Радиальное движение поршней
В радиально-поршневом насосе оси рабочих поршней расположены радиально относительно оси привода. Эксцентрик или рабочее кольцо создаёт возвратно-поступательный ход. При увеличении объёма камеры жидкость поступает со входа; при уменьшении выходит в напорную линию. Радиальная ориентация описывает кинематику, а не единственную конструкцию распределения.
В клапанной машине сообщения камер переключают впускные и выпускные клапаны. В других конструкциях применяют распределение через окна. Bosch Rexroth PR4 относится к клапанным насосам постоянного рабочего объёма. Нельзя автоматически приписывать ему регулируемое кольцо или переносить устройство PR4 на каждую радиальную машину. Рабочий объём и возможность регулирования проверяют отдельно.
Объём и равномерность подачи
В идеализированной однорядной схеме V=zAs, где z — число поршней, A — площадь каждого поршня, s — полный ход за цикл, если каждый поршень выполняет один цикл за оборот. При нескольких циклах формулу дополнительно умножают на их число. Подача Qгеом=Vn/1000 выражается в л/мин при V в см³/об и n в об/мин. Реальная подача меньше на объёмные потери: Q=Qгеомηv.
| Особенность | Последствие для расчёта |
|---|---|
| Число поршней и фазировка | Влияют на пульсации мгновенной подачи |
| Клапанное распределение | Требует учёта заполнения и динамики клапанов |
| Эксцентриситет | Определяет ход в конкретной кинематике |
| Несколько выходов | Нужен баланс каждого потока |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Средний расход не показывает амплитуду пульсаций. Два насоса с одинаковым V могут различаться по мгновенной подаче, спектру шума и динамике давления. Аккумулятор или демпфер подбирают по системе, а не только по слову «радиальный». Объединение отдельных выходов также требует анализа допустимых соединений изготовителя.
Условный пример малого расхода
Пусть V=5 см³/об, n=1450 об/мин, ηv=0,93, ηm=0,89 и Δp=300 бар. Получаем Qгеом=7,25 л/мин и Q=6,7425 л/мин. Гидравлическая мощность Pг=ΔpQ/600=3,37125 кВт. Момент на валу T=ΔpV/(20πηm)=26,82 Н·м, потребляемая мощность Pвал=Pг/(ηvηm)=4,073 кВт.
Если при неизменных оборотах перепад условно возрастёт до 400 бар, а КПД сохранятся, момент будет 35,77 Н·м и мощность вала 5,431 кВт. Это проверка зависимости нагрузки от давления. Она не разрешает повышать давление конкретной машины: исходные числа не привязаны к паспорту PR4, а реальные КПД могут измениться. Пределы клапанов, корпуса и приводного вала оценивают одновременно.
Высокое давление не заменяет проверку входа
Радиальные конструкции применяют и для высоких давлений, однако допустимое давление является свойством конкретного исполнения. Оно зависит от материалов, нагружения, уплотнений и распределения. Сравнивать радиальную и аксиальную машину только по одному предельному давлению недостаточно: значимы расход, регулирование, размеры, стоимость обслуживания и рабочий цикл.
Расход относится к жидкости при рабочих условиях выходного порта. Для нагрузки используют перепад между портами в общей системе отсчёта; для всасывания требуется абсолютное давление. Самовсасывающая конструкция не гарантирует заполнение при любом сопротивлении линии, температуре и оборотах. Вязкость влияет на перетечки, гидравлические потери и работу клапанов.
Оценку состояния проводят по сопоставимым измерениям расхода и температур при заданном давлении. Неравномерный шум может иметь несколько причин, включая воздух, входные ограничения и клапанные процессы. По одному признаку нельзя назначить ремонт или считать насос исправным.
Первичные источники
Дополнительные материалы: Bosch Rexroth Academy; Parker Hannifin.