
- •Введение
- •Тема 1 Введение. Предмет гидравлики. История развития гидравлики. Основные физико-механические свойства жидкостей и газов
- •1.1 Предмет гидравлики
- •1.2 История развития
- •1.3 Основные понятия
- •1.4 Основные физические свойства жидкостей
- •1.5 Выбор рабочей жидкости для гидросистем
- •1.6 Неньютоновские жидкости
- •Тема 2 Гидростатика
- •2.1 Понятие гидростатического давления
- •2.2 Свойства гидростатического давления
- •2.3 Поверхность уровня
- •2.4 Равновесие жидкости в поле земного тяготения
- •2.5 Основное уравнение гидростатики
- •2.6 Закон Паскаля и его технические применение
- •2.7 Абсолютное и избыточное давления. Вакуум
- •2.8 Приборы для измерения давления
- •2.9 Силы давления жидкости на плоскую стенку
- •2.10 Сила давления жидкости на криволинейную стенку
- •2.11 Закон Архимеда. Плавание тел
- •2.12 Гидростатический парадокс
- •Тема 3 Гидродинамика
- •3.1 Основные понятия
- •3.2 Расход потока жидкости
- •3.3 Закон сохранения массы. Уравнение неразрывности
- •3.4 Уравнение Бернулли для установившегося движения идеальной жидкости
- •3.5 Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли
- •3.6 Энергетическая интерпретация уравнения Бернулли
- •3.7 Уравнение Бернулли для потока идеальной жидкости
- •3.8 Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости
- •3.9 Разность напоров и потери напора
- •3.10 Кавитация
- •3.11 Моделирование гидродинамических явлений
- •3.12.1 Режимы течения жидкости в трубах
- •3.12.2 Основные особенности турбулентного режима движения
- •3.12.3 Возникновение турбулентного течения жидкости
- •3.12.4 Возникновение ламинарного режима
- •3.13 Гидравлические сопротивления в потоках жидкости
- •3.13.2 Гидравлические потери по длине
- •3.13.3 Течение жидкости в шероховатых трубопроводах
- •Выводы из графиков Никурадзе
- •3.13.4 Ламинарное течение жидкости в трубах различного сечения
- •3.13.5 Местные гидравлические сопротивления
- •3) Постепенное расширение потока
- •4) Постепенное расширение потока
- •5) Поворот потока
- •3.14 Истечение жидкости из отверстий и насадков
- •3.14.1 Сжатие струи
- •3.14.2 Истечение через малое отверстие в тонкой стенке
- •3.14.3 Истечение через насадки
- •3.15 Гидравлический расчет трубопроводов
- •3.15.1 Виды трубопроводов
- •3.15.2 Расчет простого трубопровода
- •3.15.3 Последовательное соединение трубопроводов
- •3.15.4 Параллельное соединение трубопроводов
- •Если сечение трубы постоянно, то
- •3.16.2 Гидравлический удар в трубопроводах
- •3.16.3 Способы гашения и примеры использования гидравлического удара
- •Тема 4 Гидромашины
- •4.1 Общие сведения и классификация
- •4.2 Основные параметры гидромашин
- •4.3 Лопастные гидромашины
- •4.3.1 Кинематика движения жидкости
- •4.3.2 Основное уравнение лопастных машин
- •4.3.3 Характеристики лопастных машин
- •4.3.4 Эксплуатационные расчеты центробежных насосов
- •4.3.5 Конструктивные разновидности лопастных насосов
- •Центробежные консольные насосы
- •Осевые насосы
- •Вихревые насосы
- •4.4 Гидродинамические передачи
- •4.4.1 Общие сведения о гидродинамических передачах
- •4.4.2 Устройство и рабочий процесс гидромуфты
- •4.4.3 Устройство и рабочий процесс гидротрансформатора
- •4.5 Объемные гидромашины
- •4.5.1 Основные понятия
- •4.5.2 Классификация объемных гидромашин
- •4.5.3 Конструктивные разновидности объемных насосов Возвратно-поступательные насосы
- •Роторные радиально-поршневые гидромашины
- •Радиально-поршневой регулируемый насос с цапфенным распределением жидкости.
- •Радиально-поршневой насос с клапанным распределением жидкости.
- •Радиально-поршневой высокомоментный гидромотор.
- •Роторные аксиально-поршневые гидромашины
- •Шестеренные гидромашины
- •Насосы с шестернями внутреннего зацепления.
- •Винтовые насосы.
- •Пластинчатые гидромашины
- •Пластинчатые насосы одинарного действия.
- •Пластинчатые насосы двукратного действия.
- •4.5.4 Гидродвигатели прямолинейного и поворотного движения
- •Гидродвигатели прямолинейного движения
- •Гидродвигатели поворотного движения
- •Тема 5 Объемный гидропривод
- •5.1 Основные понятия
- •5.2 Принцип действия объемного гидропривода
- •5.3 Условные графические обозначения элементов
- •5.4 Классификация гидроприводов
- •1. По характеру движения выходного звена гидродвигателя:
- •2. По возможности регулирования:
- •3. По схеме циркуляции рабочей жидкости:
- •4. По источнику подачи рабочей жидкости:
- •5.5 Преимущества и недостатки гидропривода
- •5.6 Расчет простейшего гидропривода
- •5.6.2 Расчет простейшего поступательного гидропривода
- •5.7.1 Гидроприводы с дроссельным регулированием
- •1 Насос; 2 переливной клапан; 3 гидрораспределитель;
- •4 Гидроцилиндр; 5 гидродроссель; 6 бак
- •5.7.2 Гидропривод с объемным (машинным) регулированием
- •5.7.3 Гидропривод с объемно-дроссельным регулированием
- •5.7.4 Способы стабилизации скорости в гидроприводах
- •5.7.5 Системы синхронизации движения выходных звеньев
- •5.8 Следящие гидроприводы
- •5.8.1 Принцип действия и области применения
- •5.8.2 Следящие гидроприводы с дополнительными каскадами усиления
- •5.8.2 Электрогидравлические следящие приводы
- •6.1 Гидравлические линии
- •6.1.1 Трубопроводы
- •6.1.2 Соединения
- •6.2 Гидроаппаратура станков
- •6.2.1 Гидродроссели
- •6.2.2 Гидроклапаны
- •Направляющие гидроклапаны
- •Регулирующие гидроклапаны
- •6.2.3 Гидрораспределители
- •4/3 Типа пг74-24м с ручным управлением: 1, 9 – крышки корпуса; 2 – палец; 3 – ось; 4 – рукоятка; 5 – шарик; 6 – пружина; 7 – корпус; 8 – золотник; 10 – втулка
- •6.3 Вспомогательные устройства гидросистем
- •6.3.1 Гидробаки
- •6.3.2 Аппараты теплообменные
- •6.3.3 Фильтры
- •6.3.4 Гидроаккумуляторы
- •Содержание
- •Список литературы
Насосы с шестернями внутреннего зацепления.
Рисунок 4.26 – Схема насоса с шестернями внутреннего зацепления
Насосы с шестернями внутреннего зацепления (рисунок 4.26) отличаются компактностью и малыми габаритами в сравнении с насосами с шестернями внешнего зацепления той же производительности. Преимуществом этих насосов является также симметричное расположение приводного вала относительно корпуса и чрезвычайно низкий уровень шума. Данные насосы работают на давлении до 30 МПа, рабочий объем 3…250 см3, частота вращения 500…3000 об/мин.
Вращающийся зубчатый ротор 3 (рисунок 4.26) расположен в корпусе 1 и соединен с приводным двигателем и зацепляется с полым зубчатым колесом 4. Всасывание происходит на угле поворота 120°, поэтому объем заполняется относительно медленно, что определяет малошумность насоса и отличные всасывающие характеристики. Серповидный разделителяь 2 отделяет всасывание от нагнетания. В данных насосах практически не имеется запираемых объемов, благодаря чему улучшается заполнение рабочих камер жидкостью и снижается пульсация подачи и давления, уровень шума при работе насоса. Число зубьев внутренней шестерни (с внешними зубьями) обычно на 2–3 зуба меньше, чем кольцевой шестерни.
Насосы с шестернями внутреннего зацепления применяются в стационарных машинах (прессах, станках и т.п.), а также в мобильных установках, работающих в закрытых помещениях (электропогрузчики и т.п.)
Винтовые насосы.
Увеличив угол наклона зубьев насоса с косозубыми шестернями, получим винтовой насос, который отличается надежностью, компактностью и бесшумностью в работе, равномерной подачей жидкости. Эти машины могут работать как в режиме насоса, так и гидромотора.
Винтовые насосы могут быть одно-, двух- и трехвинтовыми.
Рисунок 4.27 – Схема двухвинтового насоса
В двухвинтовом насосе замкнутая камера образована двумя пиитами, находящимися в зацеплении, и неподвижной обоймой. Такие насосы (рисунок 4.27) обычно выпускаются на относительно небольшие подачи 20 – 40 л/мин при давлении до 10 МПа.
Двухвинтовые насосы выполняются обычно с прямоугольной резьбой, что упрощает их изготовление, однако при этой резьбе ухудшается герметичность насоса. Кроме того, поскольку винты при прямоугольной резьбе не могут быть сопряженными, они должны быть связаны друг с другом при помощи зубчатой пары, размещенной в общем с винтами корпусе.
Для компенсации осевых сил, возникающих в результате действия крутящего момента, применяют гидравлическую разгрузку. Для этого рабочая жидкость через каналы а и b подводится к соответствующим торцам (рисунок 4.23). Разгрузка достигается также применением сдвоенных винтов, одна половина которых имеет правую и вторая – левую нарезки.
Пластинчатые гидромашины
Пластинчатая гидромашина – это роторная гидромашина с подвижными элементами в виде ротора, совершающего вращательное движение, и пластин, совершающих вращательное и возвратно-поступательное или возвратно-поворотное движения.
Эти машины являются наиболее простыми из существующих типов и обладают при всех прочих равных условиях большим объемом рабочих камер.
Пластинчатые гидромашины делятся на машины одно-, двух- и многократного действия. В машинах однократного действия происходит один рабочий цикл, т.е. одно всасывание и нагнетание.
Машины однократного действия могут быть регулируемыми и нерегулируемыми. Машины многократного действия выполняются только нерегулируемыми.
Пластинчатые гидромашины могут быть реверсивными и нереверсивными. По количеству пластин гидромашины делятся на двух- и многопластинчатые.
Когда требуется обеспечить поступление в систему двух независимых потоков рабочей жидкости применяют сдвоенные насосы.
В зависимости от типа пластинчатой гидромашины они выпускаются на различное давление от 6,3 МПа до 30 МПа, с рабочим объемом от 3 до 230 см3, частота вращения 600…3000 об/мин (чаще всего 960 или 1500 об/мин). По герметичности пластинчатые гидромашины уступают другим типам гидромашин, объемный КПД находится в диапазоне 0,64…0,93, полный КПД 0,5…0,85.
В сравнении с шестеренными машинами пластинчатые обеспечивают более равномерную подачу, а в сравнении с поршневыми – проще по конструкции, дешевле, меньше по габаритам и менее требовательны к фильтрации жидкости.
В станкостроении пластинчатые насосы применяются главным образом в гидроприводах подачи агрегатных, сверлильно-расточных, токарных и фрезерных станков, а также в гидроприводах стола и других механизмов шлифовальных станков, в гидроприводах для транспортировки, индексации, зажима и загрузки деталей, обрабатываемых на автоматических станочных линиях.
Пластинчатые насосы применяются также в гидропрессах, автопогрузчиках, экскаваторах, бульдозерах и других строительно-дорожных машинах, в прокатном оборудовании (блюминги, прокатные станы), в автомобилях (усилители приводов руля, механизмы опрокидывания самосвалов), в химическом машиностроении (приводы для вращения различных мешалок), в корабельных механизмах (приводы лебедок для подъема грузов, устройства для изменения шага винта), лесозаготовительных машинах, для литья под давлением, пищевом машиностроении и т. п.
Рассмотрим наиболее распространенные пластинчатые гидромашины.