книги из ГПНТБ / Петрина, Н. П. Объемные гидромашины (насосы и двигатели)

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

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-

(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

машин они являются наиболее разнообразными как по конст­ руктивному исполнению, так и по обширности выполняемых функций.

Современные корабли, в отличие от кораблей, построен­ ных до второй мировой войны, насыщаются ракетным оружием, радиолокационными и другими установками боевого назначе­ ния, для чего отводится доля водоизмещения за счет меха­ нических установок. Поэтому развитие вспомогательных ме­ ханизмов и систем сопровождается дальнейшим уменьшением их весов и размеров путем увеличения быстроходности, при­ менения новых материалов и более рациональных конструк­

тивных схем. В настоящее время во всех флотах мира ведутся интенсивные исследования возможности применения полимерных материалов, титана и его сплава. Механизмы и системы из этих материалов значительно легче и устойчивее против коррозионного разрушения.

Появление на морских театрах атомных подводных лодок с большой автономностью плавания вынудило увеличивать автономность плавания надводных кораблей, что в свою оче­ редь повлияло на увеличение надежности и долговечности действия вспомогательных механизмов и систем, улучшение обитаемости жилых и служебных помещений.

Весьма характерным для современного развития корабель­ ных вспомогательных механизмов и систем является их авто­ матизация, что позволяет уменьшать численность личного состава корабля и более рационально использовать запасы для увеличения автономности и дальности плавания.

Отмеченным условиям развития современного корабле­ строения должны отвечать качества вспомогательных меха­ низмов. Такие качества достигаются выполнением ряда тре­ бований, предъявляемых к каждому вспомогательному механиз­ му и системе, которая обслуживается этим механизмом.

Среди многочисленных требований, которые предъявляются к. корабельным вспомогательным механизмам и системам основ­ ными являются следующие.

15

1 . Надежность - свойство машины или системы выполнять свои функции при соблюдении безотказности,

ремонтопригодности и долговечности. Свойство машины или системы, которое заключается в приспособлении ее к преду­ преждению, обнаружению и устранению отказов, называется

и системы должны обладать высокой надежностью. Отказ ка­ кой-либо машины или системы может сорвать выполнение бое­ вого задания, ухудшить тактико-технические элементы ко­ рабля или вызвать аварию. Надежность машины обеспечива­ ется полным соответствием между ее параметрами и парамет­ рами обслуживаемой системы, правильным выбором материалов, соответствием ее конструкции заданным условиям работы,

поддерживать номинальные параметры на уровне современных требований путем периодических ремонтов. Показателями долговечности могут быть - "срок службы", "ресурс". Пока­ зателем предельного срока службы является невозможность дальнейшей эксплуатации по соображениям экономичности или безопасности.

2 . Достаточно высокая экономичность. К понятию эконо­ мичности относятся - стоимость изготовления, эксплуата­ ционные расходы и коэффициент полезного действия. Умень­ шение стоимости возможно за счет упрощения конструкции данного вида машин, специализации их производства и при­ менения полимерных материалов вместо дорогостоящих цветных металлов и сплавов. Уменьшение эксплуатационных расходов можно достичь путем эксплуатации машин на оптимальных параметрах и за счет удлинения междуремонтных периодов, для чего необходимо строгое соблюдение правил эксплуата­ ции.

Увеличение к. п. д. вспомогательных механизмов и

16

систем возможно за счет уменьшения потерь энергии (гид­ равлических, механических, тепловых). Это может быть до­ стигнуто путем снижения скорости жидкости в проточных каналах и улучшением конструктивно-технологических пока­ зателей. Уменьшение скорости жидкости вызывает увеличение веса и размеров машины .поэтому в процессе ее проектирова­ ния необходим всесторонний анализ выигрыша от увеличения к. п. д. и проигрыша от увеличения веса и размеров. Оче­ видно, что машины большой мощности и длительного действия должны иметь более высокую экономичность, чем машины мало­ мощные, а также кратковременного и периодического дейст­ вия.

3 . Минимальный вес и габариты. Стоимость изготовления и эксплуатационные расходы в значительной мере определяют­ ся весом машины или системы, особенно в тех случаях,когда многие ее детали изготовлены из цветных дорогостоящих металлов и сплавов. Кроме того, более легкие и малогаба­ ритные машины имеют лучшую транспортабельность, их удобнее монтировать и ремонтировать.

Уменьшение весов и размеров гидравлических и воздушных машин можно достичь следующими способами:

-увеличением числа оборотов или скоростей движения рабочих органов;

-созданием более совершенных конструкций и приме­ нением прочных и легких материалов - пластмасс,алюминие­

тации, стоимость изготовления машины или системы существенно зависят от ее конструктивного исполнения. Следует принимать такие конструкции,которые обеспечивают быстрое устранение неисправностей, не требуют сложных разборок

17