Назначение, классификация гидромоторов, их основные параметры

Гидромоторами по сложившейся к настоящему времени терминологии называют гидродвигатели, преобразующие энергию потока жидкости в механическую энергию вращательного движения. Рабочий процесс гидромотора основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью поступающей под давлением и вытеснении её из рабочей камеры.

Под рабочей камерой принято понимать объем, ограниченный рабочими поверхностями деталей гидромотора, периодически изменяющийся и попеременно сообщающийся с каналами подводящими и отводящими рабочую жидкость. В гидроприводах мобильных машин применяют роторно-вращательные и роторно-поступательные гидромоторы. По виду рабочих органов к роторно-вращательным относятся шестеренные, пластинчатые и планетарно-роторные машины. К роторно-поступательным относятся радиально-поршневые и аксиально-поршневые гидромоторы. Подобно насосам аксиально-поршневые гидромоторы бывают с наклонным блоком и с наклонным диском. Гидромоторы могут выполняться как с регулируемым рабочим объемом так и с нерегулируемым, могут быть реверсивными и нереверсивными. Наиболее часто встречаются реверсивные гидромоторы с нерегулируемым рабочим объемом.

Необходимо отметить, что в большинстве случаев эти конструкции являются обратимыми, т. е. могут работать режиме насоса — как правило это аксиально-поршневые машины.

Основными конструктивными параметрами гидромотора являются рабочий объем q и номинальное рабочее давление — Р. Входным параметром является подводимый расход — Q, а выходными — частота вращения выходного вала гидромотора — n, крутящий момент на валу — M, а также мощность — N и полный КПД гидромашин ;

гидромотор роторный вращательный поступательный Расчетная теоретическая частота вращения вала гидромотора пропорциональна подводимому расходу и обратно пропорциональна рабочему объему гидромотора.

n=Q/q (1).

В действительности указанная пропорциональность отсутствует вследствие объемных потерь рабочей жидкости, поэтому действительная частота вращения вала гидромотора всегда меньше теоретической. Объемные потери характеризуются перетечками из полости высокого давления (нагнетания) в полость низкого давления (слива) и наружными утечками через зазоры из корпуса по дренажному трубопроводу в бак или в гидролинию низкого давления. По мере износа сопряженных деталей и увеличения зазоров между ними объемные потери увеличиваются. Увеличение обьемных потерь вызывает соответственное уменьшение объемного КПД — представляющего собой отношение действительной частоты вращения вала гидромотора к теоретической:

(2).

Тогда действительная частота вращения вала гидромотора.

(3).

Полезная мощность гидромотора.

пропорциональна крутящему моменту и угловой скорости вала Потребляемая мощность, подводимая потоком рабочей жидкости.

(5).

где — Q — расход в напорной магистрали гидромотора;

Р — перепад давления между напорной и сливной магистралями.

Крутящий момент на валу гидромотора: (6).

Отношение полезной мощности к потребляемой определяет полный КПД гидромотора.

(7).

С другой стороны полный КПД является произведением.

(8).

где: — объемный КПД, учитывающий внутренние перетечки рабочей жидкости из полости нагнетания в полость всасывания и наружные утечки из корпуса через зазоры в сопряженных деталях; - механический КПД, учитывающий потери, возникающие при вращении и перемещении рабочих деталей относительно друг друга; - гидравлический КПД, учитывающий потери давления, возникающие при движении рабочей жидкости по внутренним каналам гидрооборудования.

КПД гидромотора в системе СИ можно также определить по формуле.

(9).

где: — перепад давлений между напорной и сливной линиями Объемный КПД.

(10).

Гидромеханический КПД.

(11).

где:; - давление в напорной и сливной магистралях гидромотора.