- •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
5.5 Преимущества и недостатки гидропривода
Широкое распространение гидропривода объясняется тем, что этот привод обладает рядом преимуществ перед другими видами приводов машин:
1) Бесступенчатое регулирование скорости движения выходного звена гидропередачи и обеспечение малых устойчивых скоростей. Минимальная угловая скорость вращения вала гидромотора может составлять 2…3 об/мин.
2) Небольшие габариты и масса. Время разгона, благодаря меньшему моменту инерции вращающихся частей не превышает долей секунды в отличие от электродвигателей, у которых время разгона может составлять несколько секунд.
3) Высокое быстродействие и частое реверсирование движения выходного звена гидропередачи. Например, частота реверсирования вала гидромотора может быть доведена до 500, а штока поршня гидроцилиндра даже до 1000 реверсов в минуту. В этом отношении гидропривод уступает лишь пневматическим инструментам, у которых число реверсов может достигать 1500 в минуту.
4) Простота автоматизации работы гидрофицированных механизмов, возможность автоматического изменения их режимов работы по заданной программе.
5) Автоматическая защита гидросистем от вредного воздействия перегрузок благодаря наличию предохранительных клапанов.
6) Хорошие условия смазки трущихся деталей и элементов гидроаппаратов, что обеспечивает их надежность и долговечность. Так, например, при правильной эксплуатации насосов и гидромоторов срок их службы доведен в настоящее время до 5…10 тыс. ч работы под нагрузкой. Гидроаппаратура может не ремонтироваться в течение долгого времени (до 10…15 лет).
7) Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и возвратно-поворотные без применения каких-либо механических передач, подверженных износу.
Гидроприводу присущи и недостатки, которые ограничивают его применение:
1) Изменение вязкости применяемых жидкостей от температуры, что приводит к изменению рабочих характеристик гидропривода и создает дополнительные трудности при эксплуатации гидроприводов (особенно при отрицательных температурах).
2) Утечки жидкости из гидросистем, которые снижают КПД привода, вызывают неравномерность движения выходногозвена гидропередачи, затрудняют достижение устойчивой скорости движения рабочего органа при малых скоростях.
3) Необходимость изготовления многих элементов гидропривода по высокому классу точности для достижения малых зазоров между подвижными и неподвижными деталями, что усложняет конструкцию и повышает стоимость их изготовления.
4) Взрыво- и огнеопасность применяемых минеральных рабочих жидкостей.
5) Невозможность передачи энергии на большие расстояния из-за больших потерь на преодоление гидравлических сопротивлений и резкое снижение при этом КПД гидросистемы.
Со многими из этих недостатков можно бороться. Например, стабильность вязкости при изменении температуры достигается применением синтетических рабочих жидкостей. Окончательный выбор типа привода устанавливается при проектировании машин по результатам технико-экономических расчетов с учетом условий работы этих машин. Гидропривод, тем не менее, имеет преимущества по сравнению с другими типами приводов там, где требуется создание значительной мощности, быстродействие, позиционная точность исполнительных механизмов, компактность, малая масса, высокая надежность работы и разветвленность привода.