Тема: гидротехнические сооружения, плотины и гидротурбины Лекция 10
Вид материала | Лекция |
Содержание10.2. Насосы и гидродвигатели |
- Реферат по обж тема: Гидродинамические аварии, 64.61kb.
- Гидротехнические сооружения, 30.09kb.
- Методические указания по химическому контролю коррозионных процессов при фильтрации, 1573.45kb.
- Закон от 21 июля 1997 г. N 117-фз "О безопасности гидротехнических сооружений", 599.43kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины специальные гидротехнические сооружения основной, 361.49kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины исследование, эксплуатация и ремонт гидросооружений, 159.31kb.
- В. А. Юрченко с главами муниципальных районов и городских округов Новосибирской области, 39.04kb.
- Гидротехнические сооружения. Основные положения, 913.46kb.
- Очистные сооружения Очистные сооружения, 613.86kb.
- 1 11 Тема 2 12 тема 3 13 Тема 4 14 Тема 5 15 Тема 6 17 Тема 7 20 Тема 8 22 Тема, 284.17kb.
Тема: гидротехнические сооружения, плотины и гидротурбины
Лекция 10
10.1. Назначение и классификация объемных гидроприводов.
Объемный гидропривод - совокупность объемных гидромашин, гидролиний (трубопроводов), гидроаппаратуры и вспомогательных устройств, предназначенная для передачи энергии и преобразования движения посредством жидкости.
К числу гидромашин относятся насосы и гидродвигатели, которых может быть несколько.
Гидроаппартура - это устройства управления гидроприводом, а также средства защиты его от чрезмерно высоких или низких давлений: дроссели, клапаны, гидрораспределители.
Вспомогательными устройствами служат так называемые кондиционеры рабочей жидкости: фильтры, теплообменники, гидробаки, гидроаккумуляторы.
Все элементы гидропривода связаны между собой гидролиниями.
По виду гидродвигателя гидроприводы различают: поступательного, поворотного и вращательного движений.
По виду управления гидроприводом различают на нерегулируемые, регулируемые с ручным управлением, регулируемые с автоматическим управлением и следящие.
Каждый гидропривод содержит источник энергии.
По виду источника энергии гидроприводы разделяют на три типа:
- насосный гидропривод, в котором рабочая жидкость поступает гидродвигатель от объемного насоса;
- аккумуляторный гидропривод; в котором жидкость поступает в гидродвигатель от предварительно заряженного гидроаккумулятора.
- магистральный гидропривод, в котором рабочая жидкость поступает из магистрали от насосной станции для мелких потребителей.
Объемные гидроприводы обладают высоким быстродействием, незначительными размерами и массой. Высокий модуль упругости рабочей жидкости и герметичность гидроаппаратов обеспечивают механическую жесткость связи между ведущими и ведомыми звеньями. Исключение поломок в машинах и механизмах с объемным обеспечивается предохранительными клапанами.
Полный к.п.д. гидропривода сранительно высок и составляет в среднем от 80% до 85 %.
К.П.Д. объемного гидропривода:
,
где Н - к.п.д. насоса;
М - к.п.д. гидромотора или гидродвигателя;
Г - гидравлический к.п.д., учитывающий потери в гидролиниях. Он равен:
,
где p - потери давления в трубопроводе и гидроаппаратах.
10.2. Насосы и гидродвигатели.
Насосы
В объемном насосе перемещение жидкости осуществляется вытеснением ее из рабочих камер вытеснителями.
Основной величиной, определяющей размер объемной гидромашины, является его рабочий объем V0 . Подача объемного насоса
Поскольку объемные насосы предназначены для создания больших давлений, приращением кинетической энергии жидкости в насосе обычно пренебрегают. Давление насоса представляет собой разность давлений на входе и выходе.
Полезная мощность насоса:
Мощность, потребляемая насосом от первичного двигателя.
Характеристикой объемных насосов называют зависимость давления насоса pН от подачи Q при постоянной частоте вращения вала: pН = f(Q).
Отличительной особенностью объемных насосов является жесткость их характеристики, т.е. независимость подачи от величины давления. Жесткость характеристики может привести к опасному повышению давления, например при закрытии задвижки в напорном трубопроводе. Поэтому объемные насосы обязательно оборудуются предохранительными клапанами, ограничивающими максимально допустимое давление pНmax.
| Клапан может быть встроен в корпус насоса, или установливается отдельно. Пока давление насоса pН < pНmax Предохранительный клапан закрыт (участок AB). При превышении давления насоса pН pНmax предохранительный клапан открывается и часть жидкости сливается обратно в гидробак или во всасывающий трубопровод ( участок BC). |
Насосный агрегат с трубопроводами и оборудованием изображенный на схеме (рисунок 23) называют насосной станцией. Часто этот бло формируется и изготавливается как один агрегат.
| Состав НС: Н - насос; ЭД - электродвигатель; ПК - предохранительный клапан; Ф - фильтр; ОК - обратный клапан; Б - гидробак; МН - манометр; ВМ - вакуумметр; ГПАК - гидропневмоаккумулятор. ВН - запорно регулирующее устройство. |
10.3. Гидромоторы
Гидромотор - это объемный гидродвигатель вращательного действия.
Также, как и насос, гидромотор характеризуется величиной рабочего объема V0.
Идеальный расход жидкости через гидромотор:
Действительный расход жидкости через гидромотор больше, потому что в отличие от насоса протечки жидкости через зазоры направлены в ту же сторону, что и основной поток.
или .
Частота вращения вала гидромотора
.
Падение давления в гидромоторе
,
где p1 - давление на входе;
p2 - давление на выходе.
Мощность, потребляемая гидромотором из потока:
К.П.Д. гидромотора:
,
где ГМ - гидромеханический кпд.
Момент на валу:
Полезная мощность гидромотора:
.
10.4. Гидроцилиндры.
Гидроцилиндр - это гидродвигатель, сообщающий выходному звену поступательное движение.
| 1- корпус; 2 - поршень; 3 - шток. |
Гидроцилиндр двухстороннего действия имеет цилиндрический корпус 1, поршень 2,шток 3, уплотнения.
Поршень и шток перемещаются разностью сил давления в нагнетательной и сливной полостях.
Скорость U0 перемещения поршня определяется величиной подачи жидкости Q в нагнетательную полость.
- при движении поршня вправо;
- при движении поршня влево.
Для перемещения поршня вправо необходимо левую полость гидроцилиндра соединить с насосом, а правую полость - с баком. Для движения поршня влево, наоборот, правую полость нужно соединить с насосом, а левую с баком.
Величина создаваемого гидроцилиндром усилия F равна
- при движении поршня вправо;
- при движении поршня влево.