Поршни и наклонная опора
В аксиально-поршневой машине оси поршней ориентированы вдоль оси блока цилиндров. В конструкции с наклонным диском вращающийся блок заставляет поршни следовать опоре через башмаки, поэтому они совершают возвратно-поступательное движение. Увеличивающаяся камера соединяется с входом, уменьшающаяся — с выходом через распределительные окна. За оборот каждый поршень проходит цикл заполнения и вытеснения.
Существуют также аксиальные машины с наклонным блоком: угол образован между блоком цилиндров и приводным валом. Наклонный диск нельзя считать обязательной деталью любого аксиально-поршневого насоса. Условия распределения, опоры и регулирования определяются конструкцией. В регулируемом варианте изменение угла изменяет ход поршней и рабочий объём, но не число поршней.
Что регулирует подачу
Рабочий объём V — сумма вытесняемых объёмов камер за оборот. При V в см³/об и n в об/мин геометрическая подача Qгеом=Vn/1000, л/мин. Фактическая Q=Qгеомηv. Зависимость рабочего объёма от угла нужно брать для конкретной геометрии; процент угла не всегда равен проценту рабочего объёма. Для расчёта удобнее использовать заданный или измеренный V.
| Регулирование | Цель | Что дополнительно учитывать |
|---|---|---|
| Давления | Уменьшение подачи у заданного давления | Динамика и остаточный расход |
| Расхода | Согласование подачи с потребителем | Перепад на измерительном элементе |
| Мощности | Ограничение нагрузки привода | Совместная зависимость давления и объёма |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Открытый контур обычно возвращает поток потребителя в бак; замкнутый направляет основной поток обратно к другому порту машины. Подпитка и дренаж остаются отдельными функциями. Насос A10VSO описан изготовителем для открытого контура. Возможность реверса подачи, перехода через нулевой объём или работы в замкнутом контуре нельзя приписывать всей группе.
Условный расчёт двух положений
Примем V=45 см³/об, n=1500 об/мин, ηv=0,94, ηm=0,90 и Δp=200 бар. Геометрическая подача равна 67,50 л/мин, полезная — 63,45 л/мин. Момент привода T=ΔpV/(20πηm)=159,15 Н·м. Гидравлическая мощность Pг=ΔpQ/600=21,15 кВт, мощность вала Pвал=Pг/(ηvηm)=25,00 кВт.
При уменьшении рабочего объёма до 22,5 см³/об и условно неизменных КПД подача будет 31,725 л/мин, а момент 79,58 Н·м. Угол наклона для этого положения не вычисляется: его связь с объёмом здесь не задана. Пример описывает установившееся состояние, без мощности сервопривода регулятора, разгона и переходных потерь.
Вход и корпус — разные ограничения
Расход задан для рабочей жидкости при условиях выходного порта. Перепад давления — разность показаний портов с одинаковой системой отсчёта. На входе контролируют абсолютное давление, влияющее на заполнение и кавитацию. Допустимые обороты могут зависеть от рабочего объёма, вязкости и давления питания, поэтому одно максимальное число оборотов недостаточно.
Дренаж отводит утечки и ограничивает давление корпуса. Его нельзя считать обычной обратной линией без собственных требований. Давление корпуса влияет на уплотнение вала и внутренние узлы; противодавление дренажа проверяют по конкретному исполнению. Заполнение корпуса, расположение портов и монтаж устанавливает документация изготовителя.
Для оценки неисправности измеряют подачу, давления, температуру и положение регулятора вместе. Падение расхода при уменьшении команды не свидетельствует об износе. Повышенный дренаж имеет смысл сравнивать только при сопоставимых условиях и с паспортным методом испытания.
Первичные источники
Дополнительные материалы: Bosch Rexroth Academy; Parker Hannifin.