Крутящий момент и угловая скорость выходного звена шиберных поворотных гидродвигателей

Теоретический расчетный крутящий момент на валу одношиберного поворотного гидродвигателя (рис. 11.1, а) определяется произведением результирующей силы давления рабочей жидкости, которая действует на рабочую часть шибера, на плечо приложения этой силы относительно центра вращения ротора двигателя

. (11.1)

Учитывая, что сила давления рабочей жидкости на рабочую часть шибера определяется зависимостью

, (11.2)

где - площадь рабочей части шибера ;

и - соответственно внутренний диаметр корпуса и диаметр вала;

- ширина шибера;

- давление поворотного гидродвигателя (перепад давления на шибере), ,

а плечо приложения силы давления равняется

, (11.3)

выражение (11.1) с учетом (11.2) и (11.3) принимает вид

,

где - характерный объем одношиберного поворотного гидродвигателя, ,

здесь - рабочий объем одношиберного поворотного гидродвигателя.

Идеальный расход одношиберного поворотного гидродвигателя можно определить как произведение площади рабочей части шибера на линейную скорость центра ее тяжести

. (11.4)

Линейная скорость равняется

, (11.5)

где - угловая скорость ротора одношиберного поворотного гидродвигателя.

Выражение (11.4) для определения идеального расхода одношиберного поворотного гидродвигателя с учетом (11.5) и значения площади принимает вид

. (11.6)

Из (11.6) угловая скорость ротора одношиберного поворотного гидродвигателя равняется

.

С учетом объемных и гидромеханических потерь в одношиберном поворотном гидродвигателе крутящий момент (действительный) , расход (действительный, фактический) гидродвигателя и угловая скорость ротора определятся зависимостями

;

;

,

где и - соответственно гидромеханический и объемный КПД одношиберного поворотного гидродвигателя.

В многошиберных поворотных гидродвигателях (рис. 11.1, б, в) крутящий момент увеличивается, а угловая скорость ротора уменьшается, при сохранении давления и расхода поворотного гидродвигателя, пропорционально числу шиберов

;

.

Как приведено выше, углы поворота выходного звена (вала) в многошиберних поворотных гидродвигателях значительно меньше, чем в одношиберном, потому их обычно используют при потребности в значительных крутящих моментах при относительно малых угловых скоростях ротора.