ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 43
Скачиваний: 1
Учебное пособие предназначено для слушателей Военной академии тыла и транспорта, изучающих курс гидравлики
и гидравлических машин. |
доцент, |
кандидат технических |
Учебное пособие написал |
||
наук Чарей В. Е., утвердил |
начальник академии генерал- |
|
лейтенант Абрамов К. Н. 15 |
февраля |
1966 г. |
Зак. 412-Р
Г-847087 |
Объем 5»/4 |
Тип. ВАТТ |
В О Е Н Н А Я - а к а д е м и я |
С П О Р Т А |
В. Е. ЧАРЕЙ
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ
МАШИНЫ
У ЧЕБНО Е П ОСОБИ Е
Л е н и н г р а д
1 9 6 6
ГОС. ЛИМИЧНАЯ “ АуЧЖМвЯМИЧКОКАЯ
— ^ Д * Ч Д Щ ,Я С £ .Р...
m g - \
V- л
А
о ;
Литературный редактор Крейнес Р. И.
Корректор Громова Л. М.
Только д л я внутриведомственной продажи (цена 38 коп.)
В В Е Д Е Н И Е
Гидравличеокиа машины находят все большее применение в на родном хозяйстве, так как они способствуют дальнейшему внедре нию и развитию механизации и автоматизации производственных, а следовательно, значительному улучшению условий труда. Разлвч - ные насосы и гидромоторы применяются: для перекачки жидкостей, в автомобилестроении, тракторостроении, в строительном и до рожном машиностроении, самолетостроении и др.
Встанкостроении, например, там, где требуется автоматиче ская передача с программным управлением, гидростатическая не - редача не имеет себе равных; при помощи передачи легко обеспе чить как вращательное, так и поступательное движение. При этом имеется возможность непрерывно изменять скорость движения и осуществлять реверсирование движения.
Вавтомобилестроении гидростатическая передача применяется для управления тормозами, самосвальными устройствами и т.п . В строительных и дорожных машинах гидростатические передачи приме няютсядля управления: экскаваторными устройствами, бульдозе - рами, подъемниками, кранами-погрузчиками и т.п .
Гидравлические машины имеют ряд существенных преимуществ перед другими: сравнительно высокий к .п .д . (90—95%), большая надежность в работе (при перегрузках), свобода расположения осей и валов приводимых агрегатов, легкость и простота включе ния, простота управления, малый вес и габариты, бесступенчатое регулирование скорости движения и др. Если сравнить гидравли - ческую передачу с электрической передачей, то можно отметить одно существенное свойство, состоящее в том, что первая допу скает длительную и устойчивую работу под нагрузкой. Коэффици - ент полезного действия в этом случае сохраняется на достаточно высоком уровне. Как известно, гидродинамическая, а также меха ническая (фрикционная) передачи таким свойством на обладают: малые скорости ведомого вала, а следовательно, и наибольший мо мент на валу достигаются в этих передачах при недопустимо низ ком к .п .д .
Кнедостаткам гидропередач следует отнести: малый срок службы по сравнению с зубчатыми передачами, большую стоимость, большой расход топлива, более низкий к .п .д . в сравнении с ме - ханическими передачами, необходимость охлаждения рабочей жид
- 2 -
кости и др. Однако ряд недостатков при создании новых типов гидропередач устраняется. Так, например, габариты современ ных гидромоторов вращательного действия в 7-8 раз меньше га баритов электродвигателей той же мощности, а вес гидравличе ских насосов и моторов составляет от 10 до 20$ веса электри ческих агрегатов той же мощности. В настоящее время созданы гидравлические насосы и моторы, срок службы которых состав - ляет 5000 - 10 000 часов работы под нагрузкой; это больше того, что имеют зубчатые передачи.
Гидропередачи, обладая рядом преимуществ по сравнению с зубчатыми передачами, в перспективе будут все более заменять последние.
Гидравлические машины и их классификация
М а ш и н ы , применяющиеся для преобразования гидравли ческой энергии в механическую работу, а также для перемещения жидкостей, относятся к группе гидравлических машин (гидродви
гатели к насосы). |
|
|
П о д |
н а с о с а м и |
следует понимать машины или |
устройства, предназначенные для перемещения жидкостей. Неко торые из них превращают механическую работу в потенциальную
или кинетическую энергию |
(поршневые, |
центробежные |
и д р .). |
|
|||
П о |
п р и н ц и п у |
д е й с т в и я |
и |
основным |
|
||
конструктивным признакам |
насосы можно разделить |
на |
две |
ос |
|||
новные группы: объемные и лопастные. |
|
|
|
|
|
||
В о б ъ е м н ы х |
н а с о с а х |
жидкость |
|
выталкива |
ется рабочим телом из замкнутой камеры. К объемным насосам относятся: поршневые (плунжерные), радиально-поршневые, ак
сиально-поршневые, роторные, винтовые и др. |
||
В л о п а с т н ы х |
н а с о с а х жидкость перемеща |
|
ется в |
результате воздействия на нее лопастной системы. К ло |
|
пастным |
насосам относятся: |
центробежные, осевые, вихревые и |
ДР.
Основными параметрами насосов являются: производитель -
ность (подача) |
Q , напор - Н |
, |
мощность |
N |
, |
число |
|
оборотов п |
и коэффициент полезного |
действия |
q. |
|
|
||
Насосы широко применяются в машиностроении, металлургии, |
|||||||
строительном производстве, химической промышленности, |
сель |
||||||
ском хозяйстве, |
автомобилестроении, |
авиации и др. |
|
|
|
|
|
- 3 |
- |
|
|
*.э т о |
Г и д р а в л и ч е |
с к и 9 П в ]р а д а ч и |
||||||
м а ш и н ы и |
У с т |
Р О й с т в а * |
п е Р е Д а ю щ и е |
||||
в Р а щ а |
т е л ь н О е |
и л и |
|
1Я |
т е |
л ь н о в |
|
я .0 с м У п а |
|||||||
Д в и ж е |
н и е |
ж и д к О с т и и п р е 0 |
б Р а 3 У ю - |
||||
Щи е е |
г О в м 9 X а н и ч е с к У ю 3 н е Р г и ю . |
||||||
Г и д |
р а в |
л и ч е |
с к и е |
п е р е д а ч. и |
обычно |
подразделяют на два основных типа;; гидростатические и гидро - динамические
П 0 д |
г |
и Д Р о с т |
а т и ч |
е с к 0 й м а ш и н 0 й |
||||||
п О н и м а ю т |
У О т р о й с т |
в 01 п Р е 0 б Р а 3 у ю - |
||||||||
Щ е е |
в Р а щ а т е л ь н ы й |
м 9 X а н и ч е с к И й |
||||||||
п о т О к |
э н е р г и и в |
п О В т У п а т е л ь н ы й |
||||||||
г и д р О с т |
а т и ч в с |
к и й |
п 0 т 0 к й ж И;1 |
н а - |
||||||
0 б О р О |
|
- |
п О с т у п а т |
е Л ь н ы й г И д Р 0 - |
||||||
с т а т и ч е |
с к и й |
п 0 т О к |
В 0 |
В Р а щ а т е л ь - |
||||||
н ы й |
и е X а и и ч в с к и й п 0 т 0 к. п в Р в ы й |
|||||||||
т и п |
и а ш и н |
н а |
3 ы в а е |
т с я |
н а с 0 с 0 и 1 |
|||||
в т О р О й - |
г и д р о м О т |
О р 0 |
м и л и |
п Р 0 - |
||||||
с т О |
м О т |
о Р О U. |
|
|
|
|
|
|
||
В |
г и |
д |
Р О с т а |
т |
и ч |
9 с |
к 0 й |
передаче плунжерный |
или лопастной насос создает давление, передающееся па ведомый орган (силовой цилиндр или гидродвигатель) через рабочую жид
кость, |
как через промежуточное |
тело. |
|
|
|
В |
г и д р о д и н а м и ч е с к о й |
передаче центро |
- |
||
бежный насос (ведущее |
колесо) |
приводит |
рабочую жидкость |
во |
|
вращение. Кинетическая |
энергия |
вращающейся жидкости реализует |
ся на ведомом органе (ведомом колесе) выполненном,в виде тур бины.
По принципу действия между гидростатической объемной и гидродинамической передачами имеется существенное различив.
Основными преимуществами гидростатической передачи перед гидродинамической являются: способность реализовать большие передаточные числа при одновременном преобразовании вращатель ного движения в поступательное и легкое отделение ведущего ор
гана от |
ведомого. |
|
|
В то |
же время гидродинамическая передача имеет |
преимущест |
|
ва перед |
гидростатической: она |
передает мощность с |
высокими |
к .п .д ., |
проще в.производства, |
дешевле и долговечнее. |
Ч А С Т Ь |
I . |
НАСОСЫ |
||
Г л а в а I . |
Объемные |
насосы |
||
I . Пешневые (плунжерные) |
насосы |
|||
Поршневые насосы осуществляют подачу жидкости передвижени |
||||
ем поршня (плунжера) в цилиндре. |
Они разделяются: |
|||
а) по характеру действия - простого (одиночного), двойного |
||||
тройного и четверного действия (а |
также |
дифференциальные); |
||
б) по характеру привода - |
приводные |
и прямодействующие; |
||
в) по числу цилиндров - одноцилиндровые, двухцилиндровые и |
многоцилиндровые; г) по расположению оси насоса - горизонтальные, вертикаль
ные, радиальные и аксиальные. |
|
|
В п о р ш н е в о м |
н а с о с е |
п р о с т о г о |
( о д и н о ч н о г о ) |
д е й с т в и я |
(рис. I) при хо |
де поршня вправо всасывающий клапан Кв |
открывается и происхо |
дит процесс всасывания; при ходе поршня влево всасывающий кла пан Кв закрывается, а нагнетательный клапан Кн открывается и
происходит процесс нагнетания. Здесь |
за один двойной ход порш |
ня подается один объеиг жидкости. |
_______ |
Рио. I . Схема поршневого насоса простого дейст вия.
Производительность (подача) насооэ простого действия равна
|
|
Q = F 3 n ?Q |
(I) |
|
где / |
- |
площадь поршня; |
|
|
S |
- |
длина хода поршня; |
|
|
п |
- |
число двойных ходов поршня в минуту; |
||
|
- |
объемный коэффициент полезного |
действия |
|
(отношение действительной подачи к |
теоретической y j |
). |
|
|
- 5 - |
|
|
Объемный к .п .д . для различных конструкций насосов в |
зави |
|||
симости от рода перекачиваемой жидкости бывает различным |
и |
|||
равен |
у насосов: |
|
|
|
- |
для перекачки холодной воды и нефти - |
0 ,8 -0 ,9 ; |
|
|
- |
для перекачки светлых нефтепродуктов - |
0 ,7 -0 ,8 , |
|
|
- |
питательных (для |
горячей воды) - 0 ,6 . |
|
|
С |
ростом вязкости |
жидкости объемный к .п .д . снижается. |
В |
п о р ш н е в о м |
н а с о с е |
д в о й н о г о |
||
д е й с т в и я |
(рис. |
2) |
имеются два |
всасывающих Кв и два |
|
нагнетательных клапана |
Кн. |
Здесь всасывание и нагнетание |
происходит при каждом ходе поршня, причем при ходе произво - дится с одной стороны всасывание, с другой-нагнетание, а при обратном ходе, наоборот, с одной стороны-нагнетание, о другой
Производительность (подача) жидкости этим насосом равна
|
|
|
|
a - t2 F ~ f} S n % , |
(2) |
|
|
|||
|
где |
у7 |
- площадь поперечного сечения штока. |
|||||||
Пример |
I . |
Поршневой двухцилиндровый насос |
двойного дей |
|||||||
ствия |
имеет |
диаметр |
поршня |
В |
= 203 |
мм, |
ход поршня S = 255щ |
|||
площадь штока |
/ = |
0 ,0 2 ^ |
, |
объемный |
к .п .д . |
^ = |
0 ,9 . Оп |
|||
ределить часовую производительность насоса при числе |
оборо - |
|||||||||
тов п |
= до |
об/мин. |
|
|
|
|
|
|
|
Р е ш е н и е . Для двухцилиндрового насоса двойного дей ствия по формуле (2) будем иметь
Ц - ^ - { ) 5 п ^ 2 ( 2 Щ ^ г- 0 В 2 ^ ^ т 2]О1255-Ш,9д0Щ5п^ а с
Н а с о с |
т р о й н о г о |
д е й с т в и я |
состоит |