vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2020-47-1-39-47vdgtu-768Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL MECHANICAL ENGINEERINGИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАВНОМЕРНОСТИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА В ПЛАСТИНЧАТЫХ ГИДРОМОТОРАХ ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯSTUDY OF TORQUE NONUNIFORMITY IN DOUBLE-ACTION HYDRAULIC ROTARY VANE MO-TORSСавинВ. Ю.SavinV. Yu.

кандидат технических наук, доцент

248000, г. Калуга, ул. Баженова, д.2.

Cand. Sci. (Technical), Ass. Prof

2 Bazhenova St., Kaluga 248000

savin.study@yandex.ruИльичевВ. Ю.IlyichevV. Yu.

кандидат технических наук, доцент

248000, г. Калуга, ул. Баженова, д.2.

Cand. Sci. (Technical), Ass. Prof

2 Bazhenova St., Kaluga 248000

patrol8@yandex.ruКалужский филиал ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»РоссияKaluga Branch of the Bauman Moscow State Technical University (National Research University)Russian Federation2020210420204713947Copyright © Савин В.Ю., Ильичев В.Ю., 20202020Савин В.Ю., Ильичев В.Ю.Savin V.Y., Ilyichev V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/768 Резюме

 Резюме. Цель. К числу основных характеристик пластинчатого гидромотора относится крутящий момент при номинальном давлении. При этом важнейшим параметром крутящего момента является его неравномерность. Исследован вопрос определения крутящего момента и его неравномерности для гидромоторов с десятью и двенадцатью пластинами. Приоритетом является обеспечение максимального постоянство данного параметра.

Метод

Метод. Выражение для теоретического крутящего момента не учитывает тормозящее действие пластин. На пластинах возникает тормозящий момент вследствие их прижима давлением ра бочей жидкости к статору. Составлено выражение для тормозящего момента пластин при типе кривой статора, обеспечивающей постоянное ускорение пластины относительно рото ра.

Результат

Результат. Построены графики изменения тормозящих моментов для 10 и 12 пластин. Получены отношения минимального и максимального тормозящих моментов равные 0,33 и 0,5 для моторов с десятью и двенадцатью пластинами соответственно.

Вывод

Вывод. Получены коэф фициенты неравномерности крутящего момента для гидромоторов на заданные параметры, составляющие % и % для моторов с десятью и двенадцатью пластинами со ответственно. Результаты анализа полученных параметров указывают на незначительное увеличение неравномерности крутящего момента в моторе с десятью пластинами. При этом уменьшение количества пластин ведет к повышению механического КПД гидромашины.

Abstract

Abstract. Aim. Hydraulic rotary vane motors rely on the principle of torque maintained at a nominal pressure. In this case, the most important parameter of the torque is its nonuniformity. The problem of determining nonuniform torque in hydraulic motors having ten and twelve vanes is investigated with the aim of ensuring the maximum stability of this parameter.

Method

Method. Braking torque occurs on the vanes of hydraulic rotary vane motors due to the pressure of the working fluid on the stator; the theoretical expression for torque does not take the braking effect of the vanes into account. Therefore, an expression is compiled for the braking torque of the vanes with a type of stator curve that provides constant acceleration of the vane relative to the rotor.

Results

Results. Plots of changes in braking torques were constructed for 10- and 12-vane motors. Ratios of the minimum and maximum braking torques equal to 0.33 and 0.5 for motors with ten and twelve vanes, respectively, were obtained.

Conclusion

Conclusion. The torque nonuniformity coefficients for hydraulic motors for the given parameters of d =11,6% and d = 8,8% for motors having ten and twelve vanes, respectively, were obtained. The results of the analysis of the obtained parameters indicate a slight increase in the nonuniformity of torque in a ten-vane motor. In this case, a decrease in the number of vanes leads to an increase in the mechanical efficiency of the hydraulic machine.

пластинчатый гидромоторстаторкривая профиля статорапластинакрутящий моментhydraulic rotary vane motorstatorstator profile curvevanetorqueReferencesГавриленко Б.А. Гидравлический привод / Б.А. Гавриленко, В.А. Минин, С.Н. Рождественский – М.: Машиностроение, 1968. – 502 с.Gavrilenko B.A. Gidravlicheskiy privod / B.A. Gavrilenko, V.A. Minin, S.N. Rozhdestvenskiy – M.: Mashi-nostroyeniye, 1968. – 502 s. [Gavrilenko B.A., Minin V.A., Rozhdestvensky S.N. Hydraulic drive. Moscow, Mashi-nostroenie, 1968, 502p. (In Russ.)]Некрасов Б.Б. Гидравлика и ее применение на летательных аппаратах / Б.Б. Некрасов – М.: Машино- строение, 1967. – 368 с.Nekrasov B.B. Gidravlika i yeye primeneniye na letatel'nykh apparatakh / B.B. Nekrasov – M.: Mashinostroy-eniye, 1967. – 368 s. [Nekrasov B.B. Hydraulics and its use in aircraft. Moscow, Mashinostroenie, 1967, 368p. (In Russ.)]Башта Т.М. Объемные гидравлические приводы / Т.М. Башта. [и др.]. – М.: Машиностроение, 1979. – 628 с.Bashta T.M. Ob"yemnyye gidravlicheskiye privody / T.M. Bashta. [i dr.]. – M.: Mashinostroyeniye, 1979. – 628 s. [Bashta T.M., Zaichenko I. Z., Ermakov V.V., Haimovich E.M. Рositive-displacement hydraulic machinery. Mos-cow, Mashinostroenie, 1979, 628p. (In Russ.)]Исаев А.П. Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов / А.П. Исаев, Б.И. Серге- ев, В.А. Дидур. – М.: Агропромиздат, 1990. – 400 с.. Isayev A.P. Gidravlika i gidromekhanizatsiya sel'skokhozyaystvennykh protsessov / A.P. Isayev, B.I. Ser-geyev, V.A. Didur. – M.: Agropromizdat, 1990. – 400 s. [Isaev A.P., Sergeev B.I., Didur V.A. Hydraulics and hydromech-anization of agricultural processes. Moscow, Agropromizdat, 1990, 400p. (In Russ.)]Исупова И.В. Повышение долговечности ротационных вакуумных насосов / И.В. Исупова, И.Г. Цубера // Инновации в сельском хозяйстве. – 2015. - №3. – С. 151-154.Isupova I.V. Povysheniye dolgovechnosti rotatsionnykh vakuumnykh nasosov / I.V. Isupova, I.G. Tsubera // Innovatsii v sel'skom khozyaystve. – 2015. - №3. – S. 151-154. [Isupova I.V., Tsuber I.G. Rotary vacuum pumps life ex-tension. Agricultural Innovation. 2015; 3:151-154. (In Russ.)]Борзов В.М. Идентификация параметров и расчет крутящего момента пластинчатого пневмомотора / В.М. Борзов, И.В. Ивлев // Технология машиностроения и материаловедение. – 2019. - №3. – С. 10-14.Borzov V.M. Identifikatsiya parametrov i raschet krutyashchego momenta plastinchatogo pnevmomo-tora / V.M. Borzov, I.V. Ivlev // Tekhnologiya mashinostroyeniya i materialovedeniye. – 2019. - №3. – S. 10-14. [Borzov V.M., Ivlev V.I. Mathematical modeling and vector identification of air vane. Engineering Technology and Materials Science. 2019; 3:10-14. (In Russ.)]Зайченко И.З. Пластинчатые насосы и гидромоторы / И.З. Зайченко, Л.М. Мышлевский. - М.: Маши-ностроение, 1970 . – 229 с.Zaychenko I.Z. Plastinchatyye nasosy i gidromotory / I.Z. Zaychenko, L.M. Myshlevskiy. - M.: Mashinostroy-eniye, 1970 . – 229 s. [Zaichenko I. Z., Myshlevsky L.M. Rotary vane pumps and hydraulic motors. Moscow, Mashi-nostroenie, 1970, 229p. (In Russ.)]Савин В.Ю. Исследование равномерности расходов всасывающих и нагнетающих пластин для пластин-чатого насоса /В.Ю. Савин // Электронный журнал: наука, техника и образование. – 2017. - №3 (14). – С. 18-22.Savin V.YU. Issledovaniye ravnomernosti raskhodov vsasyvayushchikh i nagnetayushchikh plastin dlya plas-tinchatogo nasosa /V.YU. Savin // Elektronnyy zhurnal: nauka, tekhnika i obrazovaniye. – 2017. - №3 (14). – S. 18-22. [Savin V.Yu. Research of consumptions of suctions and injections vanes of the rotary vane pump. Science, technology and education. 2017; 3:18-22. (In Russ.)]Савин В.Ю. Определение допустимых отношений радиусов статора пластинчатого насоса /В.Ю. Савин, Г.В. Волков, В.С. Малахов // Электронный журнал: наука, техника и образование. – 2017. - №3 (14). – С. 38-42.Savin V.YU. Opredeleniye dopustimykh otnosheniy radiusov statora plastinchatogo nasosa /V.YU. Savin, G.V. Volkov, V.S. Malakhov // Elektronnyy zhurnal: nauka, tekhnika i obrazovaniye. – 2017. - №3 (14). – S. 38-42. [Savin V.Yu., Volkov G.V., Malakhov V.S. Determination of allowable ratios of the stator radius of the rotary vane pump. Sci-ence, technology and education. 2017; 3: 38-42. (In Russ.)]Савин Р.В. Выбор числа пластин в насосах двойного действия / Р.В. Савин, В.Ю. Савин // Электрон-ный журнал: наука, техника и образование. – 2018. - №4. – С. 6-13.Savin R.V. Vybor chisla plastin v nasosakh dvoynogo deystviya / R.V. Savin, V.YU. Savin // Elek-tronnyy zhurnal: nauka, tekhnika i obrazovaniye. – 2018. - №4. – S. 6-13. [Savin R.V., Savin V.Yu. Selection of the number of plates in double-acting pumps. Science, technology and education. 2018; 4: рр. 6-13. (In Russ.)]Гойдо, М.Е. Проектирование объемных гидроприводов / М.Е. Гойдо. — Москва : Машиностроение, 2009. — 304 с.Goydo, M.Ye. Proyektirovaniye ob"yemnykh gidroprivodov / M.Ye. Goydo. — Moskva : Mashinostroye-niye, 2009. — 304 s. [Goydo M.E. Design of hydraulic drives. Moscow, Mashinostroenie, 2009, 304p. (In Russ.)]Башта, Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика / Т.М. Башта – М.: Машиностроение, 1972. – 320 с.Bashta, T.M. Gidroprivod i gidropnevmoavtomatika / T.M. Bashta – M.: Mashinostroyeniye, 1972. – 320 s. [Bashta T.M. Hydraulic drive and hydropneumatic automation. Moscow, Mashinostroenie, 1972, 320p. (In Russ.)]Гринчар Н.Г. Основы гидропривода машин. Часть 1 / Н.Г. Гринчар, Н.А. Зайцева. – М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2016. – 444 с.Grinchar N.G. Osnovy gidroprivoda mashin. Chast' 1 / N.G. Grinchar, N.A. Zaytseva. – M.: FGBOU «Uchebno-metodicheskiy tsentr po obrazovaniyu na zheleznodorozhnom transporte», 2016. – 444 s. [Grinchar N.G., Zaitseva N.A. Basics of hydraulic machinery. Part 1. Moscow, Uchebno-metodicheskij centr po obrazovaniu na zheleznodorozhnom transporte, 2016, 444p. (In Russ.)]Справочник по гидравлическим расчетам/ П.Г. Киселев. [и др.]. – М.: Энергия, 1974. – 312 с.Spravochnik po gidravlicheskim raschetam/ P.G. Kiselev. [i dr.]. – M.: Energiya, 1974. – 312 s. [Kiselev P.G., Altshul A.D., Danilchenko N.V., Kasparsen A.A., Krivchenko G.I., Pashkov N.N. Slissky S.M. Hydraulic Calculation Reference. Moscow, Energy, 1974, 312p. (In Russ.)]Примеры расчетов по гидравлике/ А.Д. Альтшуль. [и др.]. – М.: Стройиздат, 1976. – 256 с.Primery raschetov po gidravlike/ A.D. Al'tshul'. [i dr.]. – M.: Stroyizdat, 1976. – 256 s. [Altshul A.D., Kalitsun V.I., Mairanovsky F.G., Palgunov P.P. Examples of hydraulic calculations. Moscow, Stroyizdat, 1976, 256p. (In Russ.)]Сборник задач по машиностроительной гидравлике / Д.А. Бутаев. [и др.]. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 628 с.Sbornik zadach po mashinostroitel'noy gidravlike / D.A. Butayev. [i dr.]. – M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Bau-mana, 2002. – 628 s. [Butaev D.A., Kalmykova Z.A., Podviz L.G., Popov K.N., Rozhdestvensky S.N., Yanshin B.I. Col-lection of tasks in engineering hydraulics. Moscow. Publishing House Bauman Moscow State Technical University, 2002, 628p. (In Russ.)]Никитин Н.Н. Курс теоретической механики/ Н.Н. Никитин – М.: Высшая школа, 1990. – 607 с.Nikitin N.N. Kurs teoreticheskoy mekhaniki/ N.N. Nikitin – M.: Vysshaya shkola, 1990. – 607 s. [Nikitin N.N. Theoretical Mechanics Course. Moscow, Graduate School, 1990, 607p. (In Russ.)]Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М.: Машиностроение, 1982. – 423 с.Gidravlika, gidromashiny i gidroprivody: uchebnik dlya mashinostroitel'nykh vuzov / T.M. Bashta, S.S. Rud-nev, B.B. Nekrasov i dr. – M.: Mashinostroyeniye, 1982. – 423 s. [Bashta T.M., Rudnev S.S., Nekrasov B.B., Baybakov O.V. Hydraulics and hydraulic machines. Moscow, Mashinostroenie, 1982, 423p. (In Russ.)]Свешников, В.К. Станочные гидроприводы: справочник / В.К. Свешников. – М.: Машиностроение, 2008. – 640 с.Sveshnikov, V.K. Stanochnyye gidroprivody: spravochnik / V.K. Sveshnikov. – M.: Mashinostroye-niye, 2008. – 640 s. [Sveshnikov V.K. Hydraulic machines: manual. Moscow, Mashinostroenie, 2008, 640p. (In Russ.)]Савин В.Ю. Корректировка профиля статора с целью снижения шума в пластинчатых насосах / В.Ю. Савин // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2016.- № 11-4. – С. 29-31.Savin V.YU. Korrektirovka profilya statora s tsel'yu snizheniya shuma v plastinchatykh nasosakh / V.YU. Savin // Aktual'nyye problemy gumanitarnykh i yestestvennykh nauk. – 2016.- № 11-4. – S. 29-31. [Savin V.Yu. Correc-tion of the stator profile to reduce noise in vane pumps. Actual problems of the humanities and natural sciences. 2016; 11-4:29-31. (In Russ.)]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.