- •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
5.2 Принцип действия объемного гидропривода
Работу объемного гидропривода рассмотрим на примере простейшей гидропередачи – гидравлического домкрата (рисунок 5.2).
Рисунок 5.2 - Схема гидравлического домкрата:
1 – малый гидроцилиндр (насос); 2 - большой гидроцилиндр (гидродвигатель)
Принцип
действия объёмного гидропривода основан
на малой сжимаемости капельных жидкостей
и передаче давления по закону Паскаля.
Рассмотрим простейший гидропривод
(рисунок
5.2). Два
цилиндра 1
и 2
заполнены жидкостью и соединены между
собой трубопроводом. Поршень 1
под действием силы
перемещается вниз, вытесняя жидкость
в цилиндр 2.
Поршень цилиндра 2
при этом перемещается вверх и преодолевает
нагрузку
.
Если пренебрегать потерями давления в системе, то по закону Паскаля давление в цилиндрах 1 и 2 будет одинаковым и равным
,
где
и
площади поршней цилиндров 1
и 2.
Считая жидкость практически несжимаемой, можно записать
или
.
Мощность,
затраченная на перемещение поршня в
цилиндре 1,
выражается соотношением
.
Так как величина
является расходом жидкости Q,
то условие передачи энергии можно
представить в виде
,
где p∙Q – мощность потока жидкости;
– мощность,
развиваемая поршнем цилиндра 2,
то есть работа выходного звена системы
в единицу времени.
Таким образом, гидроцилиндр 1 в рассмотренном случае работает в режиме насоса, т. е. преобразует механическую энергию привода в энергию потока рабочей жидкости, а гидроцилиндр 2 совершает обратное действие – преобразует энергию потока жидкости в механическую работу, т.е. выполняет функцию гидродвигателя.
5.3 Условные графические обозначения элементов
гидравлических систем
Условные графические обозначения основных элементов гидропривода приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1
Гидробак, открытый под атмосферным давлением (рисуется произвольно) |
|
Насос и гидромотор постоянной производительности с одним направлением потока |
|
Реверсивные насос и гидромотор постоянной производительности |
|
Насос и гидромотор с регулируемой производительностью |
|
Гидроцилиндр с одним штоком и двумя рабочими полостями (двустороннего действия) |
|
Двухштоковый гидроцилиндр двустороннего действия |
|
Гидроцилиндр с одним штоком одностороннего действия |
|
Аккумулятор пневмогидравлический |
|
Распределитель 4/3 с электромагнитным управлением, с соединением нагнетательной и сливной линий и запертыми отводами |
|
Распределитель 4/2 с управлением от кулачка (механическим управлением) и пружинным возвратом |
|
Распределитель 4/2 с управлением от рукоятки и пружинным возвратом |
|
Распределитель 4/2 с гидравлическим управлением и пружинным возвратом |
|
Клапан предохранительный прямого действия |
|
Клапан редукционный прямого действия |
|
Клапан обратный |
|
Регулируемый дроссель (рисуется произвольно) |
|
Фильтр и аппарат теплообменный (теплообменник) |
|
Манометр и термометр |
|
