10.2. Напор и давление гидромашин.

КЛАССИФИКАЦИЯ НАСОСОВ, ГИДРОДВИГАТЕЛЕЙИ ГИДРОПЕРЕДАЧ

Насосы и гидродвигатели относятся к гидравлическим маши­нам, т. е. к машинам, у которых жидкость служит рабочим телом для восприятия (у насосов) и отдачи (у гидродвигателей) механи­ческой энергии. Причем у гидромашин эта энергия выражаетсяили напором, или давлением. Следует заметить, что под этими ве­личинами необходимо понимать полное приращение энергии по­тока жидкости в машине, соответственно отнесенное к единице силы тяжести (Дж/Н=м) или единице объема (Дж/м³ = Н/м² =Па) жидкости.

При определении напора Н_н или давленияр_н, насоса восполь­зуемся уравнением Бернулли для установившегося потока жидкости. Возьмем сеченияI - IиІІ-ІІ (см, рис. 10.2) в местах подключения измерительных приборов к патрубкам насоса, а также проведем плоскость сравнения 0—0. Тогда:

Н_н = Н₂ –Н₁ = ; (10.1)

р_{н =} ρgН_н = , (10.2)

где Н₁ и Н₂ - соответственно полные напоры потока жидкости в сечениях

І – І и ІІ –ІІ; ρ – плотность жидкости; g – ускорение свободного падения.

Аналогично определяется напор Н_д и давление р_д гидродвигателя (рис.10.2) :

Н_д = Н₃ – Н₄ = ; (10.3)

р_{д =} ρgН_д = , (10.4)

где Н₃ и Н₄ - соответственно полные напоры потока жидкости в сечениях

ІІІ – ІІІ иIV – IV. Из уравнений (10.1) и (10.3) следует, что напор насоса и гидродвигателя представляет сумму приращений напоров: скоростного и геометрического. В большинстве случаевV₂ ≈V₁ ,Z₂ ≈Z₁ ,V₄ ≈V₃ ,Z₄ ≈Z₃ , тогда:

Н_н=;р_н =р₂ -р₁; (10.5)

Н_д =;р_д =р₃ -р₄; (10.6)

Насосы и гидродвигатели по принципу действия делятся на объемные(поршневые, шестеренные, пластинчатые, винтовые) идинамические(лопастные, вихревые и др.) В зависимости от того, какие насосы и гидродвигатели входят в состав гидропередач, их соответственно называют объемные (гидродвигатель и насос – объемные машины) и гидродинамические (гидродвигатель и насос – лопастные машины).

Гидропередачи, конструктивно оформленные в одно целое (в одном корпусе), называются гидропередачами нераздельного исполнения (объемные гидропередачи типа ГА, ГК, УРС; гидро­динамические передачи — гидромуфты и гидротрансформаторы). С гидропередачей нераздельного исполнения (рис. 10.4) работает электронасосный гидропривод ТЭГ (толкатель электрогидравлический).

Рис.10.4. Устройство электрогидропривода ТЭГ.

При включении электродвигателя 1 центробежным (лопастным) насо­сом 2 подается масло из штоковой по­лости в поршневую полость и кольцевой пор­шень 3 со штоками 4 перемещается в цилиндре 5 вверх, совершая свой рабочий ход. Когда электродвигатель отключается, то поршень под дей­ствием силы тяжести опускается (хо­лостой ход) до исходного положе­ния, вытесняя масло из поршневой полости в штоковую. При рабочем ходе сила давления, действующая на поршень через штоки и коромысло 6, передается к подключенному ме­ханизму.

Такой гидропривод не нуждается в предохранительных клапанах, так как давление, развиваемое центробежным насосом, ограничено его частотой вращения. В горной промышленности ТЭГ используется для управления стрелочными переводами, для привода тормозов лебедок, вентиляционных дверей и др.