Шестеренна гідромашина

Шестере́нна гідромаши́на — один з видів об'ємних гідравлічних машин роторного типу, що складається з пари зубчастих коліс, розміщених у герметичному корпусі, що має порожнину всмоктування і нагнітання, а робочі камери утворені профілями впадин зубів, поверхнями розточення корпусу і бокових кришок.

Шестеренний насос із зовнішнім зачепленням: Drive Gear — ведуча шестерня; Idler Gear — ведене зубчасте колесо; Seal — ущільнення; Drive Shaft — ведучий вал; Pressure Port — вихідний отвір, який солучений з порожниною нагнітання; Suction Port — всмоктуючий отвір, який поєднується з порожниною всмоктування

Так само як і інші види об'ємних роторних гідромашин принципово може працювати як в режимі помпи, так і в режимі гідромотора. У тому випадку, якщо до валу гідромашини прикладається обертальний момент, то машина працює в режимі помпи. Якщо на вхід гідромашини подається під тиском робоча рідина, то з валу знімається обертальний момент і машина працює в режимі гідромотора.

Види конструкцій

Шестеренні гідромашини виготовляються із зовнішнім і внутрішнім зачепленням (одним з варіантів останнього є героторна гідромашина зі спеціальним трохоїдальним зачепленням). Гідромашини з внутрішнім зачепленням компактніші, але через складність виготовлення застосовуються рідко. Іноді для зниження шумності і нерівномірності подачі застосовують шестерні з косими зубами.

• 
  Шестеренна гідромашина із зовнішнім зачепленням
• 
  Шестеренна гідромашина з внутрішнім зачепленням
• 
  Принцип роботи шестеренної гідромашини з внутрішнім зачепленням
• 
  Героторна гідромашина

Основні характеристики

Шестерінний насос із запобіжним клапаном: 1 - корпус; 2 - отвір для всмоктування рідини; 3 - запобіжний клапан; 4 - отвір для нагнітання рідини.

Робочий об'єм шестеренних гідромашин буває від 0,2 до 200 см³.

Робочий об'єм для шестеренної гідромашини із зовнішнім зачепленням може бути визначений за формулою:

${\displaystyle q_{0}=2\pi \cdot m^{2}\cdot b\cdot z,}$

де:

${\displaystyle m}$ — модуль зубчастого зачеплення;

${\displaystyle b}$ — ширина шестерні;

${\displaystyle z}$ — число зубів шестеренної гідромашини, під яким розуміється число зубів на одній шестерні.

Повний коефіцієнт корисної дії становить 0,6…0,8.

Переваги

Шестеренні гідромашини знайшли широке використання в металорізальних верстатах, автомобільному транспорті, дорожніх машинах завдяки таким якостям, як:

• простота конструкції;
• висока надійність в порівнянні, наприклад, з аксіально-поршневими гідромашинами;
• низька вартість;
• здатність працювати при високих обертах і тому їх можна сполучати безпосередньо з валами теплових або електричних двигунів.

Недоліки

Обмеження використання шестеренних гідромашин, зазвичай, обумовлюється такими недоліками:

• нерегульованість робочого об'єму;
• виникають проблеми герметизації при високих тисках;
• у порівнянні з пластинчастими гідромашинами — більша нерівномірність подачі.

Шестеренна помпа

Шестере́нний (шестері́нчастий або зубча́ста помпа) (рос. насос шестеренчатый (шестеренный, зубчатый), англ. gear-type pump, нім. Zahnradpumpe) — помпа з робочими ланками у вигляді шестерень^[1], що забезпечують геометричне замкнення робочої камери та передають крутильний момент. Шестерні розміщені в корпусі, який щільно прилягає до них, з каналами для підводу і відводу рідини.

Шестеренні помпи відрізняються простотою виготовлення та надійністю в експлуатації; застосовуються в гідросистемах, де потрібний високий тиск (до 15 – 20 МПа) при невеликій подачі, к.к.д. 87 – 90 %. Можуть використовуватися для дозування рідин, наприклад, реагентів. У гідроприводах гірничих машин застосовують спеціальні шестеренні помпи, вмонтовані у редуктори з проміжними валами, як приводними елементами, а також для подачі змащування або живлення допоміжних механізмів.^[2]

Див. також

• Ротаційно-поршневий насос

Примітки

1. ДСТУ 3455.2-96 Гідроприводи об'ємні та пневмоприводи. Частина 2. Об'ємні гідромашини та пневмомашини. Терміни та визначення.
2. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.

Джерела

• Кулінченко В. Р. Гідравліка, гідравлічні машини і гідропривід: Підручник. — Київ: Фірма «Інкос», Центр навчальної літератури, 2006. — 616с.
• Гідроприводи та гідропневмоавтоматика: Підручник /В. О. Федорець, М. Н. Педченко, В. Б. Струтинський та ін. За ред. В. О. Федорця. — К: Вища школа, 1995. — 463 с.
• Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.