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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 54

Скачиваний: 0

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

одной или нескольких. Поэтому гидромашина обслуживает систему и в то же время является ее основной составной частью. Такая двойственная роль гидромашины дает возмож­ ность изучать ее свойства изолированно от остальных ча­ стей системы, о чем уже сказано в предисловии.

Подробная классификация систем дается в судострои­ тельной нормали 0Н9-853-68.

Изучение гидравлических машин удобно начать с их клас­ сификации и определения понятий, которые обычно применя­ ются в технической литературе и проектной документации.

Гидравлическими машинами называются такие машины, в которых капельная жидкость получает (увеличивает) свою механическую энергию (насос), отдает ее (двигатель) или преобразует механическую энергию (гидропередача). Если вместо капельной жидкости применяется воздух, то такие машины называются воздушными или вневматическими (вместо воздуха может быть какой-либо другой г а з ) . Гидравлические и воздушные машины по выполняемым функциям можно разде­ лить на четыре основных класса: I ) насосы; 2) приводы;

3) двигатели; 4 ) движители (рис. I . l ) .

Дальнейшая классификация этого весьма обширного типа машин может вестись по разным признакам. Общность ка­ кихлбо обусловленных признаков является достаточным основанием для дальнейшего объединения соответствующих машин в один вид, группу, род и т.д.

Насос - машина, преобразующая механическую энергию двигателя в механическую энергию жидкости, иногда назы­ ваемую гидравлической энергией.

Машины этого класса предназначаются для подъема, пе­ ремещения (перекачивания) или создания давления жидкости, и, в зависимости от ее рода, делятся на гидравлические насосы, которые сокращенно называют "насосы", и на воз­ душные (газовые) насосы, которые в зависимости от соз ­ даваемого давления, принято называть вакуумными насосами, вентиляторами, компрессорами и газодувными машинами.

9


Объемные

3 а .

о

ZS

 

 

си

 

 

3

 

 

9

 

 

3 >

 

 

ОО

3

?

Е

О

с;

>3

? < 2

~Х1

о

 

 

*

а

а .

х

а .

о

£

о

0)41

0,0)

В

I s

а

ю

!

ОО

I

о

г»

 

 

1=.

 

 

3D

 

 

О - З

O Dо, i f 3

СУ

Гидравлические машины

Динамические

Е

и

а

с

о

=;

си

х> I >3

г1

Е

Двигатели Движители

По типу гидропередачи

О-

Е

о

CO

fi.

со

 

1

со

 

си

 

О) (О

 

 

си

 

в

 

 

Е

 

X

си

а

 

 

 

 

C L

 

 

I

a.

3

 

Е

 

 

3

8-

О

со

П

I -ого

X 3

3 )

od

X

 

о

тоX

 

 

to

 

a

С

 

 

СО X

 

 

 

Q

 

 

 

о

 

а

I1

3

Е

 

 

со

а .

тор

СО

о

1 1 ,

 

о

E

D

 

го

си

о

 

=;

 

 

о

 

Ql

 

 

 

 

з

ей

 

о

 

 

 

«о

 

 

1

а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

си9- •Й °

хЕ

Ео

. о ° -

3

си

РИС. l . i Классификация гидравлических машин по назначению, принцип действия и устройству


Гидропривод (пневмопривод) - устройство для приведе­ ния в движение механизмов и машин, составленное из гидро­ передачи (пневмопередачи), системы управления, вспомога­ тельных устройств и гидравлических (воздушных) магистра­ лей.

Гидравлический (пневматический) двигатель - машина, преобразующая механическую энергию жидкости в механичес­ кую энергию выходного звена - вала, штока. К этому классу относятся водяные (воздушгые) турбины, гидроцилиндры (пневмоцилиндры), гидромоторы.

Гидравлический (воздушный) движитель - устройство, служащее для сообщения движения твердому телу, находя­ щемуся в жидкой (воздушной) среде, с использованием реак­ ции этой среды. Сюда относятся - водометные и газоструй­ ные движители, обслуживаемые лопастными и струйными насо­ сами, гребные винты и т. п.

По принципу взаимодействия рабочего органа с жидко­ стью гидравлические (воздушные) машины можно разделить на два подкласса - объемные (поршневые, винтовые, шестерен­

ные и т. п . ) , в которых осуществляется

г и д р о с т а ­

т и ч е с к о е

взаимодействие

жидкости

с рабочим

органом машины, когда изменением кинетической энергии

можно пренебречь;

и динамические

(центробежные, осевые,

вихревые), в которых осуществляется взаимодействие жидко­

сти с рабочим органом при относительном их

движении, ког­

да имеется

и з м е н е н и е

к и н е т

и ч е с к о й

э н е р г и и .

 

 

Деление

гидромашин: по виду

изменяющейся энергии

целесообразно потому, что упрощается объединение, а поэтому и изучение однородных свойств этих машин, так, например, зависимости между рабочими параметрами объем­ ных машин почти одинаковы, но они отличаются от таких же

зависимостей у машины динамического действия,

возможные

способы регулирования объемных

машин отличаются от спосо­

бов регулирования динамических

машин, природа

потерь у

 

 

I I


объемных и динамических машин бывает разная

и т .

д.

Остановимся более

подробно на классификации

насосов

и гидроприводов, уделив больше внимания насосам, что

облегчит понимание подобной классификации и для других

классов гидравлических и воздушных машин. При этом в

основу классификации

примем о б щ н о с т ь

 

к о н ­

с т р у к т и в н ы х

п р и з н а к о в

и принцип

взаимодействия жидкости с рабочим органом машины: поршнем (плунжером), зубчатыми колесами (шестернями) винтами, лопастями и т. п.

К объемным относятся следующие виды насосов:

- поршневые (плунжерные) (см. рис . 2 . 1), в которых жидкость получает энергию от поршня, совершающего периоди­ ческое возвратно-поступательное движение в рабочей камере (цилиндре)| у поршневых, как ж у других объемных насосов рабочий орган иногда называется вытеснителем, так как он вытесняет (выдавливает) жидкость из рабочей камеры;

- роторные, в которых приращение энергии перекачивае­ мой жидкости происходит вследствие давления на нее рабо­ чего органа, совершающего вращательное или вращательно-

поступательное движение. К этому

виду

насосов

относятся:

а ) роторно-поршневые радиальные

(рис.

2 . 9 ) и

аксиальные

(рис. 2 . 6 ) ; б) роторно-пластинчатые (шиберные); в) винто­ вые (рис. 4 . 1 и 4 . 1 9 ) ; г ) шестеренные (зубчатые) (рис.3.1);

д) коловратные.

Кнасосам динамического действия относятся насосы с вращающимся рабочим органом - лопастные насосы и без вращающегося рабочего органа - струйные и пневматические

насосы.

В понятие, лопастных включаются насосы таких видов:

- центробежные (см. рис. 5 . 1 ; 5 . 3 ) - , в которых при-

'н.П.Петрина. Лопастные и струйные насосы.

12


ращение энергии перекачиваемой жидкости достигается,глав­

ным образом, за счет ее

центробежных сил, возникающих при

вращении

рабочего органа - лопастного колеса, при чем

поток жидкости в межлопаточных каналах колеса имеет в

основном

радиальное направление;

-

осевые насосы,

(см. рис. 6 . 25, 6 . 2 8 ) , в которых

приращение энергии жидкости получается за счет гидроди­

намического воздействия

вращающихся

лопастей

на

поток

жидкости, дви^щийся параллельно

оси

 

вращения

колеса;

- вихрезые насосы

(см. рис.

6 .

6 , б . I I ) ,

в

которых

приращение энергии жидкости достигается за счет гидроди­ намического воздействия вращающихся лопастей рабочего

колеса

на жидкость, совершающую в межлопаточных

каналах

колеса

и боковых каналах

корпуса

вихревое движение.

К насосам гидродинамического действия без вращающего­

ся рабочего органа можно

отнести:

 

 

-

струйные насосы

(см. рис.

6 . 39, 6 . 5 3 ) ,

в которых

приращение энергии перекачиваемой жидкости осуществляется за счет кинетической энергии рабочей струи той же или другой жидкости; этот вид насосов надо отнести к аппара­ там, а не к машинам, принадлежностью которых являются кинематические звенья. Рассмотренный принцип классифика­ ции гидравлических насосов применим и к воздушным насо­ сам..

Насосы (гидравлические машины) можно систематизиро­ вать и по другим признакам - по роду перекачиваемой или рабочей жидкости, по типу двигателя, по способу регули­ рования, по конструктивным особенностям и т. д .

Гидравлические приводы (гидроприводы) классифицируют, главным образом, в зависимости от конструктивных особен­ ностей гидропередачи и способа регулировки гидропривода.

Гидропередачей (пневмопередачей) называется устройст­ во, передающее механическую энергию посредством жидкости; она состоит из двух основных частей - насоса и гидродви­ гателя, который преобразует энергию жидкости, полученную