- •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
4. Гідродинамічні передачі
4.1. Загальні поняття
Часто машини, між якими потрібно передати механічну енергію, мають характеристики, що не відповідають одна одній, наприклад, треба передавати механічну енергію між валами, які обертаються з різними й перемінними в процесі роботи кутовими швидкостями. В результаті цього машини працюють на неекономічних режимах, з великими перевантаженнями або недовантаженнями. Узгодження характеристик таких машин може бути досягнуте за допомогою гідродинамічної передачі (рис. 64), де немає безпосереднього контакту між ведучою і веденою ланками, які обертаються з різними кутовими швидкостями, а рух передається через проміжне середовище, яким служить крапельна рідина.
Рис. 64. Схема гідродинамічної передачі:
1– ведучий вал;2– насос;3– трубопровід;4– реактор; 5 – турбіна; 6 – ведений вал.
Гідродинамічна передача – це механізм, який складається з гранично зближених в одному корпусі двох лопатевих машин – відцентрового насосу і лопатевої турбіни, зв’язок між якими здійснюється замкненим потоком рідини.
Гідропередачі поділяються на гідромуфти і гідротрансформатори. Найпростішою гідродинамічною передачею є гідромуфта, яка служить для еластичного з’єднання валів.
4.2. Гідромуфти і гідротрансформатори
4.2.1. Гідромуфти
Гідромуфти використовують для захисту двигунів від небезпечних перевантажень і для зміни числа обертів валів різних машин. На рис. 65 зображена показана гідромуфта, яка служить для еластичного з’єднання валів.
В гідромуфті (рис. 65) насосне колесо 1 закріплене на валу двигуна (число обертів валу п1), а турбінне колесо 2 – на веденому валу (число обертів валу п2). Робоча порожнина гідромуфти утворена корпусом 3 і заповнена рідиною. При пуску і в період сталого режиму роботи насосне і турбінне колеса обертаються з різними кутовими швидкостями. Внаслідок відсутності безпосереднього зв’язку між валами число обертів веденого валу (турбінного) завжди менша за число обертів ведучого валу (насосного).
Рис. 65. Гідромуфта:
1–насосне колесо;2-турбінне колесо; 3 – корпус. |
Рис. 66. Гідротрансформатор:
1– турбінне колесо;2– насосне колесо; 3 – корпус; 4 – обгінна муфта. |
Гідромуфти, які не регулюються, використовуються для захисту машин від небезпечних перевантажень з одночасним отриманням плавності передачі обертального моменту.
Гідромуфти, які регулюються, дозволяють запобігати перевантажень і одночасно регулювати число обертів різних машин. Особливо вони корисні для зміни числа обертів валів машин (наприклад, лопатевих), які приводяться у рух електродвигуном перемінного струму.
4.2.2. Гідротрансформатори
Служать для збільшення обертального моменту на веденому валу. Їх використовують у поєднанні з електродвигунами постійного струму, газовими турбінами, карбюраторними двигунами внутрішнього згоряння і дизельними двигунами.
Як робочу рідину в гідромуфтах і гідротрансформаторах використовують нафтові масла та суміші на їхній основі, які мають антикорозійні властивості, добрі змащувальні властивості і невелику в’язкість.
Гідромуфти використовуються для поглинання потужності як гідравлічне гальмо. Гідромуфти і гідротрансформатори використовуються в тепловозах, автомобілях, приводах потужних вентиляторів і насосів, в судових і бурових установках, в землерийних і шляхових машинах.