Насосы гидравлических систем станков и машин - Леонов А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Рассмотрим графическое определение усилий (фиг. 48), действующих на барабан на следующем примере:
усилие, действующее на один поршень, Q = 319 кг; число поршней в одном ряду z = 13; число рядов поршней в роторе п — 4;
суммарное усилие, действующее, на поршень, приведенное к одной плоскости Qn =4Q — 1276 кг;
радиус кольца барабана по окружности касания поршней г = = 13,8 см;
эксцентриситет е = 1 см;
360
центральный угол между поршнями а == = 27°42'.
Считая, что в зоне нагнетания находится 7 поршней, по формуле z 4-1
т = —?— определяем tgcp* (ось первого поршня совпадает с осью ох). <?* = - tg 27°42' = - tg 83°6'
Фиг. 48. График для определения усилий, действующих на барабан.
120
Значению этого тангенса соответствуют углы 83 °6' и 180° + 83°6' (пофиг. 48), считая от оси ох. Так как угол 180° + 83°6' лежит вне зоны нагнетания, принимаем угол ср* = 83°6'.
В указанных (фиг. 48) масштабах строим окружность с радиусом г = 13,8 см\ эксцентриситет е = 1 см и откладываем угол ср* = 83°6'; от угла ух наносим положения поршней, расположенных под углом 27°42 друг к другу.
На направлениях осей поршней от окружности кольца барабана откладываем силу Qn — 1276 кг в указанном масштабе и строим многоугольник этих сил.
Разложив замыкающую многоугольника R на направления ох и оу, можно определить усилия Rx и Ry, нагружающие механизм эксцентриситета и направляющие скользящего блока насоса.
4. Устройство сопряжения ось—ротор поршневых радиальных насосов и действующие в нем усилия
В конструкциях поршневых радиальных насосов ротационного типа сопряжение оси со втулкой ротора является одним из самых ответстве н н ых элеме нтов.
От величины зазора между отверстием втулки и уплотняющей частью оси в большой мере зависит значение объемного к.п.д. насоса. Чрезмерно малый зазор приводит к заеданию втулки на оси, как следствие неточности их изготовления и местного контакта при работе сопр яжения.
На втулку передаются нагрузки, испытываемые ротором, которые могут приводить к большим удельным давлениям в сопряжении втулка—ось.
Роторы насосов радиального типа имеют относительно высокие числа оборотов (в среднем 1000 об!мин), что приводит к нагреву и расширению трущихся частей, вызывает вибрации неуравновешенных деталей, что может явиться причиной заедания втулки на оси.
У большинства насосов сопряжение ось—втулка ротора выполняется как подшипник скольжения с применением самых высококачественных материалов для втулок.
Ось обычно изготовляется из закаливаемой стали. Для втулок применяются лучшие сорта бронз. Распространено изготовление втулок из биметалла. В этом случае стальной корпус втулки центробежным способом заливается оловянисто-фосфористой бронзой марки Бр. ОФЮ-1.
Для получения биметаллических втулок хорошего качества необходимо корректировать химический состав бронзы марки Бр. ОФЮ-1, не допуская содержания фосфора больше 0,3%, в противном длучае могут образоваться твердые вкрапления фосфористой эвтектики, что приводит к задирам оси.
При сопряжении оси с бронзовой втулкой ротора необходима тщательная пригонка их друг к другу для получения максимальной площади прилегания. Для облегчения пригонки очень часто ось
121
и втулка выполняются коническими с уклоном 1:100. В этом случае требуется длительная приработка втулки к оси, что вызывает необходимость обкатки v изготовленного насоса с постепенным нагружением давлением в течение восьми часов и больше. Некоторые зарубежные фирмы, делая втулку биметаллической (заливка бронзой марки Бр. ОФЮ-1), производят заливку баббитом высокого качества поясков у обоих ее краев. Для этой цели производятся соответствующие выточки в бронзрвом слое примерно до V4 длины втулки с каждой
Фиг. 49. Сопряжение ось — втулка насосов серии Н.
стороны. Этот метод улучшает прирабатываемость втулки к оси а обеспечивает податливость материала на краях втулки, где особенно часто происходят заедания. Насосы с указанными втулками менее чувствительны к заеданиям, однако цзкос втулок происходит более йнтен-сивно.
Особенно быстро изнашиваются втулки с применением баббитовой заливки по краям у насосов работающих, при давлении до 170 кг/см2.
С целью уменьшения удельных давлений между втулкой и осью применяется гидравлическая разгрузка — подведение масла под давлением в нагруженную зону. Это достигается путем устройства кольцевых канавок на оси или в отверстии втулки.
Несмотря на все перечисленные меры сопряжение ось — втулки при производстве насосов длительное время оставалось узким местом до тех пор, пока оно не было переведено на подшипники качения. Заводом «Гидропривод» освоен выпуск поршневых радиальных насосов с сопряжением ось — втулка (фиг. 49) на шарикоподшипниках.
В центральное отверстие ротора 1 запрессована втулка 2. Запрессовка производится при нагреве ротора или при глубоком охлажде-
122
нии втулки. Последнее предпочтительней, так как уменьшает до минимума деформации уже обработанных отверстий для поршней. На наружной цилиндрической поверхности втулки имеются пазы «/7, которые объединяют полости поршней, находящихся в одной осевой плоскости. При большом количестве поршней применяются способы объединения поршней при помощи двух рядов пазов с независимыми окнами в пазах каждого ряда, например в насосах типа НПМ-715.
