Design of hydraulic motors with rotary shaft movement for driving working equipment in modern machines

Abstract

EN: The object of research is the processes in hydraulic motors based on power cylinders, designed to drive the shaft of the working equipment in modern machines into rotational motion.

When using standard motors, a problem arises relating to the need to introduce additional devices into the structure of the mechanisms of modern machines. Such devices are aimed at matching the rotation frequency of the motor shaft with the rotation shaft of the working equipment of these machines. Such a device is a reducer, the use of which leads to the appearance of a number of disadvantages. Their elimination is achieved by using the results of this study.

The reported results differ from standard motors that are mass-produced, in that, based on research, motors with a rotation frequency of its shaft in the range from zero to two hundred and more revolutions per minute are proposed, which is not realized by known motors. This testifies to the construction of motors based on power cylinders, which make it possible to realize this range of rotation frequencies of its shaft.

The special and distinctive features of the results are based on the application of the principle of disintegration of motor elements into two functional components. One of them includes power cylinders with a crankshaft, and the second one includes the distribution system of the working fluid.

The motor implementation went through the stages of designing computer and physical models and devising schematic solutions. Calculation dependences were obtained to determine the main design parameters, according to which the motor was manufactured in the form of a full-scale sample.

The scope and conditions of practical use refer to machines with working equipment capable of functioning under a mode with a low rotation frequency and a significant torque on the motor shaft.

UA: Об’єктом дослідження являються процеси в гідромоторах на базі силових циліндрів, призначених для приводу в обертовий рух вала робочого обладнання сучасних машин.

При застосуванні стандартних моторів виникає проблема в необхідності введення додаткових пристроїв в структуру механізмів сучасних машин. Такі пристрої направлені на узгодження частоти обертання вала мотора з валом обертання робочого обладнання даних машин. Таким пристроєм являється редуктор, застосування якого призводить до появи ряду недоліків. Усунення їх досягається за рахунок використання результатів даного дослідження.

Отримані результати відрізняються від стандартних моторів, які серійно виготовляються, тим, що на підставі досліджень запропоновані мотори з частотою обертання його валу в діапазоні від нуля до двохсот і більше обертів за хвилину, яка не реалізується відомими моторами. Це свідчить про створення моторів на базі силових циліндрів, які дозволяють реалізуювати даний діапазон частот обертання його валу.

Особливі та відмінні риси отриманих результатів базуються на основі застосуванням принципу дезінтеграції елементів мотору на дві функціональні складові. В одну із них входять силові циліндри з кривошипним валом, а в другу – система розподілу робочої рідини.

Реалізація мотора пройшла етапи розробки комп’ютерних і фізичних моделей та створення схемних рішень. Отримано розрахункові залежності для визначення основних конструктивних параметрів, за якими виготовлений мотор у вигляді натурного зразку.

Сфера та умови практичного використання відносяться до машин з робочим обладнанням здатним функціонувати в режимі з низькою частотою обертання та значним крутним моментом на валу мотора