
- •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
5.6 Расчет простейшего гидропривода
5.6.1 Расчет простейшего вращательного гидропривода
Перепад давления на гидромоторе (рисунок 5.3, а) определяется по формуле
МПа,
где Мкр – крутящий момент на валу гидромотора, Н∙м;
– рабочий объем гидромотора, м3;
– механический КПД гидромотора.
Упрощенно
это давление принимается равным давлению
насоса, а расход гидродвигателя равен
подаче насоса
.
Расход гидромотора определяется по формуле
,
м3/с
(л/мин),
где n – частота вращения вала гидромотора, об/с;
– объемный КПД гидромотора.
Общий (полный) КПД гидропривода определяется как отношение полезной мощности Nп (гидродвигателя) к затраченной мощности N (мощность, потребляемая насосом)
,
%.
КПД гидропривода определяет эффективность использования и преобразования энергии.
Полезная мощность гидромотора определяется по формуле
,
Вт.
Затраченная мощность определяется по формуле
,
Вт,
где
– общий КПД насоса, принимается по его
техническим характеристикам;
- фактическое давление насоса определяется
как сумма перепада давления на гидромоторе
и потерь давления.
5.6.2 Расчет простейшего поступательного гидропривода
Перепад давления на гидроцилиндре (рисунок 5.3, б, в) определяется по формуле при движении поршня вправо
МПа,
где F – нагрузка (сила), приложенная к штоку гидроцилиндра, Н;
D – диаметр поршня, м;
– механический КПД гидроцилиндра;
Расход гидроцилиндра определяется по формуле
,
м3/с
(л/мин);
где
- скорость движения поршня, м/с;
– объемный КПД гидроцилиндра.
Общий (полный) КПД гидропривода определяется как отношение полезной мощности Nп (гидродвигателя) к затраченной мощности N (мощность, потребляемая насосом)
, %.
КПД гидропривода определяет эффективность использования и преобразования энергии.
Полезная мощность гидроцилиндра определяется по формуле
Вт,
Затраченная мощность определяется по формуле
, Вт,
где – общий КПД насоса, принимается по его техническим характеристикам;
- фактическое давление насоса определяется как сумма перепада давления на гидродвигателе и потерь давления.
5.7 Нерегулируемые и регулируемые объемные гидроприводы
Регулируемый гидропривод в отличие от нерегулируемого позволяет изменять скорость движения выходного звена. Гидроприводы, используемые в технике, должны обеспечивать заданные параметры работы, в том числе скорости выходных звеньев, поэтому большинство современных гидроприводов являются регулируемыми.
К регулируемым объемным гидроприводам следует отнести: гидроприводы, в которых имеется возможность непосредственного управления скоростью выходного звена; гидроприводы со стабилизацией скорости выходного звена; гидроприводы, в которых обеспечивается синхронное движение выходных звеньев нескольких гидродвигателей; следящие гидроприводы.
При рассмотрении гидроприводов необходимо иметь в виду, что изменение скорости выходного звена может быть обеспечено разными способами:
дроссельное регулирование скорости;
объемное (машинное) регулирование скорости;
объемно-дроссельное регулирование скорости.