Сравнительный анализ гидромеханических параметров высокомоментных гидромоторов.

Аннотация

В работе представлен графический анализ параметров высокомоментных радиально-поршневых, аксиально-поршневых и планетарных гидромоторов. Проведены сравнение перечисленных типов гидромторов по крутящим моментам, габаритным показателям и КПД. Сделаны необходимые выводы и найдены проблемные участки, позволяющие выполнить дальнейший анализ гидромотора планетарного типа.

Гидромотор – машина, предназначенная для преобразования гидравлической энергии потока капельной жидкости в механическую энергию выходного звена (вала). К высокомоментным относятся гидромоторы с крутящим моментом M > 2000 Н•м, и частотой вращения выходного звена n < 100 об/мин [1]. Они используются в гидроагрегатах строительных и дорожных машинах, сельскохозяйственной технике, в горных машинах, работающих в ограниченных подземных условиях шахт.

Теоретический крутящий момент гидромотора определяется выражением:

где q – рабочий объем;

Δр – перепад давления на входе и выходе гидромотора.

Сравнения характеристик гидромоторов различного типа выполним в интервале рабочих объемов, ограниченном значением q < 1000 см^3. В качестве сравниваемых гидромашин примем: радиально-поршневой гидромотор типа МРФ, планетарный гидромотор типа ГВЗ.01 и аксиально-поршневой гидромотор типа МЗХ. Необходимо проследить зависимости между рабочим объемом, крутящим моментом, массой и коэффициентом полезного действия гидромоторов.

При выборе высокомоментного гидромотора определяющим параметром является крутящий момент, который в свою очередь зависит от рабочего объема.

Графическая зависимость крутящего момента от рабочего объема M=f(q) не устанавливает существенных преимуществ какого-либо типа гидромоторов. (рис.1)

Габаритный критерий гидромашины – зависимость массы от крутящего момента m=f(M) (рис.2) показывает, что при равных создаваемых крутящих моментах, масса планетарного гидромотора в разы меньше – следовательно, он компактнее чем его аналоги. В условиях ограниченного пространства (например горнодобывающая промышленность) это весомый аргумент в пользу этого типа гидромотора.

Сравнение коэффициенты полезного действия гидромашин η=f(M) (рис.3) приводит к выводу, что не смотря на значительное преимущество в габаритных показателях, КПД планетарного гидромотора ощутимо ниже, чем у радиально-поршневого и аксиально-поршневого. Для повышения КПД этого типа гидромотора необходимо выполнить анализ математической модели рабочего процесса на предмет возможных путей повышение энергетической эффективности работы планетарной гидромашины.

Список использованной литературы

1. Кононенко А.П. Об’ємні гідравлічні машини гідроприводів: навчальний посібник / А.П.Кононенко Донецьк: ДВНЗ «ДонНТУ», 2011. – 292с.
2. Коваль П.В. Гидравлика и гидропривод горных машин: Учебник для вузов по специальности «Горные машины и комплексы». – М.:Машиностроение, 1979. – 319с.
3. В.Ф.Ковалевский, Н.Т.Железняков и др. «Справочник по гидроприводам горных машин» М.: «Недра» 1967.