На современных строительных и сельскохозяйственных машинах широкое распространение получила объемная гидропередача.
Объемная гидропередача - это силовая часть привода, в которой мощность передается через рабочую среду - жидкость. Принцип работы данного типа привода базируется на практической несжимаемости жидкости. В отличие от другого типа гидропередачи - гидродинамической, объемная имеет огромное преимущество - возможность реализации больших передаточных отношений, при одновременном преобразовании вращательного движения в поступательное и наоборот.
Объемная гидропередача в основном состоит из объемного насоса, гидробака, гидролиний и объемного гидродвигателя, как правило, вращательного движения.
Гидромотор - это объемный гидродвигатель вращательного движения. По виду рабочих органов различают гидромоторы: шестеренные,
пластинчатые, роторно-поршневые и др.
В частности, радиально-поршневые гидромоторы получили наибольшее распространение в гидроприводах самолетов, тракторов, строительно-дорожных машин, станков и других машин. Например, они могут использоваться для привода колесных движителей в гидравлических объемных трансмиссиях с объемными делителями потока.
Вследствие быстрого развития техники на сегодняшний день к используемым в гидроприводах гидромоторам предъявляют всё более высокие требования по массогабаритным показателям, энергоэффективности, возможности реверса и регулирования крутящего момента и частоты вращения вала, надежности и долговечности и т.п. Таким образом, возникает необходимость создания гидромоторов с более гибкими выходными характеристиками.
Одним из путей решения данной задачи - это применение
регулируемых гидромоторов. Однако в настоящее время их производство в России развито незначительно, несмотря на большую потребность в данных гидромашинах сельского хозяйства, промышленного машиностроения и др. областей применения техники.
Существует два основных способа регулирования скорости гидродвигателя - объемное и дроссельное. Причем объемное регулирование отличается более высоким коэффициентом полезного действия, меньшей зависимостью скорости выходного звена от колебаний нагрузки и т.п.
Поэтому целью данной работы является разработка
конструкции радиально-поршневого гидромотора с бесступенчатым фазовым регулированием путем варьирования отношения коммутационных фаз, а также статический анализ нагруженно-деформированного состояния данной конструкции.
Для достижения данной цели решались следующие задачи:
1. Анализ имеющихся в научно-технической и патентной литературе данных об особенностях конструкций и методов регулирования рабочего объема радиально-поршневых гидромоторов.
2. Разработка конструкции радиально-поршневого тихоходного двухрядного гидромотора с бесступенчатым регулированием, реализуемым путем варьирования отношения коммутационных фаз.
3. Выполнение необходимых при проектировании гидромотора конструкторских и технологических расчетов и разработка конструкторской документации.
4. Исследование напряженно-деформированного состояния разработанной конструкции гидромотора при различных режимах работы (проверка на прочность) с использованием специализированного программного обеспечения.
В ходе выполнения магистерской диссертации:
1. На основе анализа научно-патентной и технической литературы разработана конструкция радиально-поршневого тихоходного двухрядного гидромотора с бесступенчатым регулированием, реализуемым путем варьирования отношения коммутационных фаз.
2. Выполнены все необходимые при проектировании гидромотора конструкторские и технологические расчеты. Определено расчетное значение КПД гидромашины, равное 87,2%.
3. С использованием программного обеспечения Solid Edge ST компании Siemens построена трехмерная геометрическая модель гидромотора и проведено исследование напряженно-деформированного состояния его конструкции при различных режимах работы.
4. Обнаружено, что во избежание разрушения деталей "Ротор" и "Втулка регулирования" необходимо заменить их исходные материалы на аналогичные с большим пределом текучести. Для остальных деталей гидромотора условие прочности выполняется.
