 |
Классификация объемных гидроприводов.
|
|
|
|
1) по характеру движения: поступательные, вращательные, поворотные
2) по режиму работы: непрерывные, периодические
3) насосные: а) с разомкнутой, замкнутой циркуляцией
б) однопоточные, многопоточные
4) по количеству гидродвигателей: одно- и многодвигательные
5) по исполнению для климатической зоны: для умеренного климата, холодостойкое исполнение, тропическое исполнение
6) регулируемые, нерегулируемые
7) по типу регулирования: дроссельное, объемное(машинное), комбинированное
8) по способу регулирования: ручное, автоматическое
9) по виду регулирования: ступенчатое, бесступенчатое, следящее
10) основные, вспомогательные
11) стационарные, мобильные
Область применения, достоинства и недостатки объемных гидроприводов.
Объемный (гидростатический) гидропривод использует в своей работе закон Паскаля.
Применяются в гидравлических прессах, протяжных, шлифовальных станках, тормозных системах, с/х, строительная, горная, военная (гидроприводы орудийных башен), автомобильная и др. техника.
Преимущества:
1) возможность получения больших усилий и мощностей (N до 3000 КВт, гидроемкость 6-7 КВт/дм 
.
2) возможность бесступенчатого регулирования скорости гидропривода(диапазон регулирования 1000 раз)
3) плавность работы исполнительных механизмов
4) сравнительно легко осуществить дистанционное управление гидродвигателем
5) малая инерционность гидромашин. Частота реверса может достигать 10 Гц
6) сравнительно легко осуществить защиту устройства от перегрузок
7) гидроцилиндры позволяют легко получить непосредственно прямолинейный ход исполнительного органа без преобразований
8) сравнительно высокий кпд (
)
9) удобно осуществить разветвление мощностей
|
|
|
10) высокая надежность
11) легко осуществить аккумуляцию энергии
Недостатки:
1) потери энергии вследствие двойной трансформации энергии
2) наружные утечки жидкости
3) необходимость обеспечения высокой степени очистки рабочей жидкости
4) изменение свойств рабочей жидкости в процессе эксплуатации
5) имеют сложную конструкцию и требуют квалифицированного обслуживания
6) высокий уровень шума
7) повышенная пожароопасность (при использовании нефтяных жидкостей)
Классификация гидравлических машин.
Гидравлические машины – совокупность машин, механизмов и устройств, предназначенных для создания потока жидкой среды или для использования энергии этого потока.
К гидромашинам относятся: гидронасосы, гидродвигатели и гидропреобразователи.
Гидропреобразователь – преобразует давление одной жидкой среды в давление другой жидкой среды.
Насос – гидравлическая машина для создания потока жидкой среды. В насосе динамического типа жидкость непрерывно перемещается в камере под силовым воздействием, и камера постоянно соединена с входом и выходом (помпа). В насосе объемного типа жидкость перемещается путем периодического изменения объема одной или нескольких рабочих камер, и рабочая камера при этом попеременно замыкается с входом и выходом насоса (пластинчатый насос).
Гидродвигатель (динамический и объемный) – для преобразования гидравлической энергии жидкости в механическую работу. Динамические – гидротурбины, объемные – гидроцилиндры, гидромоторы и поворотные гидродвитатели.
Гидроцилиндр и гидродвигатель обеспечивают поступательное движение.
Гидромотор – вращательное, полноповоротное. При этом многие гидравлические машины являются обратимыми (и как гидронасос, и как гидромотор)
Поршневые насосы
Поршневой насос (плунжерный насос) — один из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение.
|
|
|
Поршневые насосы можно назвать одним из древнейших изобретений человечества. Еще греческий изобретатель Ктесибий в III в. до н.э. применил при тушении пожара насос, имевший два поршня. С тех пор поршневые насосы претерпели множество изменений, но их принцип остался неизменен.
Поршневые насосы, выпускаемые в широком ассортименте, разнообразны по своей конструкции и применяемых материалах. Чтобы понять принцип работы поршневой гидравлической машины, можно рассмотреть рабочий цикл обыкновенного одноступенчатого устройства. Изучаемый вариант состоит из рабочей камеры (цилиндра), и поршня, совершающего в нем возвратно-поступательное движение.
Как правило, в современных устройствах для передачи движения поршню применяют кривошипно-шатунный механизм, преобразовывающий движение вращения в возвратно-поступательное. Камера имеет напорное и всасывающее отверстия, оснащенные клапанами. При движении поршня и увеличении объема рабочего цилиндра давление в нем падает, в результате чего открывается клапан и пропускает внутрь определенное количество жидкости.
При обратном движении поршня в камере насоса генерируется избыточное давление; клапан всасывания перекрывается, а подачи - наоборот, открывает жидкости доступ в нагнетательный трубопровод. При этом жидкость будет поступать в напорный коллектор прерывисто, в зависимости от частоты движения поршня.
Для того, чтобы увеличить КПД поршневых машин и стабилизировать давление в напорном трубопроводе, применяют насосы двухстороннего действия и имеющие несколько цилиндров агрегаты. Насосы двухстороннего действия, в отличие от описанных выше, имеют поделенный пополам цилиндр, каждая часть которого имеет свой напорный и всасывающий патрубки, оснащенные клапанами. При движении поршня, в разных частях цилиндра создается либо избыточное, либо всасывающее давление, под действием которого открывается та или иная пара клапанов.
В качестве дополнительного прибора, обеспечивающего равномерную подачу поршневых насосов, применяются также воздушные колпаки, представляющие собой емкость, заполненную до некоторого уровня воздухом. При выбросе жидкости из камеры насоса, воздух, благодаря своей упругости, гасит часть давления, а при обратном цикле - воздух расширяется, и подача жидкости в напорный трубопровод или резервуар продолжается.
|
|
|
К недостаткам поршневых насосов следует отнести сложность изготовления, и как следствие, их высокую стоимость. К тому же, такие насосы требуют дополнительных уплотнительных приспособлений между стенками рабочей камеры и поршня, которые в результате воздействия сил трения подвержены износу.
Поршневые насосы описанной конструкции не применимы для перекачки сред, содержащих абразивные частицы. Зачастую такие насосы требуют дополнительной системы охлаждения. Последовательное соединение поршневых насосов с возвратно поступательным движением поршня не применяется, т.к. высокое давление на входе неприемлемо.
Неоспоримыми достоинствами поршневых насосов является возможность генерирования больших напорных значений при малых габаритах, взаимозаменяемость деталей, возможность регулировки давления в напорном трубопроводе путем изменения частоты движения или хода поршней.
Динамические насосы.
Динамические насосы подразделяются на:
§ Лопастные насосы, рабочим органом у которых служит лопастное колесо или мелкозаходный шнек. В них входят:
§ Центробежные, у которых преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока происходит вследствие центробежных сил, возникающих при взаимодействии лопаток рабочего колеса с жидкостью. Центробежные насосы подразделяют на:
§ Центробежно-шнековый насос — вид центробежного насоса с подводом жидкости к рабочему органу выполненному в виде мелкозаходного шнека большого диаметра (дисков), расположенному по центру, с выбросом по касательной вверх или бок от корпуса.
§ Консольный насос — вид центробежного насоса с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу, расположенному на конце вала, удалённом от привода.
|
|
|
§ Осевые (пропеллерные) насосы, рабочим органом которых служит лопастное колесо пропеллерного типа. Жидкость в этих насосах перемещаются вдоль оси вращения колеса. Быстроходные насосы с высоким коэффициентом быстроходности, характеризуются большими значениями подач, но низких значениях напора.
§ Полуосевые (диагональные, турбинные) насосы, рабочим органом которых служит полуосевое (диагональное, турбинное) лопастное колесо.
§ Радиальные насосы, рабочими органами которых служат радиальные рабочие колеса. Тихоходные одноступенчатые и многоступенчатые насосы с высокими значениями напора при низких значениях подач.
§ Центробежно-шнековые (дисковые) — способны перекачивать карамелизующиеся и склеивающиеся массы, типа клея
§ Вихревые насосы — отдельный тип лопастных насосов, в которых преобразование механической энергии в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт вихреобразования в рабочем канале насоса.
§ Струйные насосы, в которых перемещение жидкости осуществляется за счёт энергии потока вспомогательной жидкости, пара или газа (нет подвижных частей, но низкий КПД).
§ Тараны (гидротараны), использующие явление гидравлического удара для нагнетания жидкости (минимум подвижных частей, почти нет трущихся поверхностей, простота конструкции, способность развивать высокое давление на выходе, низкие КПД и производительность)
Вихревые насосы
Вихревые насосы — динамические насосы, жидкость в которых перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт множественных вихрей, возбуждаемых лопастным колесом в рабочем канале насоса. КПД идеального вихревого насоса не превышает 45 %.[ источник не указан 976 дней ] КПД реальных насосов обычно не превышает 30 %.
Применение вихревого насоса оправдано при значении коэффициента быстроходности[ неизвестный термин ] 
. Вихревые насосы в многоступенчатом исполнении значительно расширяют диапазон рабочих давлений при малых подачах, снижая коэффициент быстроходности до значений, характерных для насосов объёмного типа.
Вихревые насосы сочетают преимущества насосов объёмного типа (высокие давления при малых подачах) и динамических насосов (линейная зависимость напора насоса от подачи, равномерность потока).
Вихревые насосы используются для перекачки чистых и маловязких жидкостей, сжиженных газов, в качестве дренажных насосов для перекачки горячего конденсата.
Вихревые насосы обладают низкими кавитационными качествами. Кавитационный коэффициент быстроходности вихревых насосов 
.
|
|
|
|
|
|
