Гидравлические машины

ЛЕКЦИЯ № 1

Гидравлическими машинами называются машины, у которых в качестве рабочего тела используется жидкость. Под жидкостью в инженерной практике понимается любая текучая среда (вода, нефть, газ, воздух и т.д.). Гидравлические машины, которые сообщают протекающей через них жидкости механическую энергию называются насосы (компрессоры), а те, которые получают от жидкости часть энергии рабочим органом для полезного использования называются гидравлическим двигателем (пневматическим двигателем). Насосы являются одной из самых распространенных разновидностей машин. По принципу передачи энергии они подразделяются на динамические (например, центробежные, осевые) и объемные (например, поршневые, мембранные). Насосы и гидродвигатели применяют в гидропередачах, а компрессоры и пневмодвигатели – в пневмопередачах, назначением которых является передача механической энергии от приводного двигателя к исполнительному рабочему органу, а также преобразование вида и скорости движения последнего посредством жидкости. Обязательными элементами гидропередачи (гидропривода) являются насос и гидравлический двигатель, а пневмопередачи (пневмопривода) – компрессор и пневмодвигатель. Насос (компрессор), работающий от приводного двигателя, сообщает жидкости энергию. Пройдя через насос (компрессор), жидкость поступает в гидравлический (пневматический) двигатель, где передает механическую энергию исполнительному рабочему органу. Гидравлические (пневматические) двигатели подразделяются на 3 типа:

- гидравлические (пневматические) цилиндры с возвратно-поступательным движением выходного элемента,

- гидравлические (пневматические) моторы с вращательным движением выходного элемента,

- гидравлические (пневматические) двигатели поворотного типа с ограниченным (на угол, меньший 3600) вращательным движением выходного элемента.

Назначение гидропередач (пневмопередач) такое же, как механических передач (муфты, коробки скоростей, редукторы и т. д.), однако по сравнению

с последними они имеют преимущества. Некоторые из них:

1. Большая плавность работы. Люфты, неизбежные в элементах

механической передачи, а также неточность ее изготовления приводят

к вибрациям. Включение и выключение механической передачи

или изменение ее передаточного числа сопровождается толчками.

2. Возможность получения бесступенчатого изменения передаточного

числа. В механических передачах изменение передаточного

числа обычно производится ступенями. Механические передачи,

допускающие бесступенчатое изменение передаточного числа (например,

фрикционные), недостаточно надежны и могут применяться

только при малой мощности.

Работа насоса характеризуется его подачей, напором, потребляемой

мощностью, КПД и частотой вращения. Подачей насоса Q называется расход жидкости через напорный (выходной) патрубок, измеряется в м3/с. Напор Н представляет собой разность энергий единицы веса жидкости в сечении потока после насоса и перед ним:

Н = (ск 2/2g – сн 2/2g) + (Рк - Рн)/ρg +(zк-zн),

где