RU203180U1 - Гидромашина - Google Patents

Abstract

Полезная модель «Гидромашина» относится к гидроэнергетике, а именно к конструкциям свободно-поточных гидравлических машин, преобразующих кинетическую энергию свободного потока жидкости в гидравлическую энергию.Гидромашина содержит раму. На раме на одной оси параллельно друг другу и неподвижно относительно друг друга установлены зубчатые колеса. Гидромашина содержит бесконечную цепь, которая охватывает зубчатые колеса и натяжной барабан. Каждое зубчатое колесо выполнено с возможностью вхождения в зацепление с роликами цепи, что обеспечивает возможность передачи движения с контактом. Ролики цепи и натяжной барабан выполнены полыми и имеют отверстия. Каждое зубчатое колесо на торце имеет кулачок. Каждый кулачок выполнен с возможностью взаимодействия с толкателями вытеснителей жидкости, установленных в цилиндрах. Каждый цилиндр установлен на раме гидромашины и имеет впускное и выпускное отверстия. Гидромашина предназначена для преобразования энергии свободного потока жидкости в механическую энергию этого устройства, с возможностью передачи получаемой энергии от этого устройства немеханическим путем. Кроме того, устройство способно эффективно функционировать в потоке жидкости при его скорости менее 1 м/с.Задачи решены за счет преобразования кинетической энергии жидкости в возвратно-поступательное движение твердого тела, а именно в движение вытеснителей жидкости при повышении ее давления (гидравлическая мультипликация с преобразованием потенциальной энергии жидкости в кинетическую) с обеспечением возможности дальнейшей транспортировки жидкости под избыточным давлением.

Description

Полезная модель относится к гидроэнергетике, а именно к конструкциям свободно-поточных гидравлических машин, преобразующих кинетическую энергию свободного потока жидкости в гидравлическую энергию.

Известно (SU 1636592 А1, опубликовано 23.03.91. Бюл. №11) свободно-поточная гидросиловая установка.

Устройство содержит раму с двумя установленными на валах барабанами и натянутую на них бесконечную ленту с лопастями, вал одного из барабанов закреплен на неподвижной опоре выше свободного уровня потока, рама установлена с возможностью поворота относительно этого вала, установка снабжена лентонатяжным устройством, включающим верхний и нижний ролики, установленные с возможностью контакта с верхней и нижней ветвями ленты и связанные при помощи кривошипов соответственно с незакрепленным и с расположенным на неподвижной опоре валами, а также закрепленное на последнем неподвижное звено и ползун, соединенный посредством шатунов с роликами и неподвижным звеном и установленный на раме, причем рама лежит в плоскости, проходящей через продольные оси валов.

Недостатками устройства является сложность конструкции, а образование вихревых зон за лопастями снижает передачу гидравлической мощности на последующую лопасть.

Известно (RU 156588, Опубликовано: 10.11.2015, Бюл. №31) продольно-поточная гидросиловая установка, содержащая раму, которая является опорой для вала, на котором установлены зубчатые шестерни и генератор, бесконечную цепь, охватывающую зубчатые шестерни и натяжной барабан, при этом натяжной барабан выполнен полым, а ролики цепи выполнены полыми, со сквозными прорезями и торцевыми цевками.

Устройство принято за прототип.

Недостатки устройства:

- низкая эффективность при использовании в потоке с малыми скоростями. При скорости потока менее 1 м/с, даже при больших окружных усилиях потребуется значительная мультипликация частоты вращения;

- для окружной скорости 0,5 м/с и радиусе барабана 0,5 м, частота вращения составит 1 рад/сек. Тогда при использовании электрогенератора с частотой вращения 157 рад/сек число мультипликации будет составлять 0,006. Использование мультипликатора с таким передаточным числом связано с механическими потерями и повышением металлоемкости устройства.

Это является препятствием для использования водяного колеса в конструкциях турбин, в том числе даже для тихоходных генераторов;

- конструкцией продольно-поточной гидросиловой установки не предусмотрена возможность использования генератора, кроме как, непосредственно на валу устройства. То есть, для привода другого устройства предусмотрена только механическая связь, что ограничивает возможность применения продольно-поточной гидросиловой установки.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства для преобразования энергии свободного потока жидкости в механическую энергию этого устройства, с возможностью передачи получаемой энергии от этого устройства немеханическим путем. Кроме того, устройство должно эффективно функционировать в потоке жидкости при его скорости менее 1 м/с.

Задача решается за счет преобразования кинетической энергии жидкости в возвратно-поступательное движение твердого тела, а именно в движение вытеснителей жидкости при повышении ее давления (гидравлическая мультипликация с преобразованием потенциальной энергии жидкости в кинетическую) с обеспечением возможности дальнейшей транспортировки жидкости под избыточным давлением.

Задача достигается тем, что согласно полезной модели,

гидромашина содержит раму, на которой на одной оси параллельно друг другу и неподвижно относительно друг друга установлены зубчатые колеса,

содержащую ролики бесконечную цепь, охватывающую зубчатые колеса и натяжной барабан,

каждое зубчатое колесо выполнено с возможностью вхождения в зацепление с роликами цепи, что обеспечивает возможность передачи движения с контактом,

ролики цепи и натяжной барабан выполнены полыми и имеют отверстия, отличается тем, что

каждое зубчатое колесо, на торце, имеет кулачок, при этом каждый такой кулачок выполнен с возможностью взаимодействия с другими подвижными звеньями - толкателями вытеснителей жидкости, установленных в цилиндрах, каждый из которых установлен на раме гидромашины и имеет впускное и выпускное отверстия;

для взаимодействия с толкателями каждый кулачок может быть выполнен с пазом;

в кулачке, паз может иметь «Т» - образное сечение, а толкатель иметь соответствующую конфигурацию;

каждый толкатель может быть снабжен опорным колесом;

на каждом толкателе опорное колесо может быть установлено на зафиксированной оси;

для поддержки опорного колеса толкателя на оси с заданной жесткостью может применяться подшипник;

на каждой из двух сторон гидромашины количество групп, каждая из которых содержит цилиндр и вытеснитель жидкости может быть четным, при этом количество таких групп одной стороны может быть 4 (четыре);

на каждой стороне гидромашины вытеснители своими осями могут быть расположены по окружности с центром по оси 2 и через свои толкатели соединены с кулачком таким образом, чтобы циклы их работы были сдвинуты друг относительно друга по фазе на равные углы;

угол между противостоящими цилиндрами может составлять 180 градусов (оппозитное расположение), противостоящие вытеснители жидкости могут быть установлены с возможностью движения «зеркально» по отношению друг к другу (одновременное достижение верхней мертвой точки);

в качестве каждого вытеснителя жидкости может быть поршень;

в каждом цилиндре вытеснитель жидкости может иметь уплотнения;

каждое впускное отверстие каждого цилиндра может быть ориентировано к потоку жидкости;

каждый элемент гидромашины может быть выполнен из материала:

долговременно, в воздухе, при атмосферном давлении от 640 до 820 мм рт.ст., при температуре от -20ºС до +70ºС, при относительной влажности от 0,1 до 100%, способного не поддаваться изменению заданной для изделия из него формы и размеров;

стойкого к воздействию веществ, способных менять химические и/или физические свойства материала, а именно жидких сред, жидких сред под давлением;

рама, зубчатые колеса, бесконечная цепь, натяжной барабан, могут быть выполнены из пластика (полимера), полимером может являться поликетон;

кулачки, толкатели вытеснителей жидкости могут быть выполнены из пластика (полимера), полимером может являться полиэфирэфиркетон (РЕЕК);

цилиндры могут быть выполнены из пластика (полимера), полимером может являться полиэфирэфиркетон (РЕЕК);

вытеснители жидкости могут быть выполнены из пластика (полимера), полимером может являться полиэфиркетон (РЕКК);

уплотнения вытеснителей жидкости могут быть выполнены из пластика (полимера); из поликетона.

Полезная модель поясняется фигурами, где

на фиг. 1 - гидромашина (показана одна сторона) и гидротурбина;

на фиг. 2 - зубчатое колесо 3 на оси 2, ролики 4, соединенные в бесконечную цепь;

на фиг. 3 - конструктивная схема поршневого насоса одностороннего действия;

на фиг. 4 - дифференциальная схема включения насоса;

на фиг. 5 - моменты «М» от сил «F».

Гидромашина может быть представлена как содержащая блоки:

блок I - гидрогенератор, преобразует поступательное движения потока во вращательное движение ведомого звена;

блок II - кулачковый механизм, преобразует вращательное движение ведомого звена в поступательное движение толкателей (вытеснителей жидкости); таким образом, блок I и блок II преобразуют кинетическую энергию жидкости в возвратно-поступательное движение твердого тела;

блок III - гидравлический мультипликатор с преобразованием потенциальной энергии жидкости в кинетическую.

В качестве потребителя кинетической энергии жидкости может выступать гидравлически связанный с гидромашиной (с выпускными отверстиями) блок IV - например, гидротурбина, которая может быть связана, например, с электрогенератором.

Гидромашина содержит раму 1.

На раме 1, на одной оси 2, параллельно друг другу и неподвижно относительно друг друга установлены зубчатые колеса 3. Пару зубчатых колес 3 на оси 2 можно представить как барабан, который является ведомым. Рабочие ролики 4 соединены между собой звеньями в «бесконечную» цепь и являются ведущими. Бесконечная цепь из роликов 4 охватывает пару зубчатых колес 3 и натяжной барабан (на чертежах не показан).

Ролики 4 выполнены цилиндрическими, полыми. Также каждый ролик, натяжной барабан выполнены с возможностью заполнения жидкостью при погружении в нее и опорожнения при выходе из нее. Для этого каждый ролик 4, натяжной барабан имеют отверстия, которые могут быть выполнены круглыми, прямоугольными, в виде прорезей, любыми другими формами. Следствием возможности заполнения жидкостью является возможность изменения массы роликов, натяжного барабана, что в свою очередь обеспечивает возможность изменения величины кинетического момента на рабочей и не рабочей сторонах цепи.

Каждое колесо 3 (его зубья) выполнено с возможностью вхождения в зацепление с роликами 4 цепи, тем самым обеспечивается возможность передачи движения с линейным контактом. Для этого каждый ролик 4 может иметь выступающую (можно не выступающую) за соединительные звенья ось или другой подобный элемент 5 (элементы) выполненный (-ные) с возможностью функционирования аналогично функционированию цевки в цевочной шестерне, содержащей стрежни-цилиндры.

На каждом зубчатом колесе 3, на его торце жестко установлен диск, который на своей внешней периферийной стороне имеет криволинейную поверхность (поверхность переменной кривизны), представляет собой кулачок 6. Соответственно, две стороны гидромашины - два зубчатых колеса 3 - два диска-кулачка 6. Криволинейная поверхность каждого диска, т.е. каждый кулачок 6 может иметь паз 7, предназначенный для взаимодействия с другими подвижными звеньями-толкателями 8.

Каждый толкатель 8 представляет собой элемент, работающий в паре с кулачком 6 под действием его вращения.

Каждый толкатель 8 предназначен для возвратно-поступательного прямолинейного перемещения назначенного ему вытеснителя 9 жидкости в цилиндре 10, то есть является опорой для вытеснителя. В качестве вытеснителя может быть поршень или плунжер.

Таким образом, в каждой паре толкатель 8 и вытеснитель 9 жидкости можно представить как одно звено, так как они оба одновременно ограниченно участвуют в возвратно-поступательном движении. При этом толкатель и вытеснитель могут быть и выполнены как одно целое (одна деталь), и могут быть выполнены как по меньшей мере две детали.

Уменьшение склонности толкателя к возможному радиальному отклонению, может обеспечивать направляющая втулка (за счет увеличения площади контакта). Для этого последняя, соответственно, должна быть установлена в торце цилиндра, по оси отверстия предназначенного для толкателя, и иметь высоту больше чем толщина торцевой стенки цилиндра в месте расположения указанного отверстия.

Для обеспечения надежного взаимодействия толкателя с кулачком, соответственно, для удержания толкателя в пазе, для обеспечения возможности возврата толкателя в исходное положение, паз выполнен формой, а толкатель имеет конфигурацию, соответствующую этой форме. Например, паз может иметь «Г» или «Т» - образное сечение, а толкатель иметь соответствующую конфигурацию.

Также для обеспечения возможности непрерывного взаимодействия толкателя с кулачком, пазом кулачка, возврат толкателя (поршня) может осуществляться от усилия соосно установленной пружины. В этом случае, создаваемое гидроцилиндром усилие, при прочих равных условиях будет меньше за счет того, что при прямом ходе толкателя необходимо преодолевать силу упругости пружины.

Каждая опора вытеснителя, а именно толкатель 8 может быть снабжен колесом небольшого диаметра (роликом) 11.

На толкателе опорное колесо 11 может быть установлено на зафиксированной оси или на вращающейся оси.

Опорное колесо толкателя уменьшает затраты энергии на его перемещение по кулачку или по пазу кулачка.

Для поддержки оси опорного колеса или опорного колеса на оси с заданной жесткостью может применяться подшипник. Подшипник является частью опоры, он фиксирует положение колеса в конструкции, обеспечивает вращение, качение колеса с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передает нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции.

В случае применения толкателя без упорного колеса, толкатель может иметь формы, позволяющие снизить трение, например, скругленные формы. Каждый цилиндр 10 жестко установлен на раме 1.

Во избежание резонансных явлений и для снижения пульсаций подачи и расхода жидкости на каждой из двух сторон гидромашины количество групп, каждая из которых содержит цилиндр и вытеснитель жидкости, т.е. количество цилиндропоршневых (цилиндр-плунжерных) групп может быть четным. При этом количество таких групп одной стороны может быть 4 (четыре).

Для поршневого (плунжерного) насоса с клапанной системой распределения.

За счет поступательного движения поршня (плунжера) создается разрежение в полости над ним (в рабочей камере), и туда засасывается жидкость из подводящего (всасывающего) трубопровода. При обратном движении поршня (плунжера) на всасывающем трубопроводе закрывается клапан, предотвращающий протечку жидкости обратно, и открывается клапан на нагнетательном трубопроводе, который был закрыт при всасывании. Туда вытесняется жидкость, которая находилась над поршнем (плунжером), и процесс повторяется. Одно из преимуществ такого насоса в том, что он способен закачивать жидкость, будучи в момент пуска незаполненным ею (сухое всасывание).

Одной из разновидностей поршневого насоса, которая может применяться в конструкции гидромашины, является диафрагменный насос.

Также для уменьшения пульсаций, на каждой стороне гидромашины, вытеснители своими осями могут быть расположены по окружности с центром по оси 2 и через свои толкатели соединены с кулачком таким образом, чтобы циклы их работы были сдвинуты друг относительно друга по фазе на равные углы.

Другим способом борьбы с пульсацией может быть использование дифференциальной схемы включения (фиг. 4). При этой схеме нагнетание жидкости осуществляется не только во время прямого хода поршня (плунжера), но и во время обратного хода. Во время движения поршня (плунжера) влево часть жидкости отводится в полость толкателя, объем которой меньше объема вытесняемой жидкости за счет того, что часть объема полости толкателя занимает сам толкатель.

Также в конструкции гидромашины могут применяться насосы двустороннего действия, у которых как поршневая (плунжерная), так и полость толкателя имеют (в отличие от дифференциальной схемы включения) свою клапанную систему распределения. У таких насосов коэффициент пульсаций ниже, а КПД выше, чем у насосов одностороннего действия.

В наиболее простом варианте, каждый цилиндр 10 имеет по меньшей мере одно отверстие 12 (впускное), предназначенное для заполнения рабочей камеры (над вытеснителем жидкости) и по меньшей мере одно отверстие 13 (выпускное), предназначенное для опорожнения рабочей камеры. При этом каждое из этих отверстий снабжено клапаном, допускающим возможность перемещения жидкости только в одном направлении. Отверстие, предназначенное для заполнения рабочей камеры, снабжено впускным клапаном, отверстие для опорожнения рабочей камеры - выпускным. Для более быстрого заполнения цилиндров за счет кинетической составляющей энергии потока каждое впускное отверстие каждого цилиндра может быть ориентировано к потоку.

Для борьбы с пульсацией гидромашина также может содержать гидроаккумуляторы, они в момент наибольшего давления запасают энергию, а в момент спада давления отдают ее.

В гидромашине для снижения нейтрализации вибраций угол между противостоящими цилиндрами составляет 180 градусов (оппозитное расположение), а противостоящие поршни (плунжеры) двигаются «зеркально» по отношению друг к другу (одновременно достигают верхней мертвой точки), что позволяет уравновесить моменты «М» от сил «F», фиг. 5.

Такое движение поршней (плунжеров) позволяет нейтрализовать вибрации. Кроме того, оппозитная гидромашина имеет более низкий центр тяжести (центр масс), нежели гидромашина, в которой цилиндры расположены вертикально или под углом.

Для герметизации рабочей камеры каждый вытеснитель жидкости (поршень или плунжер), или сам цилиндр могут быть снабжены уплотнениями, например, кольцевыми. Уплотнения препятствуют возможному протеканию жидкости из рабочей камеры в камеру под вытеснителем. Для удержания уплотнений могут служить выточки на вытеснителе, например, на его уплотняющей части, и/или выточки в цилиндре.

Для функционирования гидромашины в качестве привода турбины каждое выпускное отверстие 13 связано трубопроводом с назначенном ему соплом 14 непосредственно самой турбины. Функционирование.

Гидромашину размещают в потоке жидкости (воды). Ролики 4 подвергаются воздействию энергии потока, что в результате приводит к их поступательному движению всей цепи.

При вхождении в зацепление с парой зубчатых колес 3 каждый ролик 4 своими элементами 5 воздействует на зубья колес 3, тем самым придавая паре зубчатых колес 3 вращательное движение.

Вращательное движение пары зубчатых колес 37 за счет дисков 6, каждый из которых выполнен с поверхностью переменной кривизны, преобразуется в возвратно-поступательное движение толкателей 8, соответственно, в возвратно-поступательное движение вытеснителей 9.

Ход вытеснителя (поршня или плунжера) в сторону нижней мертвой точки сопровождается увеличением рабочей камеры и ее заполнением жидкостью (водой) через впускное отверстие 12.

Ориентация впускного отверстия (всасывающего трубопровода) к потоку способствует более быстрому заполнению цилиндра за счет кинетической составляющей энергии потока.

Ход вытеснителя (поршня или плунжера) в сторону верхней мертвой точки сопровождается уменьшением рабочей камеры и соответственно вытеснением из нее жидкости через отверстие 13.

От отверстия 13 (от отверстий 13) жидкость по трубопроводу может быть подана к соплам 14 гидротурбины, и далее на ее лопатки 15. Вращение колеса гидротурбины может быть использовано, например, для привода вала электрогенератора 16 или для других целей.

Взаимосвязь звеньев в блоке I характеризуется получением движущей силы от потока роликами 4. Создаваемая на паре зубчатых колес 3 окружная сила преобразуется в блоке II в осевую силу поступательного движения толкателей 8 и передачу ее на вытеснители 9 жидкости.

Перемещение каждого вытеснителя жидкости (поршня или плунжера) с некоторой скоростью V₁ для принятого сечения вытеснителя определяет подачу:

соответственно для сопла:

откуда

Таким образом, в блоке III происходит преобразование потенциальной энергии жидкости в кинетическую, которая может быть направлена по трубопроводу, например, к соплам 14 турбины (блок IV).

Материалы для изготовления элементов, деталей гидромашины.

Элементы, детали гидромашины могут быть изготовлены из полимера, пластика, термопласта, металла, дерева, из материала, обладающего светопропусканием.

Для каждого материала, соответственно изделия из этого материала, имеются свои допустимые (без изменения заданных характеристик изделия) для него условия эксплуатации. При этом одни из них допустимы долговременно, другие кратковременно.

Для решения поставленных задач гидромашину следует рассматривать как твердое тело из любого, в том числе указанного, материала, возможного к применению.

Основные требования, а также в некоторых случаях дополнительные требования к материалам для изготовления элементов, деталей гидромашины:

долговременно, в воздухе, при атмосферном давлении от 640 до 820 мм рт.ст., при температуре от -20ºС до +70ºС, при относительной влажности от 0,1 до 100% способность в допустимых пределах не поддаваться изменению заданной для материала формы и размеров;

высокая прочность;

стойкость к водопоглощению, т.е. низкая гигроскопичность;

высокая устойчивость к истиранию;

хорошее сопротивление ползучести, даже при высоких температурах;

физиологическая безвредность для человека (при необходимости);

стойкость к воздействию веществ, способных менять химические и/или физические свойства материала, а именно, повышенная химическая стойкость, обуславливающая стабильность изделий под воздействием порошкообразных веществ, гелеобразных веществ, жидких сред, жидких сред под давлением, в том числе стерилизующих жидкостей (при необходимости);

стойкость к воздействию разбавленных, концентрированных кислот, щелочей (при необходимости);

стойкость к нагреванию до +110ºС (при необходимости);

стойкость к воздействию горячей воды, пара (при необходимости);

способность выдерживать тепловую стерилизацию (в том числе, автоклавирование), радиационную стерилизацию без изменения химических и/или физических свойств (при необходимости);

инертность к загрязнителям (при необходимости);

отсутствие запаха (при необходимости).

Такими материалами являются в том числе полимеры, пластики, термопласты инженерно-технического назначения, конструкционные термопласты, изделия из них могут быть получены методом литья. К ним относятся:

Полиамиды, в том числе, полиамид 11 (РА11), полиамид 12 (РА12), полиамид 12 1200 (PA12G), полиамид 66 (РА66).

Нейлон / Полиамиды.

Нейлон - синтетический полимер, изготавливаемый на основе полиамидов.

Элементы, детали гидромашины могут быть изготовлены не из чистого полиамида, а из полимеров, полученных либо из смеси разных полиамидов, либо из смеси полиамидов с другими компонентами (полимеры этой группы называют также полиамидами, сополиамидами и гриламидами).

Элементы, детали гидромашины, выполненные из нейлона (полиамида) - очень легкие и прочные, обладают устойчивостью к воздействию высоких и низких температур (не меняют свою форму), устойчивы к образованию царапин.

Литьевые термопластичные материалы, относящиеся по химическому составу к сложным полиэфирам (т.е. содержащие сложноэфирную группу) полибутилентерефталат (РВТ), поликарбонат (PC), термостойкий поликарбонат, сополикарбонат на основе бисфенола А и бисфенола ТМС (РС-НТ), полициклогександиметилентерефталат (полиэфир РСТ).

Простые полиэфиры: полиацеталь (РОМ-Н; РОМ-С), РРО, МРРО, МРРЕ, РРО-m, PPO/PS, PPO/HIPS, PPE/SB.

Полипропилен (РР), полиэтилен высокомолекулярный (РЕ-5), полиметилпентен (РМР).

Полиарилэфиркетоны, ароматические полиэфиркетоны (включая полиэфирэфиркетон, полиэфиркетон, полиэфиркетонкетон и др.) РАЕК, РЕЕК, РЕК, РЕКК, РЕКЕКК.

Характеристики ненаполненных марок РЕЕК:

Плотность (23°С): 1,30-1,44 г/см³.

Предел текучести при растяжении (23°С): 90-110 МПа.

Модуль упругости при растяжении (23°С): 3100-4130 МПа.

Характеристики ненаполненных марок РЕКК:

Плотность (23°С): 1,28-1,31 г/см³.

Прочность при растяжении (23°С): 91-112 МПа.

Модуль упругости при растяжении (23°С): 3516-5000 МПа.

Некоторые свойства:

низкий коэффициент трения, высокий уровень износостойкости;

низкая проницаемость;

высокая теплопроводность;

повышенная твердость;

приемлемое удельное сопротивление;

сохранение свойств при воздействии высоких температур.

Обладает низкой гигроскопичностью и хорошей размерной стабильностью.

Хорошо работает в горячей воде (даже при температурах выше 200°С).

Поликетоны алифатические (РК), поликетон.

Относятся к группе кристаллизующихся материалов (высокая скорость кристаллизации). Выдерживают кратковременный нагрев до 180ºС. Температура плавления: 220ºС. Температура хрупкости: -20ºС. Обладают высокой стойкостью к ударным нагрузкам, ползучести. Имеют высокую износостойкость. Не стойки к УФ-излучению. Обладают высокой химической и гидролитической стойкостью. Имеют очень высокую стойкость к автомобильному топливу (выше, чем у РОМ). Стойки к углеводородам, органическим растворителям, разбавленным кислотам и щелочам, растворам солей. Отличаются очень низкой газопроницаемостью.

Характеристики ненаполненных марок: плотность (при 23ºС): 1,24 г/см³; предел текучести при растяжении (при 23ºС): 60 МПа; модуль упругости при изгибе (при 23ºС): 1400 МПа.

Стирольные пластики, например, полистирол синдиотаксический.

Относятся к металлоценовым материалам. Температура плавления: 260-270ºС. Температура стеклования: около 100ºС. Устойчивы к действию бензина, дизельного топлива антифризам, спиртам, растворам солей, разбавленным кислотам, щелочам и др. Очень стойки к воде. Имеют высокую размерную стабильность. Рекомендуются для точного литья. Хорошо перерабатываются. Обычно применяются в виде стеклонаполненных, угленаполненных и др. композиций.

Характеристики стеклонаполненных марок (30% стекловолокна):

плотность (23ºС): 1,21-1,44 г/см³;

прочность при растяжении (при 23ºС): 100-125 МПа;

модуль упругости при растяжении (при 23ºС): 7580-10000 МПа.

Также возможны к применению ацетобутиратцеллюлозный и ацетилцеллюлозный этролы.

Для повышения физико-механических свойств возможна добавка 1-5% стеклянного волокна.

Ацетат целлюлозы. Пластмассы на основе ацетат целлюлозы (этролы) используют для изготовления прочных пластмасс.

Легкий и достаточно прочный, устойчив к механическим воздействиям при обычных температурах, легко обрабатывается.

Углеволокно (углеродное волокно, карбон) - композитный материал, состоящий из волокон углерода, которые соединены между собой эпоксидными смолами и/или другими полимерами (полиэстер, нейлон), также и для пара-арамидного волокна.

Для повышения прочности волокна материала переплетают между собой под определенным углом и добавляют в них полимерные волокна и эпоксидные смолы.

Также возможны к применению и другие композитные материалы, полимерные композитные материалы, относящиеся к: стеклопластикам, углепластикам, боропластикам, полимерам, наполненным порошками, текстадитам, композитные материалы с металлической матрицой, и др.

Композитные материалы клеевые (КМК) представляют собой стекло-, углепластики, изготовленные из клеевых препрегов на основе стекло- и угленаполнителей и клеевой матрицы с регулируемой прочностью и теплостойкостью путем определенной укладки каждого монослоя.

Пропионаты.

Этот тип полимеров по своим свойствам близок к ацетату целлюлозы. Детали гидромашины можно получить литьем под давлением (методом инжекции).

Элементы, детали гидромашины, выполненные из пропионата будет прочнее, гибче и легче, чем элементы, детали, выполненные из ацетата целлюлозы.

Металлы. В дополнение к требованиям, изложенным выше, основными возможными требованиями к металлам, к стали и сплавам для производства деталей гидромашины, могут быть:

высокая стойкость к общей, местной, контактной коррозии, коррозии под напряжением; высокие механические свойства и в первую очередь большая усталостная прочность, временное сопротивление разрыву;

однофазная стабильная структура.

Этим требованиям в различной мере отвечают:

хромоникелевые и хромоникельмолибденовые стали; сплавы кобальта, тантала, титана; никель, серебро, титан; стали мартенситного класса марки 20X13, стали мартенситно-ферритного класса - 12X13; латуни с покрытием из хрома и никеля; хромоникелевые стали аустенитного класса 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т; ферритные стали типа 1X17.

Для изготовления гибких элементов, элементов, которые должны обладать гибкостью (упругостью) можно использовать сталь, поставляемую по ГОСТ9389-75.

Claims (27)

1. Гидромашина, содержащая раму, на которой на одной оси параллельно друг другу и неподвижно относительно друг друга установлены зубчатые колеса,

содержащая ролики, бесконечную цепь, охватывающую зубчатые колеса и натяжной барабан,

каждое зубчатое колесо выполнено с возможностью вхождения в зацепление с роликами цепи, что обеспечивает возможность передачи движения с контактом,

ролики цепи и натяжной барабан выполнены полыми и имеют отверстия, отличающаяся тем, что

каждое зубчатое колесо на торце имеет кулачок, при этом каждый такой кулачок выполнен с возможностью взаимодействия с другими подвижными звеньями - толкателями вытеснителей жидкости, установленных в цилиндрах, каждый из которых установлен на раме гидромашины и имеет впускное и выпускное отверстия.

2. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что для взаимодействия с толкателями каждый кулачок выполнен с пазом.

3. Гидромашина по п. 2, отличающаяся тем, что в кулачке паз имеет «Т» - образное сечение, а толкатель имеет соответствующую конфигурацию.

4. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый толкатель снабжен опорным колесом.

5. Гидромашина по п. 4, отличающаяся тем, что на каждом толкателе опорное колесо установлено на зафиксированной оси.

6. Гидромашина по п. 5, отличающаяся тем, что для поддержки каждого опорного колеса на оси с заданной жесткостью применяется подшипник.

7. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндр и вытеснитель образуют группу, при этом на каждой из двух сторон гидромашины расположено четное количество групп.

8. Гидромашина по п. 7, отличающаяся тем, что на каждой стороне гидромашины расположено по четыре группы.

9. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что на каждой стороне гидромашины вытеснители жидкости своими осями расположены по окружности с центром по оси гидромашины и через свои толкатели соединены с кулачком таким образом, что циклы их работы сдвинуты друг относительно друга по фазе на равные углы.

10. Гидромашина по п. 7, отличающаяся тем, что угол между противостоящими цилиндрами составляет 180 градусов, противостоящие вытеснители жидкости установлены с возможностью движения «зеркально» по отношению друг к другу, соответственно, с возможностью одновременного достижения верхней мертвой точки.

11. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый вытеснитель жидкости представляет собой поршень.

12. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что в каждом цилиндре вытеснитель жидкости имеет уплотнения.

13. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что каждое впускное отверстие каждого цилиндра ориентировано к потоку жидкости.

14. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый элемент гидромашины выполнен из материала:

долговременно, в воздухе, при атмосферном давлении от 640 до 820 мм рт.ст., при температуре от -20 до +70ºС, при относительной влажности от 0,1 до 100%, способного не поддаваться изменению заданной для изделия из него формы и размеров;

стойкого к воздействию веществ, способных менять химические и/или физические свойства материала, а именно жидких сред, жидких сред под давлением.

15. Гидромашина по п. 14, отличающаяся тем, что рама, зубчатые колеса, бесконечная цепь, натяжной барабан, кулачки, толкатели вытеснителей жидкости, вытеснители жидкости, цилиндры выполнены из полимера.

16. Гидромашина по п. 15, отличающаяся тем, что рама, зубчатые колеса, бесконечная цепь, натяжной барабан выполнены из поликетона.

17. Гидромашина по п. 14, отличающаяся тем, что кулачки, толкатели вытеснителей жидкости выполнены из полиэфирэфиркетона.

18. Гидромашина по п. 14, отличающаяся тем, что каждый цилиндр выполнен из полиэфирэфиркетона.

19. Гидромашина по п. 14, отличающаяся тем, что каждый вытеснитель жидкости выполнен из полиэфиркетона.

20. Гидромашина по п. 12, отличающаяся тем, что уплотнения выполнены из полимера.

21. Гидромашина по п. 20, отличающаяся тем, что уплотнения выполнены из поликетона.

Images