Основные параметры винтовых гидродвигателей

Вращающий момент. При анализе рабочего процесса винтового двигателя рассматривается действие перепада давления жидкости в камерах пары ротора – статора на длине одного шага статора, так как на этой длине происходит разобщение камер с полостями высокого и низкого давлений, которые расположены выше и ниже рабочих органов. В каждом поперечном сечении на длине шага ротора возникает неуравновешенная гидравлическая сила R1, действующая на центр вращения ротора.

В двигателях многозаходным ротором площадка, на которую действует гидравлическая сила, непостоянная по длине шага. Если провести второе сечение на некотором расстоянии от рассматриваемого, то возникает гидравлическая сила на единице длины рабочего органа. Вращающий момент (в Н*м) на длине шага ротора

, (34)

где p – перепад давления, Па;

D – Расчетный диаметр ротора, м;

t – шаг ротора, м;

е – эксцентриситет, м;

z₁– число зубьев статора.

Поперечная удельная сила (в Н/м) на длине половины шага ротора составляет:

, (35)

Для определения вращающего момента винтового двигателя с однозаходным ротором используется зависимость:

, (36)

Вращающей момент винтовых двигателей можно вычислить по формуле (37):

М= М₀pDte, (37)

где М_{0 –} удельный момент двигателя,

Удельный момент зависит от числа заходов ротора. Удельный момент минимален для однозаходных механизмов и возрастает с увеличением числа заходов.

Частота вращениявала двигателей объемного действия определяется по формуле (38):

, (38)

где Q – расход жидкости, подаваемой в двигатель, м³/с;

V₀ – объем камеры рабочего органа двигателя, м³.

Расход жидкости за один оборот вала, т.е. рабочий объем винтового двигателя, можно найти из выражения (39):

V₀=F_шTz₂, (39)

где F_ш – площадь сечения шлюза, м²;

Т – шаг винтовой поверхности статора, м;

z₂ – число зубьев ротора.

Однозаходные винтовые двигатели являются высокоскоростными, поэтому более рациольными являются многозаходные винтовые механизмы. В частности, для получения частоты вращения выходного вала двигателя в пределах 100-200 об/мин число заходов ротора должно быть не менее восьми. В двигателях Д2-172 выбрано число заходов ротор, равное девяти.