Файл: Петрина, Н. П. Объемные гидромашины (насосы и двигатели).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 52

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Ленинградское высшее военно-морское инженерное училище

Н. П. ПЕТРИМ

ОБЪЕМНЫЕ ГИДРОМАИШШ (НАСОСЫ И ДВИГАТЕЛИ)

Ленинград

1973

6 2 1 . 2 2

В книге приведены сведения об устройстве, основах теории и о правилах эксплуатации корабельных объемных гидромашин - поршневых, шестеренных и винтовых.

Основное внимание обращено на их эксплуатационные свойства и на условия обратимости, когда эти машины мо­ гут работать или в качестве насосов, или в качестве гид­ родвигателей. При этом дано аналитическое толкование па­ раметров насосов и гидродвигателей. Изложена физическая

сущность

явления кавитации.

 

Для объяснения сложных физических процессов исполь­

зован несложный

математический аппарат и приведено боль­

шое

количество

рисунков.

 

Книга предназначена для лиц, впервые изучающих кора­

бельные

(судовые) вспомогательные механизмы, и может

быть полезной для специалистов, эксплуатирующих и проек­

тирующих

соответствующие механизмы.

 

 

: ос. nyf-.H!*-

 

 

у-fHo-Tc; -и- ••

•• -^ч

/93/f

 

:- \I\I jt CTi v.IVfli r il.. :' ^. j ,..

I Чи. АЛЬНОГО '-'

л


П Р Е Д И С Л О В И Е

Для движения корабля (судна), действия оружия, нор­ мальной деятельности личного состава требуется, чтобы по внутрикорабельным трубопроводам двигались различного ро­ да жидкости - вода, воздух, топливо и т. д.

Перемещение (перекачивание) и соответствующая обра­ ботка (подогрев, охлаждение и т. п . ) огромного количества различных жидкостей совершается внутри корабля так назы­ ваемыми вспомогательными механизмами, которые среди кора­ бельного механического оборудования являются наиболее многочисленными и наиболее разнообразными. На современном корабле - вспомогательные механизмы - различные насосы, вентиляторы исчисляются десятками, а нередко и сотнями. Некоторые из современных компрессоров, насосов и вентиля­ торов для своего действия требуют затраты большой энергии. Мощность таких отдельных вспомогательных механизмов может быть равна мощности главных двигателей речного теплохода или морского буксира.

В понятие "вспомогательные механизмы" принято вклю­ чать не только собственно механизмы, но и различные аппараты. Понятие "корабельные вспомогательные механизмы" имеет более чем столетнюю давность и целесообразность его употребления следует из необходимости отделения глав­ ных механизмов, непосредственно работающих на гребные валы, от остальных механизмов, которые по отношению к главным являются вспомогательными и действие которых ча­

сто связано с действием различных аппаратов (охладителей,

3

конденсаторов, подогревателей). Таким образом, понятие, "вспомогательный механизм" является условным и традицион- -ным для кораблестроения.

По современным понятиям механизмом является замкнутая кинематическая цепь, предназначенная для довершения целе­ сообразных движений. Те же технические средства, которые включаются в понятие корабельных вспомогательных механиз­ мов являются машинами.

По современным понятиям машина представляет собой комплекс механизмов, предназначенный для преобразования энергии, транспортирования различного рода веществ и для выполнения другой полезной работы.

Вспомогательные механизмы являются составными частя­ ми различных корабельных систем, в качестве которых понимается комплекс (сочетание) механизмов, аппаратов и трубопроводов, предназначенный для выполнения определен­ ных функций. Один и тот же механизм может входить в со ­ став разных систем, например,, воздушный компрессор может подавать воздух в систему воздуха высокого и низкого давления, насос может подавать забортную воду в водяную противопожарную систему и в систему орошения погребов или в систему охлаждения каких-либо теплообменных аппара­

тов и т. д. Такая многосторонняя связь механизмов и обслу­

живаемых объектов

затрудняет

создание строгой класси­

фикации корабельных

систем

и

препятствует анализу

дей­

ствия механизмов в составе сложной системы. Поэтому

 

вспомогательные механизмы

и системы классифицируются

по

признакам, которые создают необходимые удобства при про­ ектировании, изучении, эксплуатации и т . п .

Эксплуатационные свойства вспомогательных механизмов удобно изучать изолированно от свойств остальных элементов системы,поэтому с учебной целью в понятие системы целе­ сообразно включать только трубопроводы, аппараты и объекты, которые должны обслуживаться каким-либо вспомо­ гательным механизмом (компрессорным, гидравлическим или воздушным насосом и т . п . ) .


Введение такого узкого понятия системы позволяет сделать следующую классификацию корабельных (судовых)

вспомогательных

механизмов, удобную для их изучения.

1 . Насосы и

гидроприводы (гидравлические

машины).

2 . Компрессоры и вентиляторы.

 

3 . Холодильные установки.

 

4 . Установки

(системы)

кондиционирования

воздуха.

5. Водоопреснительные

установки.

 

6 . Рулевые и якорно-швартовные машины (механизмы). Каждый вид этих технических средств может классифици­

роваться по разным признакам - назначению, конструктивно­ му исполнению, рабочим параметрам и т . п . Вспомогательный

механизм (машина) представляет собой

сложный

агрегат,

состоящий из двигателя, исполнительной части

(насоса,

вентилятора, компрессора и т. п . ) , а

иногда

и редуктора,

который уменьшает число оборотов исполнительного механиз­ ма по сравнению с числом оборотов двигателя. В качестве

двигателей насосов,

вентиляторов, компрессоров, палубных

и других механизмов

применяются электрические двигатели,

паровые турбины, двигатели внутреннего сгорания, паровые поршневые машины. Эти двигатели обычно изучаются в соот­ ветствующих курсах. Изучение же исполнительных частей вспомогательных механизмов относится к курсу вспомога­ тельных механизмов.

Предметом изучения корабельных вспомогательных меха­ низмов является:

1)изучение процессов, происходящих в соответствую­ щих механизмах и аппаратах, в объеме, необходимом для правильного понимания их принципов конструирования и правил эксплуатации;

2)изучение конструкций и основ эксплуатации соот­ ветствующих механизмов, аппаратов и трубопроводов (си ­ стем);

3)выявление зависимостей между параметрами, харак­ теризующими работу механизма или аппарата при заданных

условиях эксплуатации;

5


Ч) рассмотрение условий надежности и экономичности действия механизмов при обслуживании ими соответствующих систем.

Непосредственной теоретической основой для изучения этих вопросов являются - гидравлика (гидромеханика), тзхническая термодинамика, деталк машин, теория механиз­ мов и машин.

В предлагаемом читателю труде автор стремился осве­ тить эксплуатационные свойства вспомогательных механиз­ мов в связи с предъявляемыми к ним требованиями. Для это­ го потребовалось особо обратить внимание на физические явления, которыми сопровождается действие механизмов и систем. Такой подход к изучению вспомогательных механиз­ мов облегчает понимание устройства и правил их эксплуата­ ции.

В книге дается теоретический аппарат в таком объеме, который может использоваться для решения ряда технических

задач в условиях

эксплуатации.

Кроме

того,

использованы

и другие средства

для придания

книге

эксплуатационной

направленности -

анализ надежности действия

насосных

установок по всасывающим характеристикам (явления кави­ тации); влияние зазоров на экономичность и надежность действия механизмов; влияние вязкости жидкости, поврежде­ ний и т . п . на эксплуатационные характеристики механизмов и систем; анализ причин,вызывающих неисправности меха­ низмов и т. д.

При этом, по мере возможности аналитические выводы (уравнения) автор стремился дать в форме, доступной для получения соответствующих параметров с помощью измеритель­ ных приборов в условиях эксплуатации. В связи с тем, что шкалы современных измерительных приборов градуируются в технической системе единиц (МКГСС), использование между-

6

народной системы единиц (СИ) автор считает пока нецеле­ сообразным/

В книге использованы термины, которые даются: в ГОСТах "Единой системы конструкторской документации", Комитетом технической терминологии Академии наук СССР,

в нормативных документах судостроительной промышленности и в книге "Толковый словарь терминов, применяемых в судо­ вом машиностроении".

Автор благодарит профессора Н.А.Бражниченко и доцентов В.Д.Спивакова и В.И.Веселовского за рекомендации по улуч­ шению содержания книги, кандидата техн. наук, ст. научно­ го сотрудника В.П.Яценко за устранение недостатков в рукописи при ее редактировании и сотрудника издательства Лен.ВВМИУ капитана I ранга-инженера в отставке С.М.Борушко за помощь автору в работе над графическим материалом.

Автор

Кроме того, в настоящее время ведаются стандарты, где параметры насосов, холодильных машин и т . д . даются в системе МКГСС•

7


Г л а в а

I

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

§ I . I . Классификация гидравлических машин и систем

Корабельной (судовой) системой (в широком смысле) принято считать комплекс трубопроводов, механизмов, аппа­ ратов и приборов, предназначенных для выполнения опреде­

ленных

функций.

 

 

 

 

По

назначению, в учебных целях,

системы можно

разде­

лить на

такие группы:

 

 

 

 

I .

Системы, обслуживающие главную и вспомогательную

энергетические установки корабля (топливная, масляная,

охлаждения и т . д . ) .

 

 

 

 

П. Системы, обеспечивающие живучесть корабля (водо­

отливная,

противопожарная,

креновая

и т . д . ) .

 

 

Ш. Системы обитаемости

(водопроводы пресной

и

заборт­

ной воды,

кондиционирование

воздуха,

вентиляция

и

т . д . ) .

I V . Системы гидроприводов (рулевых машин, успокои­ телей качки, винтов регулирования шага, лебедок, вьюшек, кран-балок и т . д . ) .

V. Системы специального назначения (передача топлива на ходу с корабля на корабль, система замещения топлива, защита корабля против радиоактивного заражения и т. д . ) .

Системы, в которых движется капельная жидкость (вода, масло, жидкое топливо), называются гидравлическими. Для своего движения жидкость получает энергию от гидромашины,

8