вала. Буква «Е» або «У», що розміщена після цифр, вказує на типи насоса. Букву «К», що означає круглий тип, не пишуть. Насоси можуть бути і правого або лівого обертання ведучого вала. Про ліве обертання свідчить буква «Л», розміщена після цифр робочого об'єму, або після букв, що вказують тип. Для насосів правого обертання ніякої букви не пишуть. Згідно з ГОСТ 8753-71 шестеренні насоси поділяють на чотири групи і позначають цифрами 1, 2, 3 і 4, які крім першої пишуть на етикетці останніми. 1 група — насоси з номінальним тиском 10 МПа (100 кгс/см2) і робочим об'ємом 10, 32, 46 і 67 см3 наприклад НШ-32У. 2 група — насоси з номінальним тиском 14 МПа (140 кгс/см2) і робочим об'ємом 10, 32, 50, 67, 100, 160 і 250 см3' наприклад НШ-32У-2. 3 група — насоси з номінальним тиском 16 МПа (160 кгс/см2) і робочим об'ємом 10, 32, 50, 67, 100, 160, 250 см3 наприклад НШ-32У-3. 4 група — насоси з номінальним тиском 20 МПа (200 кгс/см2) і робочим об'ємом 10, 32, 50 і 57 см3, наприклад НШ-32У-4. Загальну будову і принцип дії шестеренного насоса показано на рис. 1 Принцип дії. При обертанні шестерень зуби виходять із зачеплення в порожнині А і в ній створюється розрідження. За рахунок різниці тисків у баці і порожнині А олива надходить у порожнину А з бака і заповнює вивільнений простір, і далі, знаходячись у западинах шестерень, переміщується до порожнини Б.  Рис.1. Шестеренний насос: а — схема роботи; б — будова; в і г — умовне позначення на схемах; 1 і 7 — бокові кришки; 2 — ведуча шестерня; 3 — вал; 4 — ведена шестерня; 5 — вісь; 6- корпус; А — всмоктувальна порожнина; Б — напірна порожнина;- В — епюра тиску рідини. Тут зуби входять у западини і витісняють з них оливу у напірну порожнину Б. У цьому разі насос правого обертання. Характерним для шестеренних насосів є те, що тиск у западинах із зміною кута повороту шестерень змінюється (див. рис.1. а, епюра В). Аналогічний характер зміни тиску спостерігається і в торцевому зазорі між шестернею і кришкою. Внаслідок такого розподілу виникають неврівноважені зусилля, що сприймаються підшипниками валів. Для розвантаження підшипників від таких зусиль застосовують гідравлічну протидію. З цією метою діаметрально протилежно камери сполучають каналами відповідно з порожнинами нагнітання і всмоктування (рис. 2, а). Досконалішим є розвантаження за допомогою радіальних непересічних каналів, виконаних у шестернях, які сполучають кожну пару діаметрально розташованих западин шестерень (див. рис. 2, б). У шестеренних насосах некруглого виконання типу НШ-32У гідравлічне розвантаження відбувається за рахунок фасок, виконаних на підшипниках (втулках). У насосах круглого виконання це досягається завдяки тому, що на кожній шестерні  Рис. 2. Схема розвантаження шестерень від радіальних сил тиску оливи: а — за допомогою каналів у корпусі; б — за допомогою радіальних каналів на шестернях принаймні три западини 1 сполучені між собою, оскільки і вони виступають за межі обойми. Основним каналом витікання рідини (перетікання із 1 напірної порожнини насоса у 1 всмоктувальну) близько 75 — 80 % є торцеві зазори між втулками і шестернями. Тому в насосах, що працюють при високих тисках (понад 10 МПа) застосовують пристрої для автоматичного ущільнення шестерень по їх торцях. Такі пристрої називають системою автоматичної компенсації торцевих зазорів. Схему насоса з такою системою показано на рис. 3.  Рис. 3. Схема шестеренного насоса з автоматичною компенсацією торцевого зазору: 1,2, 4 і 6 — втулки; 3 — ведуча шестерня; 5 — ведена шестерня; А — порожнина; Б — канал напірної лінії Дві рухомі плаваючі втулки 1 і 2 із антифрикційного матеріалу тиском оливи, що підводиться із гідролінії нагнітання в порожнину А, притискуються до торців шестерень 3 і 5, притискуючи останні до нерухомих втулок 4 і 6. З боку западин шестерень на втулки 1 і 2 також діє сила тиску оливи. Оскільки площа з боку шестерень менша на величину суми площ профілів зубів, то притискувальне зусилля буде дещо більшим відтискувального зусилля. Із рис.3. видно, що сумарне зусилля тиску оливи в порожнині А, притискувального втулки до шестерень, практично діє по їх осі. Проте напрямок сумарного зусилля, що відтискує втулки від шестерень, буде зміщено від центра, оскільки має місце нерівномірність розподілу тиску від всмоктувального до напірного отвору (див. рис. 2. епюра В). Внаслідок цього виникає перекіс втулок. З метою усунення такого дефекту в деяких насосах, наприклад типу НШЕ, застосовують диференційне підтискання втулок відповідно до фактичного характеру розподілу тиску в торцевому зазорі. Диференційне підтискання здійснюється за допомогою фігурної камери, утвореної спеціальною манжетою. Таблиця 1. Технічні характеристики шестеренних насосів малих типорозмірів  Таблиця 2. 2. Технічні характеристики шестеренних насосів середніх типорозмірів  Таблиця 3. 3.Технічні характеристики шестеренних насосів середніх типорозмірів  Таблиця 4. 4. Технічні характеристики шестеренних двосекційних насосів  Шестеренні гідромотори Всі шестеренні насоси мають подвійне призначення — насоса і гідромотора. Гідромотором називають гідромашину, що перетворює енергію потоку рідини на механічну енергію обертального руху вихідного вала, кут обертання якого необмежений. Випускають шестеренні гідромотори типу МНШ-32У і МНШ-46У, створені на базі насосів НШ-32У, НПІ-46У, гідромотори ГМШ-32, ГМШ-50, ГМП-67, ГМШ-100, створені на базі круглих насосів, а також гідромотори на базі нових насосів. За принципом дії шестеренний гідромотор — це оборотний насос, в який під тиском подається робоча рідина. Гідромотор типу НМШ відрізняється від насоса НШУ тільки тим, що в дні його корпусу просвердлено конічний різьбовий отвір для приєднання до нього дренажного трубопроводу, призначеного для відведення робочої рідини, що просочилася, в бак гідроприводу. Трубопровід має бути опущений нижче рівня робочої рідини в баці і тиск у дренажному трубопроводі не повинен перевищувати 0,05 МПа (0,5 кгс/см2). Зібраний гідромотор типу МНШ реверсивний і оборотний. Він може працювати як насос правого або лівого обертання та як реверсивний гідромотор. Щоб переналагодити гідромотор у насос, треба зняти кришку та з нагнітального блоку вийняти вкладиш і спеціальне ущільнення. Будова гідромотора ГМШ така сама, як і круглих насосів.  Рис. 4. Модернізований гідромотор типу МНШ: 1 — рухома втулка; 2 — шестерня; 5 — нерухома втулка; 4 — корпус; 5 — кар-ман; 6 — канал; 7 і 8 — зворотні клапани; 9 — гумове кільце; 10 — осьовий канал; 11 — радіальний канал; 12 — стрижень; А — порожнина підтискання. В реверсивних гідроприводах доцільно використовувати модернізовані гідромотори типу МНШ. Модернізований гідромотор має дві шестерні 2 (рис. 4.) зовнішнього зачеплення, рухомі 1 і нерухомі 3втулки, встановлені в корпусі 4. У втулках вифрезерувані кармани 5, що сполучені каналами 6 з порожниною підтискання А, від якої напірна і зливна порожнини гідромотора відокремлені зворотними клапанами 7 і 8. Зворотний клапан складається із стрижня 12 з радіальними 11 і осьовими 10 отворами, а також кільця із оливостійкої гуми. Працює гідромотор так. При подачі рідини у ліву порожнину вона надходить крізь зворотний клапан 7 у порожнину А. Зворотний клапан 8 в цей час буде закритий під дією тиску рідини в порожнині А. Внаслідок цього гідромотор герметизується і з'являється можливість отримати необхідний зрушувальний момент на валу гідромотора. Якщо рідину під тиском спрямувати у праву порожнину, відкривається зворотний клапан 8, а клапан 7 закривається. Обертання вала буде у зворотному напрямку. Якщо насос необхідно використати в режимі гідромотора, то робочу рідину підводять з боку напірного отвору. В такому разі насос обертатиметься в протилежному напрямку. Характерною особливістю шестеренних гідромоторів є відсутність кавітації і низький момент зрушування, у зв'язку з чим робочий орган вмикають після розгону гідромотора вхолосту. Мінімальна частота обертання обмежена тільки механічними умовами і становить 500 об/хв. |