Объемный гидродвигатель

 

Союз Советскиз

Социалистических

Республик (1 1) 513167 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено20 11 73 (21) 196 7422/24-6 (5}) М. Кл.

F 04 В 49/ОО; т 03 С 1/16 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный квинтет

Совета йннн тров СССР оо делам нзооретеннй и открытий (43) Опубликовано05.05.76.Бюллетень N 17 (4о) Дата опубликования описания 21.05.76 (53) УДК 621.225.2 (088.8) А. B. Докукин, 1<>. Е. Тябликов, A. Я. Рогов, В. М, Берман, Ю. A. Никитин и Л. С. Фейфец (72) Авторы изобоетения (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. A. A, Скочинского (54) ОБЪЕМНЫЙ ГИДРОДВИГАТЕЛЬ известен о ьемный гидродвигатель, со- "вллетсЯ также такаЯ синхРонизациЯ, т. е, держаший направляющую с профилированными обеспечение движения с согласованными скоэлементами, размещенными с нагом eõ рас- Ростими РаспределителЯ, направлиюшей и лределитель, пары камер которого размешены "ока пеРеменных обьемов, пРи которой вели б с шагом 6, и блок камер переменного . 5 чина скорости блока камеР пеРеменного обьема, сообщенных коммутационными кана- o&eMa Vg считаетсЯ промежУточной межлами с распределителем,, снабженных замы- ду величинами скоРости напРавлЯюшей 9/>< кателями, взаимодействуюшими с профилиро- " скорости РаспРеделителЯ 9/g т, е. эти скованными элементами направляющей, и разме- рости отвечак тсоотношениями Фх<%» с ФЕ шенных с шагом 8т, не кРатным шагом Их l0 u%» )%2, >%,что соответствУет, напРимер, и 8 . (арактерной особенностью известно- движению блока со скоростью, меньшей ского гидродвигателя является жесткая связь ->ости распределителя, при неподвижной нанаправляюшей и Распределителя Вследствие правллюшей или движению напРавлЯюшей и э го для равления гидродвигателем, на — распределителя в противоположных направ-. пример, при помоши сдвига по фазе. Рас Реде- 1н лениЯх при неподвижном блоке камеР перелителя приходится использовать сложную сис-, тему управления, включающуювсебя органы Целью изобретения является также такой контроля Ре>кимаработы исполнительного ор- частный случай синхронизации, прп котором ю гана> сравниваюшего устройства, органы, величина скоРости распределителя Wg счнтаетвоздействия и устройства для перемещения 20 ся промежуточной между величинами схор«с Распределителя. ти направляюш" и A1>< н скорости блока к <ер

Целью изобретения является расширение переменного обьен<аЬ т., т. е. eTjl скор<кт" функциональных возможностей в части обес- отвечают соотношениям р .> Ю, что соответствует, на«р«мер, .полнительных устройств. Целью изобретения 25 дви>кенню блока со скоростью, большей ско.»13167 рости распределителя, при неподвижной напра- вляющей.

Кроме його, целью изобретения является такой частный случай синхронизации, при котором величина скорости направляющей

° 41х является промежуточной между величинами скорости распределителя Ng и скорости блока камер переменного объема,т. е. эти скорости отвечают соотношениям Mlg<

Жх < 4l и Nl >9 > д, что соответствует г (1 например, движению направляющей со скоростью, меньшей скорости распределителя, при неподвижном блоке или движению распределителя и блока в противоположных направлениях при неподвижной направляющей.

Расширение функциональных воэможностей гидродвигателя согласно изобретению ,достигается кинематической независимостью распределителя и направляющей, причем величины 8Х, 8 и 8 удовлетворяют соотношению:

Ю

+ е «Ы, (g)

8 8к где и -кратность синхронизации, выражаемая любым числом, включая нуль;

k -кратность коммутации, выражаемая ® любым целым числом, взаимно простым с максимально возможным числом асинфазных камер переменного объема, кроме нуля и числа, отвечающего соотношению 1

39

Ох gp)

9 а связывающая порядковый номер камеры иаременного обмена И и порядхавый номер ® я)зоб))ценного с ней коммутационного канала Щк согласно соотношениям, которые будут дааамотрены далее, )

Движение синхронизированного гидродвигщяжля, скорости органов которого отвечают 4я сщетношениям.®к < W+g Мl и 9l >Ж %к,доатицается тем, что кратность синхронизации й1 йпатность коммутации удовлетворяют соотЙ4ЬИЯНЙЮ е

n. — @» — — « lc (Q О)

Я

Этой; схеме движения присвоен условный номер Ng 1 .

Дни)кение синхронизированного гидродвигателя) акорости органов которого отвечают

t

ЭЭ соотношениям Ф) 4 Nlgg Qf< и Ml> 3 Ф/ $ Щ, достигается тем, что кратность синхронизации и кратность коммутации I удовлетворяют сотношению:

«K >) 4)

9, N

Этой схеме движения присвоен условный номер М 2

Движение синхронизированного гидродвигателя, скорости органов которого отвечают соотношениям +z, < 9/ а <4/Z и Фl ЭФх>Ф,досI тягается тем, что кратность синхронизации и кратность коммутации удовлетворяют соотношениям ;

1 и 8" +g>o и .

Этой схеме движения присвоен условный номер. t4 =5 .

Гидродвигатель согласно изобретению обеспечивает возможность управления скоростью выходного органа путем воздействия на режим движения распределителя, При этом зависимость относительных скоростей движ ния органов гидродвигателя от ;его параметров описывается уравнением:

Жи, (в)

Ч/,„ где М с двумя индексами - скорость движения органа гидродвигателя, обозначенного первым индексом, относительно органа, обозначенного вторым индексом, причем индексом

Х обозначен параметр, относящийся к направляющей ) индексом 2 - параметр, относящийся к блоку камер переменного объема; индек

E сом 3 — параметр, относящийся к распределителю.

В аависимости от конкретной формы реализации изобретения скорости, входящие в соотношения, которыми описываются схемы движения, и в уравнение (6), могут быть линейными (в случае поступательного движения) или угловыми (при вращательном движении), Также могут бь1ть линейными или угловыми шаги размещения элементов, составляющих тот.или иной орган гидродвигателя.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг, 1 изображен объемный гидродвигатель вращательного действия (выбран радиально-поршневый мотор); на фиг. 2объемный гидродвигатель поступательного действия (взят вариант с неподвижной направляющей) на фиг, 3 - объемный гидродвигатель смешанного типа (показан гидродвигатель с неподвижным блоком цилиндров с поступательно движущейся направляющей и вращающимся распределителем); на фиг. 4изображена развертка для первой схемы движения М5 1 н -1, к 1; на фиг. 5развертка для второй схемы движения N>=2, 1, К 1; на фнг. 6 - развертка для

1 третьей схемы движения s =3, и -1,.

-1; на фиг, 7 — развертка для первой схемы движения с кратностью синхронизации, отличной от единицы (для примера принято И -3, K 1 }; на фиг, Я вЂ” развертка для второй схемы движения с кратностью коммутации, отличной от единицы (принято <1,Ê2); на фиг. 9 — развертка при смещении распределителя по фазе относительно блока переменных объемов; на фиг. 10 — характеристики синхронизи рованного гидродвигателя.

513167

L0

Гидродвигатель, независимо от варианта выполнения, содержит направляющую 1, бпо» камер переменного объема 2 и распределитель 3.

Рассмотрим взаимодействие органов синхронизированного гидродвигателя на примере радиально-поршневого гидромотора (см. фиг. 1).

Все особенности его работы носят общий характер и действительны дпя любой конкретной формы реализации изобретения.

На фиг. 4-9 условно показаны развертки замкнутых органов гидромотора; направляющей, блока цилиндров и распределителя.

Ци рами в кружках обозначены порядковые номера и р офи лей нап равля ющей, цили нд ров блока и пар окон распределителя,,Последние помечены буквами: H- напорное и G — слив-ное, Для примера BesjT гидродвигатепь с чис лом профилей х =6 и числом цилиндров 7

10, кроме варианта, изображенного на фиг, 6. Число пар окон распределителя определено в каждом случае через шаг И, найденный по уравнению (J ). При рассмотрении схем движения примем, что блок цилиндров движется вправо относительно условно остановленной направляющей.

Первая схема движения (см. фиг. 4).

Из условия обеспечения заданного соотношения скоростей распредепитель движется относитедьно направляющей в ту же сторону, что и блок цилиндров, опережая последний, В процессе движения поршня № 1 из точки

А до точки В по напорному участку профиля № 1 с ним взаимодействует напорное окно пары № 1. При достижении поршнем

¹ 1 точки B с ним совпа тает начало напорного окна пары ¹ 1, или, что то яе самое, конец сливного окна пары № 4 (рри рассмотрении схем движения попагаем, что распределитепь выполнен с нулевым перекрытием). Спивное окно пары № 4 сопровождает поршень М 1 на спивном участке профиля № 1 от точки ° В до точки С, обгоняя его так, что при достижении поршнем № 1 точки С с ним совпадает начало сливного окна пары ¹ 4,,т. е, конец напорного окна той же пары. Это окно сопровождает поршень № 1 при его движении по напорному участку профиля № 2, В дальнейшем взаимодействие органов гидромотора носит аналогичный характер, что легко проследить тем же образом на примере любого другого поршня.

Вторая схема движения (см. фиг. 5).

Относительно направляющей блок цилиндров

Зб

60.и распределитель движутся в одну и ту же сторону, причем распределитель отстает. -т

При движении на напорном участке профиля

¹ 1 от точки A до точки В поршень ¹ 1 взаимодействует с напорным окном пары №1.

В точке B с поршнем ¹ 1 совпадает начало сливного окна той жв пары и это окно сопровождает поршень ¹ 1 при эго движении на спивном участке профиля ¹ 1 вплоть до точки С, где с ним совпадает начало напорного окна пары ¹ 2. Взаимодействие этого окна с поршнем № 1 обеспечено на всем напорном участке профиля М 2. Дальнейшее движение поршня ¹ 1, а также движение любого другого поршня происходит аналогичным образом

Третья схема движения (см, фиг. 6).

Относительно направляющей блок цилиндров и распределитель движутся в противоположных направлениях. Двигаясь на напорном участке профиля № 1, поршень № 1 вэ шмодействует с напорным окном пары, движуашмся ему навстречу, так, чт при достижении поршнем точки В с ним совпадает конец напорного (начало сливного) окна пары и в процессе движения поршня на сливном участке — от точки В до точки С вЂ” с ним взаимодействует спивное окно пары. При переходе поршня на напорный участок профиля с ним взаимодействует напорное окно пары.

Аналогичным образом можно проследить взаимодействие органов гидр мотора, синхронизированного с кратностью, отличной от единицы, например 1 = -3 (см.фпг. 7).

Рассмотренные случаи относятся к вариантам с так называемой прямой коммутацией, дая которой характерно размещение коммутационных кана",îâ на рабочей поверхности распределителя в т ом же порядке, как и размещение камер переменного объема. При этом кратность коммутации равна единице (К 1).

Если же кратность коммутации отпичн> от единицы, имеет место несовпадение порядка располо.. -ения, т. е. номеров, коммутационных каналов и порядка расположения (номеров> камер переменного обьема, но при этом должны соблюдаться следующие обшие условия коммутации: максимальные (по Beë>t÷èне) номера коммутационного канала и камеры переменного объема должны би ть рс>в>н» между собой; внутри каждого из рядов номеров {каналов и камер) не должно бить повторяющихся чисел.

Зависимости между номерами коммут>цп>онных каналов и камер переменш>го обьем > должны представлять собой функции к >,>тш>сти коммутации К

513167

7 к- -A.

П

Согласно этой зависимости М и М К 6 я вл я ются выч е там и по м одулю Е /3

Второй член в правой части этого уравнения требует специального положения.

Входящие в него величины имеют следующий смысл: IO

Z — количество камер переменного обьема. Для случая отсчета шагов

8 — по замкнутой кривой, т. е. когда расстояние между первой и последней камерамп определяется шагом 8, величина Е l5 строго равна числу камер перемен»ого обьема, Если же отсчет шагов BZ, в соответствии с конструктивной схемой гидродвигатеI ля осуществляется»о»езамкнутой кривой (двигатели поступательного действия или .20

»е»ол»оповоротные), величина 7 может и

»е совпадать с числом камер. Во всяком случае з»ачение Е должно отвечать соот»оше»»ю: в, z.=â„x =/в,/, <в> где Х и 2 — »атуральные числа, Взаимодействие органов гидродвигателя, развертка которого показана на фиг. 8, можно проследить таким же образом, как и у рассмотренных ранее вариантов.

/1опол»итель».> следует отметить, что и при прямой коммутации (К = 1) возможны чО различные случаи коммутац»и,если величины

В качестве примера можно рассмотреть следующую зависимость; й,„= И„. О) Легко убедиться,что во всех приведен— ных в таблице вариантах соблюдаются общие условия коммутации, Можно также ус-; тановить (хотя бы для некоторых вариантов) закономерность выбора А, Например, в варна»те 3 величина А, начиная от нуля, при»»мает значения, возрастающие на едн»ицу прп выполнении условия, выражаемого соотпо.»etшеч:

При отсчете шагов по замкнутой кривой (например, в случае радиально -поршневого гидродвигателя) величины Z,Õ,й стоого равны количеству соответственно цилиндров, профилей направляющей и пар.окон распре-. делителя. При отсчете шагов по незамкнутой кривой уравнения (8) имеют практичес-. ки неограниченное число решений. Для определенности укажем, что величина . должна быть выбрана из решений уравнений (8) по следующему признаку; она должна быть максимальной, но наимениее отличной от фактического количества камер переменного объема.

2 — наибольший общий делитель чисел

Ъ и Х т. е. — — число асинфазных ка2 я мер переменного объема. Например, для варианта, показанного на фиг. 8 (Z =10;

Х=6) I) =2, т. е. 1 =5, А — целое число, обеспечивающее соблюдение сформулированных выше общих условий коммутации. Следует указать, что соблюдение этих условий может быть обеспечено при различных способах выбора величины А, Некоторые из них приведены в табл. о

1, а соответствующие им схемы коммутации показаны на фиг. 8.

N ) е . (АФ1) (.9) \ шагам 8@ и 8g о т л и ч B 1О шийся

1 тем, что, с цецью расширения функциональных возможностей, распределитель выполнен кинематически независимым от направляющей, а величины By, 6 и 9 отвечают

I 5 соо -ношей по

1 и, 8 8 Вх где и, — кратность синхронизации, выражаемая любым целым числом, включая нуль, — кратность коммутации, выражаемая любым целым числом, взаимно прост м с максимально возможным числом асинфазных камер переменного объема, кроме нуля и числе,, отвечающего соотношению

8 = — И.— х

6 и связывающая порядковые номера камер переменного объема и коммутационных каналов так, что каждое значение номера одного из этих элементов и произведение значения, номера сообщенного с ним другого элемента на кратность коммутации являютсл вычетами по модулю максимально возможного числа асинфазных камер переменного объем».

2. Объемный гидродвигатель синхронизированный поп. l,отличаюп пйся тем, что, с целью обеспечения движения бло-;. ка камер переменного объема, направляющей и распределителя соответственно со скоростями Ю, W> и Я/,отвечающими соотношениям В „<ф/ с- y/ и %/„)М/ ) кратность синхронизации и кратность коммутации удовлетворяют соотношению; и — +к(0

Вх г

3. Объемный гидродвигатель, синхронизированный по п. 1, о т л и ч а ю ш.и и с я тем, что, с целью обеспечения движения со скоростями, отвечающими соотношениям Мх4

VVg< <+Z,и б/х) 9/ ) Ф,кратность синхронизации и кратнооть коммутации удовлетворяют соотношению: и,- - к)1

Нх

4. Объемный гидродвигатель, синхронизи— рованныйпоп, 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения движения со скоростями, отвечающими соотношениям%/ 4 („< 4/ . Ф ) ОН/,кратность синхронизации и кратность коммутации удовлетворяют соотношениям;

1)

Г g

Wgx

Составитель A. Макеев

Редактор Н. Вирко Техред М. Левищкая Корректор А. Гусева

Заказ 760/28 Тираж 830 1!одписное

Ш11111П!! Государственного комита Совета Министров (((1 по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, f ëóøñêàÿ наб., д. 1/5

Фили:(л 11!И! "1 làòåíò", г. Ужгород, ул. !!р (ектная, 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И)

3(5ц F 04 В 49/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 479396 (21) 1673573/ОЬ (22) 30.06.71 (46) 07.03.84. Бюл. й- 9 (72) В.С.1Цербаков, И.А.Грузинцев и В.M.Çoëîòóõèí (53) 621.512 (088.8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА по авт.св. В 479396, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения одновременного отжима пластин нескольких клапанов, на нижней части крышки и между нею и цилиндром установлены проставки из немагнитного материала.