Поршневых гидромашин

Мощность существующих стационарных двигателей составляет от 20 до 3500кВт (имееются единичные агрегаты мощностью 20 МВт), а общая мо цность поршневых двигателей в настоящее время значительно превышает мо цность всех электростанций [15].

6.2. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания .........

Коленчатый вал является одной из наиболее ответственных деталей поршневых двигателей внутреннего сгорания. Коленчатые валы двигателей обычно имеют несколько (2—8) опорных коренных шеек и до 8 шатунных.

Шатуны являются передаточными звеньями шатунно-кривошип-ных механизмов различных машин, в основном поршневых двигателей внутреннего сгорания (рис. 250). Связывая поршень с коленчатым валом, шатун служит для преобразования поступательно-возврат-

До сих пор рассматривались различные варианты поршневых двигателей с кривошипно-шатунным механизмом. На автомобилях некоторое распространение получили роторно-поршневые двигатели (РПД) благодаря лучшим значениям массогабаритных показателей. В РПД можно реализовать как обычный цикл Отто, так и дизельный, легко организовать расслоение заряда, отключение секций и так далее. Однако РПД имеют существенный недостаток, ограничивающий возможность выполнения современных требований по токсичности и топливной экономичности. Это прежде всего чрезмерно развитая поверхность камеры сгорания, приводящая к обра-зованшо-застойных зон, В результате наблюдаются высокие выбросы углеводородов, неудовлетворительная топливная экономичность.

Примечания: 1. Для привода от электродвигателей переменного тока синхронных, а также асинхронных с контактными кольцами, от поршневых двигателей значения Ср снижать на 0,1.

В качестве примера можно привести поршневые кольца. Их качество в значительной степени предопределяет межремонтные сроки двигателей. Износ колец снижает отдачу Двигателя, увеличивает расход топлива и масла. Сейчас их срок службы нередко составляет только 500—1000 ч. Используя новейшие достижения в области повышения износостойкости . пары кольцо — цилиндр (пористое хромирование колец, азотирование зеркала цилиндров, создание маслоудержцвающего микрорельефа), можно повысить срок службы колец до 5 — 10 тыс. ч. Связанное с этим удорожание колец очень незначительно увеличивает стоимость двигателя, а повышение их износостойкости ввиду большой распространенности поршневых двигателей дает огромный экономический эффект. - '

При методе конвертирования базовую машину или основные ее элементы используют для создания агрегатов различного назначения, иногда близких, а иногда различных по рабочему процессу. Примером конвертирования Может служить перевод поршневых двигателей внутреннего сгорания с одного вида топлива на другой, с одного вида теплового процесса на другой (с цикла искрового зажигания на цикл с воспламенением от сжатия)... -

Звездообразные схемы 17 — 22 широко применяли для авиационных поршневых двигателей воздушного охлаждения и сейчас используют для судовых двигателей.

Другая область применения метода унифицированных рядов — это роторные машины-орудия. Так как производительность роторных машин пропорциональна числу операционных блоков, установленных на машине, то из унифицированных блоков можно создать ряд машин разной производительности. В отличие от поршневых двигателей число блоков, которое можно установить на роторной машине, практически не ограничено и зависит только от заданной производительности.

Все способы можно сочетать как один с другим, так и со способами унификации. Например, возможно параллельное создание унифицированных и параметрических рядов поршневых двигателей; унифицированные ряды состоят из двигателей с одинаковыми цилиндрами, но с различным их числом и расположением; параметрические ряды — из двигателей с тем же числом и расположением цилиндров, но с другим диаметром последних.

7. ПРИМЕНЕНИЕ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ПЕРЕНОСА В АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВЫХ ГИДРОМАШИНАХ

Долговечность аксиально-поршневых гидромашин в основном зависит от работы деталей распределительных и поршневых устройств. Эти пары, как правило, изготовляют из высококачественных материалов с соответствующей термообработкой. Так, например, в гидромашине бескарданного типа 210.25 блок цилиндров изготовлен из высокооловянистой бронзы БрО—-12 или БрОЦСб—6—3, а распределитель и поршни — из азотированной стали 38Х2МЮА. Несмотря на качественное изготовление указанных деталей, составляющих пары трения скольжения, они все же имеют ограниченную износостойкость. К тому же применение дефицитной бронзы значительно удорожает производство, так как масса деталей из нее в разных моделях гидромашин колеблется от 2 до 8 кг. Поэтому возникла актуальная задача, связанная не только с повышением износостойкости ответственных пар трения гидромашин, но и с подбором более дешевых материалов [27].

Большой объем исследований был проведен на деталях аксиально-поршневых гидромашин, в результате чего подтвердились данные, полученные в лабораторных условиях на машинах трения. Это позволило сделать вывод, что применение подвижных и неподвижных медных вставок для осуществления ИП на сталь-

17. Фролов К- В. Колебания элементов аксиально-поршневых гидромашин. М.: Машиностроение, 1973. 280 с.

Вопросы динамики силового гидропривода и отдельных его элементов отражены достаточно полно в литературе [1—4]. Более узкие проблемы динамики, касающиеся аксиально-поршневых гидромашин, детально исследованы в работе [5]. Там же показано, что характер усилий, возникающих на отдельных элементах аксиально-поршневых гидромащин, тесно связан с рабочим процессом, В частности, было показано, что регулирующий орган насоса (люлька) подвержен воздействию переменного во

Эффект изменения какого-либо параметра будет полностью обнаружен только при изменении всех остальных параметров во всех допускаемых условиями работы диапазонах. В качестве примера приведем результаты планирования экспериментов при исследовании работоспособности аксиально-поршневых гидромашин типа Г15—21 [3].

Практика эксплуатации и специальных исследований аксиально-поршневых гидромашин подтверждает, что на их работоспособность решающее влияние оказывают эксплуатаци-

В книге рассматривается устройство и действие, расчет и проектирование, технология изготовления и организация производства отечественных аксиально-поршневых гидромашин. Большое внимание уделяется свойствам рабочей жидкости, особенно упругости и вязкости, а также уплотнениям, часто определяющим ресурс гидропривода. Подробно исследуются механизмы управления автоматизированным гидроприводом, дается анализ их динамических свойств, излагаются взгляды на снижение уровня шума гидропривода, приводятся способы решения нелинейных задач о работе гидропривода на нижнем пределе диапазона регулирования, когда возникают автоколебания.

Вопросы расчета и анализа рабочего процесса поршневых гидромашин роторного типа изложены в возможно более общей форме, что позволяет их использовать для аксиально-поршневых гидромашин бескарданного типа и для многих иных поршневых и плунжерных гидромашин.

В машиностроении получили распространение три группы аксиально-поршневых гидромашин: 1) с двойным несиловым карданом, 2) с силовым карданом и 3) бескарданные гидромашины. Столь же широко распространены аксиально-плунжерные гидромашины, в которых отсутствуют шатуны. Чаще всего различия этих машин не являются принципиальными или даже существенными, а их предельные характеристические возможности в первую очередь определяются выбором геометрических форм, материалов, способов обработки и иными технологическими особенностями.

Подавляющее распространение в аксиально-поршневых гидромашинах получило торцовое распределение рабочей жидкости, осевое распределение используется лишь в порядке исключения, поскольку приводит к повышенным утечкам, существенно зависимым от времени и режимов эксплуатации.