Гидростатических подшипниках

В гидростатических передачах (объемный гидропривод) строительных, дорожных, сельскохозяйственных и других машин, работающих при давлении до 36 МПа или кратковременно до 42 МПа, используют масло МГЕ-46В (МГ-ЗОу), а для систем амортизации легковых и грузовых автомобилей и другой техники — масло МГП-10.

9. Потери энергии в гидростатических передачах

в потоке вихревые движения. Заметим, что если за гидравлическим сопротивлением поток ламинарный, то вихри под действием вязкости жидкости постепенно затухают и поток выравнивается. Таким образом, и при турбулентном движении главной причиной потерь является в конечном итоге вязкость жидкости, т. е. ее внутреннее трение. Больше того, если бы жидкость не обладала вязкостью, то турбулентное движение вообще бы не возникло. Поэтому главное влияние на все виды потерь оказывает вязкость. Последняя характеризуется коэффициентом кинематической вязкости v. Коэффициент кинематической вязкости зависит от температуры и уменьшается с увеличением последней. В табл. 1.1 приводятся значения v для некоторых масел, применяющихся в гидростатических передачах.

Рассмотрим различные виды сопротивлений, встречающиеся в гидростатических передачах, и определим для них значения коэффициентов сопротивления ?.

Дроссели. Широкое применение в гидростатических передачах находят различные типы дроссельных устройств (задвижки, вентили, клапаны). Некоторые из них имеют назначение запирать поток (клапаны, 'вентили), другие регулируют поток а)-(вентили, задвижки), меняя его напор или расход или одновременно и то и другое.

Использование винтовых насосов и двигателей в силовых гидростатических передачах транспортных машин в настоящее время ограничивается из-за невозможности регулирования рабочих объемов машин, невысоких объемных к. п. д. (0,8—0,9) и внутреннего к. п. д. и сравнительно небольших давлений в нагнетающей ма-, гистрали. В винтовых машинах величина рабочего давления зависит от длины винтов: чем больше длина винтов, тем большее давление гидравлического потока можно создать.

Поскольку диапазон регулирования как по насосу, так и по двигателю ограничивается минимально допустимым значением общего к. п. д. то для получения более широкого диапазона регулирования требуется иметь и насос и двигатели регулируемыми. Но применение регулируемых двигателей в значительной мере усложняет конструкцию органов управления передачей, особенно если передача состоит из одного или двух насосов и нескольких двигателей (например, в автомобилях со всеми ведущими колесами или при наличии привода на прицеп). В сложных гидростатических передачах с большим числом гидродвигателей достаточно иметь регулируемыми только насосы, а диапазон регулирования можно значительно расширить, предусмотрев возможность отключения в процессе движения машины ряда гидродвигателей. Изменением рабочего объема насосов обеспечивается непрерывное регулирование передаточного числа гидростатической передачи. Отключением или подключением ряда гидродвигателей осуществляется ступенчатое регулирование передачи (см. гл. III).

Отметим, что из поршеньковых машин наибольшей долговечностью обладают аксиальные машины, поскольку условия работы основной трущейся пары (поршенек—цилиндр) в этих машинах более благоприятные, чем в радиальных машинах. Характерно, что за последние 15 лет (по данным заграничных фирм) гарантированная долговечность насосов повышена с 500 ч непрерывной работы до 2000—3000 ч. Большая долговечность гидростатических машин достигнута за счет повышения культуры производства, совершенствования конструкции и технологии изготовления деталей, правильного выбора материала для трущихся пар, применения более стойких и более стабильных по вязкости рабочих жидкостей и более эффективных фильтров в гидростатических передачах.

Чем меньше габариты агрегатов, тем легче они компонуются на машине. На компоновку силовой передачи оказывают влияние также связи между агрегатами. Если связи гибкие, то компоновка осуществляется легче. Под гибкими связями понимаются провода в электрических силовых передачах или трубы, которые можно изгибать в гидростатических передачах.

В гидростатических передачах насос и двигатель могут быть выполнены в одном агрегате или раздельно. Насос (один или несколько) устанавливают непосредственно за приводным двигателем, а гидродвигатели могут располагаться по бортам машины (они непосредственно связаны с ее ведущими колесами, а иногда* даже конструктивно располагаются в ступицах колес).

В гидростатических передачах для очистки рабочей жидкости от механических и химических примесей (загрязнителей) используются сетчатые (проволочные), щелевые (пластинчатые), картонные и твердые пористые фильтрующие элементы.

В гидростатических подшипниках возможно увеличение толщины масляной пленки до 100-120 мкм вместо обычных в гидродинамических подшипниках значений 10 — 20 мкм, что снижает (примерно на один порядок) коэффициент трения подшипника. и общую затрату мощности на трение (с учетом мощности привода насоса).

В гидростатических подшипниках несущая сила создается при подаче масла из насоса под упорный диск (рис. 431). Масло через дроссель 1 поступает в карман 2 с запорной кромкой 3. Давление в кармане зависит от соотношения между сечением дросселя и переменным сечением h щели. С увеличением нагрузки щель уменьшается и давление в кармане возрастает до давления, создаваемого насосом. Это соответствует режиму максимальной несущей способности.

Величина Лор, должна быть больше минимально допустимого значения V В гидростатических подшипниках это условие легко выполняется.

13 гидростатических подшипниках масляный слой между трущимися поверхностями создается путем подвода к ним масла иод давлением от насоса.

В гидростатических подшипниках уменьшается влияние погрешности изготовления шеек валов и подшипников на точность вращения (до 5...10 раз). Основные области применения: опоры тяжелых тихоходных барабанов и валов (шаровых мельниц, вращающихся печей), опоры с минимальным трением испытательных машин и приборов, опоры для механизмов, требующих точных перемещений (поворотных устройств телескопов, делительных столов), опоры шпинделей и валов, требующих точного вращения.

вытекания, возможность работы в вакууме, при низких и высоких температурах, в коррозионной и радиоактивной среде, возможность управляемого смещения оси вала в пределах зазора. Зато эти подшипники вместе с системой питания и управления, естественно, сложнее, а интенсивность магнитных сил меньше, чем сил в гидродинамических и гидростатических подшипниках, а потому они имеют меньшую несущую способность.

7. В гидростатических подшипниках как объема в данных габаритах муфты и с воз-велико должно быть раскрытие дросселей можно более равномерным напряженным со-подвода смазочного материала в карманы? стоянием?

В гидростатических подшипниках давление в поддерживающем слое смазочного материала создают насосом, подающим материал в зазор между цапфой и подшипником (рис. 26.8). Вследствие эксцентричного расположения цапфы в подшипнике под нагрузкой торцовые зазоры (зазор) между цапфой и подшипником оказываются снизу меньшими, чем сверху. В результате переменный расход через зазор смазочного материала приводит к появлению требуемого давления и подъемной силы. Давление жидкого смазочного материала (а им может быть и вода) в гидросистеме и его расход определяются зазором между цапфой и подшипником, радиальной силой и вязкостью материала.

В гидростатических подшипниках необходимое давление в смазочном слое создает насос, нагнетающий смазку в зазор, а в гидродинамических смазка увлекается трением о вращающуюся цапфу

Заметим, что в гидростатических подшипниках смазка подводится в зону наибольшего гидродинамического давления, тогда как в гидродинамических подшипниках — в зону наименьшего давления. Устройство дополнительных смазочных отверстий и канавок в зоне повышенного давления только уменьшает подъемную силу FR и поэтому не рекомендуется.

тального нагружения, связанный с подвижной траверсой гибкими тягами и подпертый наклонными гидроцилиндрами. В реактивном блоке размещен активный штамп установки, обладающий двумя степенями свободы относительно реактивного блока (вертикальные и горизонтальные перемещения). Штамп через упругую штангу подвешен к штоку вертикального цилиндра. Внутри штампа размещен цилиндр горизонтального нагружения. Шток последнего вместе с двумя горизонтальными направляющими соединен с торцовыми плитами, скользящими в вертикальном направлении на гидростатических подшипниках в направляющих реактивного блока. Цилиндр горизонтального нагружения развивает усилия до 1 МН и сообщает перемещение активному штампу ± 100 мм.