Что такое гидравлический двигатель
Гидравлический двигатель
Гидравлический двигатель (гидродвигатель) — гидравлическая машина, предназначенная для преобразования гидравлической энергии в механическую.
По принципу действия гидродвигатели подразделяют на:
В лопастных гидравлических двигателях ведомое звено перемещается вследствие изменения момента количества движения потока жидкости. Обьёмные же гидродвигатели, действуют от гидростатического напора в результате наполнения жидкостью рабочих камер и перемещения вытеснителей. На практике чаще используют объёмные гидродвигатели, так как при той же преобразуемой мощности они компактнее и меньше по массе.
Кроме того, гидравлические двигатели имеют свойство обратимости. Что позволят за его конструктивными особенностями так же выполнять работу насосов.
Принцип работы
Схема работы гидродвигателя в режиме мотора показана на рисунке 3. Предположим, что работающие камеры машины, расположенные справа от вертикальной оси, подается жидкость от насоса, а камеры, расположенные слева соединены 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 кольца А установить в корпусе мотора соосно с ротором, то момент на валу мотора станет равным нулю и вращение вала прекратиться.
Гидравлический двигатель
Полезное
Смотреть что такое «Гидравлический двигатель» в других словарях:
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ — (гидродвигатель) устройство для преобразования механической энергии жидкости в механическую работу вращающегося вала, возвратно поступательно движущегося поршня и т. д. Различают гидравлические двигатели лопастные (напр., гидравлическая турбина,… … Большой Энциклопедический словарь
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ — (механ.) механизм, приводимый в движение движущейся водою и передающей это движение другим машинам: мельничные и друг. гидравлические колеса, турбины. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907 … Словарь иностранных слов русского языка
гидравлический двигатель — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN fluid drivefluid motor … Справочник технического переводчика
Гидравлический двигатель — (гидродвигатель), устройство для преобразования механической энергии жидкости в механическую работу вращающегося вала, возвратно поступательно движущегося поршня и т.д. Многие гидравлические двигатели обратимы, т.е. могут работать как насосы. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Гидравлический двигатель — Эту страницу предлагается объединить с Гидромотор. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К объединению/29 ноября 2011. Обсуждение длится одну неделю (или дольше, если оно идёт медле … Википедия
гидравлический двигатель — (гидродвигатель), устройство для преобразования механической энергии жидкости в механическую работу вращающегося вала, возвратно поступательно движущегося поршня и т. д. Различают гидравлические двигатели лопастные (например, гидравлическая… … Энциклопедический словарь
гидравлический двигатель — hidraulinis variklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. hydraulic motor vok. hydraulischer Motor, m rus. гидравлический двигатель, m pranc. moteur hydraulique, m … Fizikos terminų žodynas
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ — устройство для преобразования энергии движущейся жидкости в механическую энергию вращения вала. Гидравлические Двигатели могут быть лопастные (гидравлическая турбина, водяное колесо) и объемные (поршневые). Гидравлический Двигатель с возвратно… … Морской энциклопедический справочник
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ — см. Водяной двигатель … Сельскохозяйственный словарь-справочник
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ — машина, преобразующая механич. энергию жидкости в механич. энергию ведомого звена (вала, штока). По принципу действия различают Г. д. динамические (с неперекрываемой проточной частью), у к рых ведомое звено перемещается вследствие изменения… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Гидродвигатели. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.
3. Гидродвигатели. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.
1. Шестеренные гидромоторы
Шестеренные гидромоторы конструктивно схожи с шестеренными насосами (см. статья 2), отличие состоит в наличии линии отвода рабочей жидкости из зоны подшипников. Это необходимо для обеспечения реверсивности гидромотора. При подаче в гидромотор, рабочая жидкость воздействует на шестерни, создавая при этом крутящий момент на валу.
Шестеренные гидромоторы часто применяются в гидроприводах навесного оборудования мобильной техники, в качестве привода вспомогательных механизмов различных машин, в станочных гидроприводах. Столь широкое распространение они получили благодаря простоте конструкции и сравнительно низкой стоимости.
Шестеренные гидромоторы применяются на частотах вращения до 5000об/мин и давлениях до 200 bar (в специальном исполнении до 10000 об/мин и до 300 bar). Коэффициент полезного действия (КПД), как правило, не превышает 0,9.
Конструкция шестеренного гидромотора показана на рис. 1
Конструктивный вид шестеренного гидромотора и насоса аналогичны, ознакомиться с ним можно в статье 2.
Крутящий момент создаваемый гидромотором определяется как:
где:
∆p – перепад давлений на гидромоторе,
b – ширина шестерен,
m – модуль зацепления,
z – количество зубьев шестерни
Достоинства и недостатки шестеренных гидромоторов:
2. Героторные гидромоторы
Существует две конструктивных разновидности героторных гидромоторов: Героторные и героллерные.
Крутящий момент, создаваемый гидромотором определяется по специальным диаграммам, имеющимся в документации на гидроагрегат.
Устройство героторного гидромотора схематично представлено на рис.2.
Внешний вид героторного гидромотора представлен на рис. 3.
Устройство героллерного гидромотора схематично представлено на рис.4.
Внешний вид героллерного гидромотора представлен на рис. 5.
Достоинства и недостатки героторных гидромоторов:
3. Пластинчатые гидромоторы.
Пластинчатые гидромоторы по конструкции аналогичны насосам, при этом в отличие от насосов они всегда снабжены механизмом прижима рабочих пластин. Гидромоторы данного типа, как и насосы, могут быть однократного и двукратного действия. Моторы однократного действия – как правило, реверсивные и могут быть регулируемыми, а моторы двукратного действия всегда нерегулируемые и преимущественно нереверсивные. Ввиду ряда конструктивных особенностей моторы данной конструкции широкого распространения не получили.
Гидромоторы данного типа работают на давлениях до 20МПа и частотах вращения до 1500 об/мин. КПД может достигать 0,8.
Крутящий момент создаваемый пластинчатым гидромотором определяется как:
∆p – перепад давлений на гидромоторе,
q – рабочий объем гидромотора,
Конструктивный вид пластинчатого гидромотора и насоса аналогичны, ознакомиться с ним можно в статье 2.
Достоинства и недостатки пластинчатых гидромоторов:
4. Радиально-поршневые гидромоторы
Радиально поршневые гидромоторы идентичны по конструкции насосам данной компоновочной схемы. Наиболее часто эти гидромоторы применяются в механизмах для получения высоких моментов. Радиально-поршневые гидромоторы можно условно разделить на две группы:
Гидромоторы однократного действия
Моторы однократного действия применяются, например, как привода шнеков для перекачки малотекучих жидкостей и взвесей (бетон, глинистые смеси) или поворотных механизмах, где требуется большие крутящие моменты. Развиваемые моменты достигают 32000 Нм при давлениях до 35МПа, частоты вращения вала до 2000 об/мин. Рабочие объемы моторов достигают 8500 см3/об.
На рисунке 8 изображен конструктивный вид радиально-поршневого гидромотора однократного действия с неподвижным корпусом.
Принцип действия гидромотора, изображенного на рис. 8 следующий: Рабочие камеры под действием высокого давления воздействуют на кулачек приводя во вращение вал мотора. На валу имеется механизм распределения (на схеме не показан), который соединяет рабочие камеры в определенном порядке с линиями высокого давления и слива. На рис. 8 жидкость от распределителя к рабочим камерам подводится по каналам в корпусе. Наряду с этой существует конструкция мотора с подводом жидкости к рабочим камерам через вал.
Крутящий момент создаваемый радиально-поршневым гидромотором определяется как:
∆p – перепад давлений на гидромоторе,
q – рабочий объем гидромотора,
Гидромоторы многократного действия
Моторы многократного действия часто применяются в приводах конвейеров, в гидропередачах маршевого хода мобильных машин, а также в других нагруженных механизмах. Развиваемый моторами данного типа момент может достигать 45000 Нм при давлении до 45 МПа, частоты вращения вала до 300 об/мин. Рабочие объемы моторов достигают 8000 см3/об.
На рисунке 9 изображен конструктивный вид радиально-поршневого гидромотора многократного действия с неподвижным корпусом
Основным отличием от моторов однократного действия состоит в том, что за один оборот вала вытеснитель (плунжер) каждой рабочей камеры совершает несколько рабочих циклов. Количество циклов определяется рабочим профилем корпуса. Соединение рабочих камер с линиями высокого давления и слива происходит с помощью системы распределения (на схеме не показана).
В моторах многократного действия конструктивно может быть реализована система ступенчатого управления рабочим объемом. Она реализуется подключением или отключением рабочих камер с помощью специального распределителя, при этом отключенные рабочие камеры соединяются со сливом.
Так как гидромоторы данного типа часто используются в приводах мобильных машин как мотор-колесо, в них может быть реализован режим свободного вращения. Он заключается в подаче в дренажную линию мотора небольшого давления 2…5 bar (в зависимости от конструкции) и соединении рабочих камер с линией слива. Плунжера гидромотора при этом втягиваются в цилиндры и отходят от рабочего профиля, обеспечивая свободное вращение.
Достоинства и недостатки радиально-поршневых гидромоторов:
5. Аксиально-поршневые гидромоторы с наклонным блоком
Аксиально-поршневые гидромоторы с наклонным блоком используются в приводах мобильных машин, станочных гидроприводах, прессах и способны работать на давлениях до 450 бар, развиваемый крутящий момент при этом достигает 6000 Нм. Частоты вращения достигают 5000 об/мин.
Гидромоторы данного типа как правило реверсивные, и в обязательном порядке требуют подключения дренажной линии.
На рис. 10 показана конструктивная схема аксиально-поршневого мотора с наклонным блоком. Из линии высокого давления рабочая жидкость поступает в рабочие камеры через серповидное окно распределителя. Под действием давления поршни выходят и цилиндров и создают крутящий момент. Из цилиндров, соединенных с серповидным окном на противоположной половине распределителя, поршни вытесняют рабочую жидкость в линию слива.
Конструктивно аксиально-поршневые гидромоторы могут иметь постоянный и регулируемый рабочий объем.
Крутящий момент аксиально-поршневого гидромотора определяется из зависимости:
∆p – перепад давлений на гидромоторе
dп – диаметр поршня
Dц– диаметр расположения цилиндров
γ – угол наклона блока цилиндров
q – рабочий объем гидромотора,
Достоинства и недостатки аксиально-поршневых гидромоторов с наклонным блоком:
6. Аксиально-поршневые гидромоторы с наклонным диском
Аксиально-поршневые гидромоторы с наклонным диском конструктивно повторяют насосы данного типа.
Аксиально-поршневые гидромоторы с наклонным диском используются в приводах мобильных машин, станочных гидроприводах, прессах и способны работать на давлениях до 450 бар, развиваемый крутящий момент немного ниже, чем у моторов с наклонным блоком и ограничен значением в 3000Нм. Частоты вращения достигают 5000 об/мин.
Гидромоторы данного типа реверсивные, и в обязательном порядке требуют подключения дренажной линии.
На рис. 11 показана конструктивная схема аксиально-поршневого мотора с наклонным диском. Из линии высокого давления рабочая жидкость поступает в рабочие камеры через серповидное окно распределителя. Под действием давления поршни выходят и цилиндров и создают крутящий момент. Из цилиндров, соединенных с серповидным окном на противоположной половине распределителя, поршни вытесняют рабочую жидкость в линию слива.
Конструктивно гидромоторы данного типа могут иметь постоянный и регулируемый рабочий объем.
Крутящий момент аксиально-поршневого гидромотора определяется из зависимости: 
или 
Где:
∆p – перепад давлений на гидромоторе
dп – диаметр поршня
Dц– диаметр расположения цилиндров
γ – угол наклона диска
q – рабочий объем гидромотора,
Достоинства и недостатки аксиально-поршневых гидромоторов с наклонным диском:
7. Многотактные аксиально-поршневые гидромоторы.
Многотактные аксиально-поршневые гидромоторы с неподвижным валом.
Данные гидромоторы являются разновидностью роторно-поршневых гидромашин. Рабочие камеры многотактных гидромашин совершают несколько рабочих циклов за один оборот вала гидромашины. Количество этих циклов определяется профильным диском. Многотактные аксиально-поршневые гидромоторы с неподвижным валом способны создавать крутящий момент до 4000 Нм при давлениях до 350 бар. Максимальная частота вращения не превышает 300 об/мин.
Отличительной особенностью моторов данного типа является высокая компактность, поэтому наиболее часто они находят применение в гидропередачах маршевого хода мобильных машин. Моторы при этом выполнены в виде мотор-колеса и устанавлены в ступице колеса.
Конструктивная схема многотактного аксиально-поршневого гидромотора с неподвижным валом представлена на рис. 12.
Из линии высокого давления рабочая жидкость через систему распределения, расположенную в неподвижном валу, поступает в рабочую камеру. Под воздействием давления рабочей жидкость плунжера выходят из рабочего цилиндра и огибая профиль диска создают крутящий момент.
Как и в радиально-поршневых гидромоторах многократного действия в аксиально-поршневых гидромоторах многократного действия может быть реализован режим свободного вращения. Он заключается в подаче в дренажную линию мотора небольшого давления 2…5 bar (в зависимости от конструкции) и соединении рабочих камер с линией слива. Плунжера гидромотора при этом втягиваются в цилиндры и отходят от рабочего профиля, обеспечивая свободное вращение.
Многотактные аксиально-поршневые гидромоторы с неподвижным корпусом.
Рабочие камеры многотактных аксиально-поршневых гидромоторов с неподвижным корпусом совершают несколько рабочих циклов за один оборот вала гидромашины. Количество этих циклов определяется профильным диском. Многотактные аксиально-поршневые гидромоторы с неподвижным корпусом способны создавать крутящий момент до 5000 Нм при давлениях до 350 бар. Максимальная частота вращения достигает 500 об/мин.
Наиболее часто моторы этого типа применяются в приводах мобильных машин и конвейеров. Так как многотактные аксиально-поршневые гидромоторы с неподвижным корпусом довольно компактны, они могут применяться для создания высоких крутящих моментов в механизмах где установка радиально-поршневого гидромотора невозможна из-за больших габаритных размеров.
В гидромоторах может быть реализован режим свободного вращения, описанный выше.
Конструктивная схема многотактного аксиально-поршневого гидромотора с неподвижным корпусом представлена на рис. 13.
Рис. 13
Крутящий момент создаваемый аксиально-поршневыми гидромоторами с неподвижным валом и неподвижным корпусом определяется как:
∆p – перепад давлений на гидромоторе,
q – рабочий объем гидромотора,
Достоинства и недостатки аксиально-поршневых гидромоторов многократного действия:
8. Линейные гидродвигатели (гидроцилиндры).
Линейные гидродвигатели (гидроцилиндры) – тип объёмных гидродвигателей создающих только поступательные движения. Сфера применения гидроцилиндров в мобильной технике очень широка. Они применяются как основные двигатели исполнительных механизмов автокранов, экскаваторов, гидравлических манипуляторов, коммунальных машин, сельскохозяйственной техники, широко используются в станочном оборудовании.
Гидроцилиндры могут развивать большие толкающие и тянущие усилия. Значения усилий зависят только от рабочего давления и активных рабочих площадей.
∆p – перепад давлений в полостях гидроцилиндра,
По принципу действия гидроцилиндры разделяют на:
Следует отметить что давления в полостях гидроцилиндров показаны условно для одного из усилий тянущего или толкающего.
Гидроцилиндры по конструктивному исполнению подразделяют на:
Плунжерные гидроцилиндры
Конструктивная схема плунжерного гидроцилиндра изображена на рис. 14.
При подаче рабочей жидкости в рабочую полость плунжер начинает смещаться под действием высокого давления, создавая усилие F. В исходное состояние цилиндр возвращается под действием внешнего усилия приложенного к торцу штока.
Усилие на гидроцилиндре можно определить из зависимости
p – значение давления в полости гидроцилиндра,
Конструктивно плунжерный цилиндр может иметь пружинный возврат см. рис. 15
Поршневые гидроцилиндры
это самый распространённый тип гидроцилиндров. В отличии от плунжерных, поршневые гидроцилиндры могут создавать как толкающее так и тянущее усилие.
Конструктивная схема поршневого гидроцилиндра двустороннего действия изображена на рис. 16. (Давления в полостях гидроцилиндра показано для усилия F1)
Толкающее усилие определяется как
p – значение давления в поршневой полости гидроцилиндра,
Тянущее усилие определяется как
p – значение давления в штоковой полости гидроцилиндра,
Из-за разницы площадей S1 и S2 скорости и усилия при движения штока в прямом и обратном направлениях неравны. Если выбрать диаметры DЦ и dШТ таким образом что активные площади будут соотносится как S1=2∙S2, то при подключении гидроцилиндра по схеме рис. 17 скорости движения будут в прямом и обратном направлениях будут одинаковы. Такие гидроцилиндры называют дифференциальными. Усилия создаваемые дифференциальным цилиндром на прямом и обратном ходе будут равны:
p – значение давления в полостях гидроцилиндра,
DЦ – диаметр цилиндра
dШТ – диаметр штока
Поршневые гидроцилиндры могут использоваться как плунжерные см. рис. 18. Штоковая полость гидроцилиндра сообщается с атмосферой через сапун, который предотвращает попадание частиц пыли и грязи на рабочую поверхность гидроцилиндра. Толкающее усилие создаваемое гидроцилиндром определяется также как и для поршневого гидроцилиндра.
Распространение в технике получили цилиндры с проходным штоком см. рис 19. Их главным преимуществом является равенство скоростей и усилий при прямом и обратном ходе штока.
Тянущее и толкающее усилие определяется как
p – значение давление в полости гидроцилиндра,
Для обеспечения различных соотношений скоростей и усилий при прямом и обратном ходе штоков гидроцилиндров применяют гидроцилиндры с проходными штоками разного диаметра. Данный тип относится к цилиндрам специального исполнения. Такой гидроцилиндр схематично изображен на рис. 20.
Усилия создаваемые гидроцилиндром специального назначения рассчитываются как:
p – значение давление в полости гидроцилиндра,
и 
– активные площади
Внимание! Данная статья авторская. При копировании ее с сайта обязательно указывать источник!