Материал: Исполнительный привод. учебное пособие. Литвиненко А.М

Наиболее прост мембранный механизм без жесткого центра (рис. 2.3). Площадь поверхности S можно разбить на ряд элементарных равно-

бедренных треугольников с вершинами в центре. Равнодействующая сила давления приложена на расстоянии R/3 от основания. Опорная реакция обратно пропорциональна расстоянию от опоры до точки приложения и будет

Усилие, передаваемое на центр:

Эффективная площадь мембраны (площадь, которая, будучи умноженной на перепад давления, определяет усилие в центре):

Имеются зависимости, позволяющие учитывать наличие жесткого центра, перепада давления при расчете хода и усилия на штоке.

Сильфоны. Цилиндрические сильфоны (рис. 2.4), выполненные из металла, допускают перемещение на 25 % свободной длины, из которых 15 % отводится на сжатие и 10 % на растяжение.

За эффективный диаметр сильфона приближенно принимают средний диаметр Рср.гофр., в соответствии с чем усилие, развиваемое сильфоном при действии внутреннего давления, может быть определено как

,

где Dср = (D1+D2)/2.

Моментный цилиндр. Он состоит, как показано на рис. 2.5, из корпуса 1: поворотного привода, состоящего из втулки 2 лопасти 3; уплотнительных перемычки 4.

При подводе жидкости в верхней клапан втулка 2 и лопасть 3 будут поворачиваться по часовой стрелке. Угол поворота обычно не превышает 270...2800. Расч тный момент равен

М = p F Rn,

где р – перепад давлений;

( ) – рабочая площадь; b – ширина пластины;

( ) ( ) – плечо приложения силы; D и d – диаметр цилиндра и диаметр ротора.

60

Рис. 2.2

Рис. 2.3

Рис. 2.4

62

В соответствии с этим

Угловую скорость ω определяем из равенства расходов Q и объема описываемого пластиной в единицу времени:

Q = Vок F,

где Vок – окружная скорость центра давления. Подставив значения:

( )

( )

отсюда ( )

Гидромоторы вращательного действия. Гидромоторы разделяют на шестер нчатые, винтовые, шиберные (пластинчатые) и поршневые. Поршневые моторы, в свою очередь, делятся на радиальные и аксиальные.

Врадиально-поршневой машине поршни, вращаясь вместе с блоком цилиндров, участвуют в возвратно-поступательном движении в радиальном направлении.

Кинематическая схема для одного поршня показана на рис. 2.6. Механизм представляет собой инверсию кривошипно-шатунного механизма. Кривошип 00’ вращается вокруг 0’, скользит концом C по лучу ОС оси цилиндра, вращающегося вокруг центра 0. Такие гидромоторы развивают скорости от долей до нескольких десятков оборотов в минуту.

Вприводе ПР наибольшее распространение получили аксиальнопоршневые гидромоторы. По сравнению с другими гидромашинами, они отличаются наибольшей компактностью и наименьшей массой.

Они разделяются на гидромашины с наклонным блоком цилиндров

инаклонным диском. Кинематические схемы их приведены на рис. 2.7, 2.8.

Вмашинах с наклонным блоком ось вращения блока цилиндров 1 наклонена к оси вала 2, в ведущий диск 3 заделаны головки 4 шатунов 5, закрепленных при помощи сферических шарниров 6 в поршнях 7. Блок 1 и вал 2 вращаются вокруг своих осей, поршни при этом совершают возвратнопоступательное движение (рис. 2.7).

Вгидромашинах с наклонным диском блок цилиндров 1 с поршнями 2

вращается вместе с валом 3. Поршни опираются на наклонный диск 4 и, благодаря этому, совершают возвратно-поступательное движение (рис. 2.8).

63

Рис. 2.5

Рис. 2.6

64