Міністерство освіти і науки України

Запорізька державна інженерна академія

Затверджено до друку

Рішенням науково-

методичної ради ЗДІА, протокол №___від_________2010

Гідравліка, гідро- та пневмопривод

Навчально-методичний посібник для студентів

інженерних спеціальностей ЗДІА

Рекомендовано до видання

на засіданні кафедри ОНС, протокол № 12 від 24.06.2010 р.

Запоріжжя

2010

Гідравліка, гідро- та пневмопривод. Навчально-методичний посібник для студентів інженерних спеціальностей ЗДІА/ Укл. В.К. Тарасов, О.В. Новокщонова. Запоріжжя: Видавництво ЗДІА, 2010. - 132 с.

Укладачі:

В.К. Тарасов – канд.. техн.. наук, доцент

О.В. Новокщонова – асистент

Відповідальний за випуск –

завідувач кафедри охорони

навколишнього середовища к. т. н., доц. Г.Б. Кожемякін

Зміст

с.

Вступ 5

1 Гідравліка. Основні закони і поняття 6

1.1 Тиск і його види 7

1.2 Властивості рідини і газів 9

1.2.1 Густина і питома, вага 10

1.2.2 В'язкість 10

1.2.3 Стисливість 11 1.2.4 Теплоємкість і теплопровідність 14

1.2.5 Кавітація 15

1.2.6 Рекомендації щодо вибору робочих рідин 15

1.3 Режими руху рідини. Втрати тиску 16

1.4 Гідравлічний удар у трубах 21

1.5 Рух рідини у напірних трубопроводах 23

1.5.1 Короткі та довгі трубопроводи 25

1.5.2 Розрахунки трубопроводів 26

2 Гідравлічний привод механізмів і машин 29

2.1 Загальні відомості 29

2.2 Гідронасоси 30

2.2.1 Поршневі насоси 30

2.2.2 Плунжерні насоси 35

2.2.3 Шестеренчасті насоси 37

2.2.4 Пластинчаті насоси 40

2.2.5 Радіальні роторно-поршневі насоси 42

2.2.6 Аксіальні роторно-поршневі насоси 45

2.3 Гідроперетворювачі і насоси надвисокого тиску 48

2.3.1 Гідроперетворювачі 48

2.3.2 Насоси надвисокого тиску 51

2.4 Гідромотори 52

2.4.1 Обертальні гідромотори 52

2.4.2 Поворотні гідромотори 55

2.5 Гідроциліндри 56

2.5.1 Устрій і види 56

2.5.2 Розрахунки 57

3 Пневматичний привод 63

3.1 Пневмодвигуни 63

3.2 Направляюча та регулююча апаратура 65

3.3 Устаткування для підготовки повітря та глушники шуму 70

3.4 Системи керування пневмоприводом 72

3.5 Способи та засоби гальмування та фіксування приводу 75

3.6 Пневмогідравлічні підсилювачі 77

3.7 Розрахунок пневмоприводів поступальної дії 80

4 Лабораторний практикум 89

4.1 Вивчення режимів руху рідини 89

4.2 Визначення коефіцієнта гідравлічного тертя 97

4.3 Визначення коефіцієнтів місцевих опорів 104

4.4 Випробування відцентрових насосів з однаковими характеристиками

при паралельній роботі 110

4.5 Випробування відцентрових насосів з однаковими характеристиками

при послідовній роботі 116

4.6 Випробування кавітацій лопатевого насосу 122

5 Питання до тестових завдань 129

Перелік використаної літератури 132

Вступ

Враховуючи наявність значних переваг гідроприводу і, в деякій мірі, пневмоприводу перед електромеханічним приводом, він знайшов широке застосування в металургії. Це пояснюється значним спрощенням конструкції, високою енергетичною напруженістю, особливо в гідроприводах, простотою управління і регулювання швидкості робочих органів, легкістю гальмування.

Особливо часто використовується привод поступальної дії: гідроциліндри, плунжери і пневмоциліндри. Наприклад, механізми підйому і повороту склепіння електродугових печей для випуску сталі, врівноваження валків прокатних станів і засоби проти вигинання валків; моталки і розмотувачі.

Значне використання даних приводів визначається і в допоміжному обладнанні: гідравлічних гальмах мостових кранів, приводах скіпових лебідок доменних печей; толкачах печей нагрівання злитків, механізмах закріплення вагонів у вагоноопрокидувачах та ін.

Для розробки і проектування нових конструкцій механізмів з використанням гідро- та пневмоприводів, вдосконалення діючих схем необхідне детальне вивчення не тільки теорії приводу, але і базових основ гідравліки: статики і динаміки рухливої рідині, її властивостей. Необхідно враховувати дію основних законів гідравліки: Архімеда, Паскаля, Бернуллі, нерозривності потоку, загального гідростатичного закону та ін.

В першому розділі посібника розглянуті основні закони та поняття з гідравліки, наведені приклади розрахунків трубопроводів. В другому та третьому розділах детально розглянуті гідравлічний та пневмопривод механізмів і машин, приведені основні розрахунки. Лабораторний практикум, що міститься в даному посібнику, дозволить студентам на практиці перевірити гідравлічні закони та зробити висновки.