- •Г.А.Чумаков, к.В.Луняка, с.В.Кривенко
- •Гідростатика
- •1.1. Основні фізичні властивості рідин
- •1.1.1. Густина й питома вага
- •1.1.2. Здатність до стиску та температурне розширення
- •1.1.3. Тиск
- •1.2. Основний закон гідростатики
- •1.2.1. Диференціальні рівняння статики Ейлера
- •1.2.2. Основне рівняння гідростатики
- •1.2.5. Тиск рідини на стінку
- •1.2.5.1. Тиск рідини на плоску стінку
- •1.2.5.2. Тиск рідини на криволінійну циліндричну стінку
- •2. Гідродинаміка
- •2.1. Основні характеристики руху рідини
- •2.1.1. Швидкість і витрата
- •2.1.2. Сталий і несталий рух
- •2.1.3. Моделі руху рідини
- •2.1.4. Гідравлічний радіус і еквівалентний діаметр
- •2.1.5. Режими руху рідини
- •2.2. Рівняння нерозривності (суцільності) потоку
- •2.3. Диференціальне рівняння Нав’є – Стокса
- •2.4. Диференціальні рівняння руху Ейлера
- •2.5. Рівняння Бернуллі
- •2.5.1. Виведення рівняння
- •2.5.2. Деякі практичні використання рівняння Бернуллі. Принцип виміру швидкості і витрати рідини
- •2.6. Рівномірний рух рідини
- •2.7. Ламінарний рух рідини
- •2.7.1. Розподіл швидкості по горизонтальному перерізу труби
- •2.7.2. Середня швидкість при ламінарному русі
- •2.7.3. Втрати напору при русі рідини
- •2.8. Турбулентний рух
- •2.9. Втрати напору при русі рідини
- •2.10. Витікання рідини через отвори та насадки
- •2.11. Гідравлічний розрахунок сифонів
- •2.12. Гідравлічний удар
- •2.13. Гідравлічний розрахунок трубопроводів
- •2.13.1. Розрахунок простого трубопроводу
- •2.13.2. Розрахунок складного трубопроводу
- •2.13.3. Техніко-економічний розрахунок трубопроводів
- •3. Гідравлічні машини
- •3.1.2. Динамічні насоси
- •3.1.2.1.1. Відцентрові насоси
- •Основне рівняння відцентрових машин Ейлера
- •Продуктивність насосу
- •Закони пропорційності
- •Характеристики відцентрових насосів
- •Коефіцієнт швидкохідності
- •Осьовий тиск та його врівноважування
- •Робота насосів на мережу
- •Спільна робота насосів
- •3.1.2.1.2. Осьові (пропелерні) насоси
- •3.1.2.2.1. Вихрові насоси
- •3.1.2.2.2. Струминні насоси
- •3.1.3.1. Поршневі насоси
- •Нерівномірність подачі
- •3.1.3.2. Шестеренні насоси
- •3.1.3.3. Гвинтові насоси
- •Продуктивність
- •3.1.3.4. Пластинчасті насоси
- •3.1.3.5. Роторно – поршневі насоси
- •3.1.3.6. Насоси з обертовими поршнями
- •3.2. Інші види гідравлічних машин
- •4. Гідродинамічні передачі
- •4.1. Загальні поняття
- •4.2. Гідромуфти і гідротрансформатори
- •4.2.1. Гідромуфти
- •4.2.2. Гідротрансформатори
- •5. Об’ємний гідравлічний привод і його елементи
- •5.1. Гідродвигуни
- •5.2. Гідроапаратура та інші елементи гідроприводу
- •5.2.1. Гідророзподільні пристрої
- •5.2.2. Дросельні пристрої
- •5.2.3. Клапани
- •5.2.4. Гідроакумулятори
- •6. Пневматичні об'ємні машини
- •6.1. Загальні положення
- •6.2. Типи поршневих компресорів
- •6.3. Органи розподілу і регулювання компресора
- •6.4. Роторні пластинчасті компресори
- •6.5. Пневматичні двигуни
- •6.6. Пневмоциліндр з гідравлічним сповільнювачем
- •6.7. Пневмодвигуни обертального руху
- •Література
- •Контроль знань студентів Модуль 1 Гідростатика і гідродинаміка*
- •Варіанти завдань
- •Модуль 2 Гідравлічні машини
- •Варіанти завдань
3.1.3.4. Пластинчасті насоси
Насос складається з ротору 1 (рис. 61), який розташований ексцентрично в корпусі 2. В роторі є радіальні прорізи, в яких вільно сковзають пластини 3. При обертанні ротору пластини під дією відцентрової сили щільно притискаються до внутрішньої поверхні корпусу. При цьому серпоподібний робочий простір 4 поділяється на камери всмоктування й нагнітання. Об’єм камери всмоктування при русі пластини від всмоктувального патрубку збільшується, в результаті чого в цій камері створюється розрідження і рідина всмоктується в корпус насосу через патрубок. Після проходження пластиною точки а об’єм камери зменшується, і рідина потрапляє з насосу в нагнітальний патрубок 6.
Рис. 61. Пластинчастий насос:
1– ротор; 2 – корпус;3– пластина;4– робочий простір;5,6– нагнітальний і всмоктувальний патрубки.
Продуктивність пластинчастого насосу визначається за формулою:
, (3.47)
де b – ширина ротору; e – ексцентриситет насосу; n – число обертів валу; D – діаметр колодязя (розточки) в корпусі статору; z – число пластин; S – товщина пластин; v – об’ємний к.к.д.
Подача рідини роторними насосами, у тому числі й пластинчастими, дуже рівномірна, її можна регулювати зміною кількості обертів валу (ротору). Теоретична подача роторних насосів, як і всіх об’ємних насосів, не залежить від створюваного ним напору. У дійсності виникають незначні зниження подачі при підвищенні напору внаслідок протікання рідини крізь зазори усередині насосу.
3.1.3.5. Роторно – поршневі насоси
Подача одноциліндрових поршневих насосів, як було сказано раніше характеризуються нерівномірністю. Для більш рівномірної подачі рідини використовують багатоциліндрові поршневі насоси, циліндри яких розташовані в одному блоці. Витискування рідини в багатоциліндрових машинах відбувається послідовно кількома поршнями.
Багатоциліндрові поршневі насоси мають назву роторно-поршневі. В залежності від способу приведення поршнів до руху розрізняють обертові і з нерухомим блоком роторно-поршневі насоси. Циліндри в блоці можуть бути розташовані радіально або аксіально по відношенню до осі блока. Якщо циліндри в блоці розташовані радіально, то такі насоси мають назву роторно-поршневі, при аксіальному розташуванні циліндрів в блоці насоси називають аксіально-поршневі (рис. 62).
Характерною особливістю роторно-поршневих насоси є те, що в них відсутні всмоктувальні і нагнітальні клапани, тому ці насоси можна використовувати при великих числах обертів.
Рис. 62. Аксіально-поршневий насос.
Роторно-аксіально-поршневий насос гідравлічна машина, в якій робочі камери обертаються відносно осі ротора, а осі поршнів або плунжерів паралельні осі обертання або становлять з нею кут менше 45°. Насоси з аксіальним або близьким до аксіального розташуванням циліндрів є найбільш розповсюдженими в гідравлічних системах (гідроприводах). За кількістю різновидів конструктивного виконання ці насоси в багато разів перевершують інші типи гідромашин.
Аксіально-поршневі насоси мають найкращі з усіх типів гідромашин компоновочні й вагові характеристики, відрізняються компактністю, високим к.к.д., порівняно малою інерційністю, придатні для роботи при високих частотах обертання і тиску, а також прості за конструкцією.
Найбільше розповсюджені параметри аксіально-поршневих насосів: кількість циліндрів 7–9; діаметри циліндрів від 10 до 50 мм; робочі об’єми машин від 5 до 1000 см3; максимальний кут між осями циліндрового блока и похилої шайби дорівнює 20°; частота обертання насосів середньої потужності складає 1000 2000 об./хв. Насоси з аксіальним розташуванням циліндрів застосовуються при тисках 2135 МПа і рідше при - більш високих тисках.
Насоси цих типів мають високий об’ємний к.к.д., який при оптимальних режимах роботи складає значений 0,970,98.
Теоретична продуктивність аксіально – поршневих гідромашин розраховується за рівнянням
, (3.48)
де q і n – робочий об’єм і частота обертання валу насосу;
h, f і z – максимальний хід, площа поршня і число обертів.