Гидравлические машины
Гидравлические механизмы — аппараты и инструменты, использующие в своей работе кинетическую или потенциальную энергию жидкости. К гидравлическим механизмам относят гидравлические машины.
В таких механизмах сила высокого давления гидравлической жидкости преобразуется механизмами различных гидравлических моторов и цилиндров. Потоком жидкости можно управлять напрямую или автоматически — посредством управляющих клапанов. Распределение потока происходит по специальным гидравлическим шлангам и трубкам.
Гидравлические механизмы имеют большую популярность в машиностроении благодаря тому, что возможно передавать огромную энергию через тонкие трубки и гибкие шланги.
Умножение силы и крутящего момента
Фундаментальной основой гидравлических систем является способность приумножать усилие или крутящий момент простым способом, без применения системы шестерён и рычагов. Это достигается изменением эффективной рабочей поверхности соединённых цилиндров или перемещением энергии от насоса к мотору.
Примеры
- два соединённых цилиндра:
Цилиндр C1 имеет диаметр 1 см, а цилиндр С2 — 10 см. Если сила воздействующая на С1 — 10 Н, сила воздействующая на С2 со стороны жидкости — 1000 Н, потому что цилиндр С2 по площади (![image]()
) в 100 раз больше С1. Обратная сторона полученного преимущества в том, чтобы переместить цилиндр С2 на 1 см, необходимо переместить цилиндр С1 на 100 см. - насос и мотор:
Если гидравлический роторный насос, перемещающий 10 мл/об жидкости, соединён с гидравлическим роторным мотором, перемещающим 100 мл/об, прикладываемый момент для вращения насоса в 10 раз меньше, чем момент вращения мотора, но скорость вращения мотора будет в 10 раз меньше, чем насоса.
Оба примера можно называть гидравлической или гидростатической трансмиссией, имеющей точное передаточное число.
Гидравлические схемы
Для того, чтобы гидравлическая жидкость могла совершить работу, поток жидкости должен поступить в силовой привод или мотор, а затем вернуться в ёмкость. Далее жидкость фильтруется и снова подаётся в насос (разомкнутая схема гидропривода). Путь прохождения жидкости называется гидравлической схемой, которые бывают нескольких типов.
В схемах с открытым центром используется насос, являющийся источником постоянного потока. Жидкость возвращается в ёмкость через управляющий клапан, под которым понимают гидрораспределитель с открытым центром, то есть когда клапан расположен в центральном положении, он открывает обратный путь для жидкости в ёмкость и высокого давления не создаётся. Когда же клапан приведён в действие, поток направляется или в силовой агрегат или в ёмкость. Давление жидкости будет расти, пока не получит сопротивление, далее насос будет иметь постоянный выход. Если давление жидкости станет слишком большим, жидкость начнёт возвращаться в ёмкость через предохранительный клапан (Pressure relief valve (англ.)). Различные управляющие клапаны могут соединяться последовательно. В схемах такого типа могут использоваться недорогие заменяемые насосы.
В схемах с закрытым центром полное давление доставляется на управляющие клапаны, вне зависимости от того, приведён клапан в действие или нет. Насосы изменяют свои выходные потоки, нагнетая очень слабый поток жидкости до тех пор, пока оператор не приведёт в действие клапан. Различные управляющие клапаны могут соединяться параллельно между собой, давление на каждом одинаково.
Гидравлические системы с регулируемым и нерегулируемым гидроприводом
Существуют две основные конфигурации схем с закрытым центром, связывающие регулятор с насосом переменного потока жидкости:
Стандартная система с нерегулируемым гидроприводом (Constant pressure systems, CP-system, standard). В такой системе давление насоса всегда равняется давлению, установленному его регулятором. Установка регулятора должна перекрывать максимальное давление, создаваемое нагрузкой. Насос создаёт поток, равный сумме потоков всех потребителей. Такая CP-система имеет большие потери мощности, если выходная нагрузка меняется в широком диапазоне, а среднее давление в системе намного ниже, чем установленное регулятором. CP-система проста в изготовлении. Также работает и . В систему легко могут быть добавлены новые гидравлические компоненты, и она быстро реагирует на управление.
Система с нерегулируемым гидроприводом низкого давления (Constant pressure systems, CP-system, unloaded). Та же самая конфигурация, как и в стандартной CP-системе, только насос находится в состоянии ожидания, генерируя низкое давление, когда все клапаны находятся в нейтральном положении. Система имеет более медленную реакцию при приведении управляющих клапанов в рабочее положение, чем стандартная CP-система, зато увеличивается время жизни насоса.
Система с регулируемым гидроприводом (Load-sensing systems, LS-system) имеет меньшие потери, так как насос снижает и выходной поток и давление, подгоняя их к требованиям нагрузки, но требует более точной регулировки, чем CP-система, по отношению к устойчивости. LS-системе требуются также дополнительные логические клапаны, компенсаторы в клапанах направленного действия, таким образом система более сложна технически и имеет большую стоимость. В LS-системе возникают потери, которые зависят от падения давления на регуляторе насоса:
Обычно 
берётся около 2 МПа (290 psi). Если скорость потока высокая, потери могут быть значительными. Потери также увеличиваются, если действующая нагрузка сильно меняется.
Гидравлические насосы
Гидравлические насосы — гидромашины, которые преобразуют механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, повышая её давление. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обусловливает её перемещение. Гидравлические насосы поднимают жидкость на определённую высоту, подают её на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости или заставляют циркулировать в какой-либо замкнутой системе.
Гидравлические насосы применяют в гидропередачах, назначением которых является передача механической энергии от двигателя к исполнительному рабочему органу, а также преобразование вида и скорости движения последнего посредством жидкости.
Силовые приводы
В качестве силового привода служат различные силовые установки: двс, дизельные двигатели, электродвигатели. Гидравли́ческие маши́ны (тж: гидромаши́ны) — энергетические машины, осуществляющие передачу механической энергии от жидкости к движущемуся твёрдому телу или от движущегося твёрдого тела к жидкости.
Термин «гидравлические машины» является обобщающим для:
- Гидравлических турбин
- Турбин, в которых в качестве рабочего тела используется вода, применяющихся в качестве привода электрических генераторов на гидроэлектростанциях.
- Гидравлических насосов
- Гидравлических машин для создания потока жидкой среды.
- Объёмных гидромашин
- Гидравлических двигателей и насосов объёмного принципа действия, преобразующих энергию давления жидкости в механическую энергию (или наоборот) в процессе попеременного заполнения рабочей камеры машины жидкостью и вытеснения её из рабочей камеры.
Наравне с электрическими вращающимися машинами большинству гидравлических машин присуще свойство обратимости и возможность их работы как в качестве насосов, так и в качестве двигателей.
Термин «гидравлические машины» не следует путать с термином «гидрофицированные машины», под которыми в околотехническом речевом обиходе понимаются машины, привод рабочих органов которых выполнен посредством гидравлического привода.
См. также
Примечания
- Гидравлика.
- Гидравлические машины. — С. 12. Раздел 1 «Гидравлические турбины».
- ГОСТ 23956-80. — С. 1. Термин 1 «Гидравлическая турбина».
- Гидравлические машины. — С. 179. Раздел 2 «Насосы».
- ГОСТ 17398-72. — С. 2. Термин 1 «Насос».
- Гидравлика; учебное пособие. — С. 272. Глава 17 «Основные сведения об объёмных гидромашинах», П 3.1. «Основные понятия».
- ГОСТ 17752-81. — С. 4. Раздел «Общие понятия», термин 6 «Объёмная гидромашина».
- Гидравлические машины. — С. 286. Раздел 3 «Обратимые гидромашины».
Литература
- ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения. — М.: ИПК Издательство стандартов, 1973. — 35 с.
- ГОСТ 17752-81 Гидропривод объёмный и пневмопривод. Термины и определения. — М.: ИПК Издательство стандартов, 1988. — 71 с.
- ГОСТ 23956-80 Турбины гидравлические. Термины и определения. — М.: ИПК Издательство стандартов, 1980. — 12 с.
- Кривченко Г. И. — Гидравлические машины. Учебник для вузов.. — М.: Энергия, 1978. — 320 с.
- Пашков Н. Н., Долгачев Ф. М. — Гидравлика. Основы гидрологии.. — М.: Энергия, 1977. — 289 с.
- Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б., Байбаков О.В., Кирилловский Ю.Л. — Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов. — 4-е изд., стереотипное, перепечатка со 2-го издания. — М.: Издательский Дом «Альянс», 2010. — 423 с. — ISBN 5-903-03488-8.
Ссылки
- [1] книги по гидравлическим машинам на сайте http://bookree.org
Видеоурок: гидравлическая машина
Гидравлические аккумуляторы
Гидравлическим аккумулятором называется гидроёмкость, предназначенная для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, с целью последующего использования этой энергии в гидроприводе. В зависимости от носителя потенциальной энергии гидроаккумуляторы подразделяют на грузовые, пружинные и пневматические.
Гидроаккумуляторы поддерживают на заданном уровне давление, компенсируют утечки, сглаживают пульсацию давления, создаваемую насосами, выполняют функцию демпфера, предохраняют систему от забросов давления, вызванных наездом машин на дорожные препятствия. Также используются для достижения большей скорости холостого хода при совместной работе с насосами.
Гидравлическая жидкость
Часто в роли гидравлической жидкости выступают гидравлические масла. Работа с ними требует соблюдения правил техники безопасности.
Гидравлические фильтры
Часто устанавливаются в баке с гидравлической жидкостью. Иногда на схемах не обозначаются.
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Гидравлические машины, Что такое Гидравлические машины? Что означает Гидравлические машины?
Gidravlicheskie mehanizmy apparaty i instrumenty ispolzuyushie v svoej rabote kineticheskuyu ili potencialnuyu energiyu zhidkosti K gidravlicheskim mehanizmam otnosyat gidravlicheskie mashiny V takih mehanizmah sila vysokogo davleniya gidravlicheskoj zhidkosti preobrazuetsya mehanizmami razlichnyh gidravlicheskih motorov i cilindrov Potokom zhidkosti mozhno upravlyat napryamuyu ili avtomaticheski posredstvom upravlyayushih klapanov Raspredelenie potoka proishodit po specialnym gidravlicheskim shlangam i trubkam Gidravlicheskie mehanizmy imeyut bolshuyu populyarnost v mashinostroenii blagodarya tomu chto vozmozhno peredavat ogromnuyu energiyu cherez tonkie trubki i gibkie shlangi Umnozhenie sily i krutyashego momentaPrimery gidravlicheskoj sily i umnozheniya vrashayushego momenta Fundamentalnoj osnovoj gidravlicheskih sistem yavlyaetsya sposobnost priumnozhat usilie ili krutyashij moment prostym sposobom bez primeneniya sistemy shesteryon i rychagov Eto dostigaetsya izmeneniem effektivnoj rabochej poverhnosti soedinyonnyh cilindrov ili peremesheniem energii ot nasosa k motoru Primery dva soedinyonnyh cilindra Cilindr C1 imeet diametr 1 sm a cilindr S2 10 sm Esli sila vozdejstvuyushaya na S1 10 N sila vozdejstvuyushaya na S2 so storony zhidkosti 1000 N potomu chto cilindr S2 po ploshadi S pr2 displaystyle S pi r 2 v 100 raz bolshe S1 Obratnaya storona poluchennogo preimushestva v tom chtoby peremestit cilindr S2 na 1 sm neobhodimo peremestit cilindr S1 na 100 sm nasos i motor Esli gidravlicheskij rotornyj nasos peremeshayushij 10 ml ob zhidkosti soedinyon s gidravlicheskim rotornym motorom peremeshayushim 100 ml ob prikladyvaemyj moment dlya vrasheniya nasosa v 10 raz menshe chem moment vrasheniya motora no skorost vrasheniya motora budet v 10 raz menshe chem nasosa Oba primera mozhno nazyvat gidravlicheskoj ili gidrostaticheskoj transmissiej imeyushej tochnoe peredatochnoe chislo Gidravlicheskie shemyDlya togo chtoby gidravlicheskaya zhidkost mogla sovershit rabotu potok zhidkosti dolzhen postupit v silovoj privod ili motor a zatem vernutsya v yomkost Dalee zhidkost filtruetsya i snova podayotsya v nasos razomknutaya shema gidroprivoda Put prohozhdeniya zhidkosti nazyvaetsya gidravlicheskoj shemoj kotorye byvayut neskolkih tipov V shemah s otkrytym centrom ispolzuetsya nasos yavlyayushijsya istochnikom postoyannogo potoka Zhidkost vozvrashaetsya v yomkost cherez upravlyayushij klapan pod kotorym ponimayut gidroraspredelitel s otkrytym centrom to est kogda klapan raspolozhen v centralnom polozhenii on otkryvaet obratnyj put dlya zhidkosti v yomkost i vysokogo davleniya ne sozdayotsya Kogda zhe klapan privedyon v dejstvie potok napravlyaetsya ili v silovoj agregat ili v yomkost Davlenie zhidkosti budet rasti poka ne poluchit soprotivlenie dalee nasos budet imet postoyannyj vyhod Esli davlenie zhidkosti stanet slishkom bolshim zhidkost nachnyot vozvrashatsya v yomkost cherez predohranitelnyj klapan Pressure relief valve angl Razlichnye upravlyayushie klapany mogut soedinyatsya posledovatelno V shemah takogo tipa mogut ispolzovatsya nedorogie zamenyaemye nasosy V shemah s zakrytym centrom polnoe davlenie dostavlyaetsya na upravlyayushie klapany vne zavisimosti ot togo privedyon klapan v dejstvie ili net Nasosy izmenyayut svoi vyhodnye potoki nagnetaya ochen slabyj potok zhidkosti do teh por poka operator ne privedyot v dejstvie klapan Razlichnye upravlyayushie klapany mogut soedinyatsya parallelno mezhdu soboj davlenie na kazhdom odinakovo Gidravlicheskie sistemy s reguliruemym i nereguliruemym gidroprivodomSushestvuyut dve osnovnye konfiguracii shem s zakrytym centrom svyazyvayushie regulyator s nasosom peremennogo potoka zhidkosti Standartnaya sistema s nereguliruemym gidroprivodom Constant pressure systems CP system standard V takoj sisteme davlenie nasosa vsegda ravnyaetsya davleniyu ustanovlennomu ego regulyatorom Ustanovka regulyatora dolzhna perekryvat maksimalnoe davlenie sozdavaemoe nagruzkoj Nasos sozdayot potok ravnyj summe potokov vseh potrebitelej Takaya CP sistema imeet bolshie poteri moshnosti esli vyhodnaya nagruzka menyaetsya v shirokom diapazone a srednee davlenie v sisteme namnogo nizhe chem ustanovlennoe regulyatorom CP sistema prosta v izgotovlenii Takzhe rabotaet i V sistemu legko mogut byt dobavleny novye gidravlicheskie komponenty i ona bystro reagiruet na upravlenie Sistema s nereguliruemym gidroprivodom nizkogo davleniya Constant pressure systems CP system unloaded Ta zhe samaya konfiguraciya kak i v standartnoj CP sisteme tolko nasos nahoditsya v sostoyanii ozhidaniya generiruya nizkoe davlenie kogda vse klapany nahodyatsya v nejtralnom polozhenii Sistema imeet bolee medlennuyu reakciyu pri privedenii upravlyayushih klapanov v rabochee polozhenie chem standartnaya CP sistema zato uvelichivaetsya vremya zhizni nasosa Sistema s reguliruemym gidroprivodom Load sensing systems LS system imeet menshie poteri tak kak nasos snizhaet i vyhodnoj potok i davlenie podgonyaya ih k trebovaniyam nagruzki no trebuet bolee tochnoj regulirovki chem CP sistema po otnosheniyu k ustojchivosti LS sisteme trebuyutsya takzhe dopolnitelnye logicheskie klapany kompensatory v klapanah napravlennogo dejstviya takim obrazom sistema bolee slozhna tehnicheski i imeet bolshuyu stoimost V LS sisteme voznikayut poteri kotorye zavisyat ot padeniya davleniya na regulyatore nasosa Power loss pls Qtot displaystyle mathbf Power loss vartriangle mathbf p ls cdot mathbf Q tot Obychno pls displaystyle vartriangle p ls beryotsya okolo 2 MPa 290 psi Esli skorost potoka vysokaya poteri mogut byt znachitelnymi Poteri takzhe uvelichivayutsya esli dejstvuyushaya nagruzka silno menyaetsya Gidravlicheskie nasosyGidravlicheskie nasosy gidromashiny kotorye preobrazuyut mehanicheskuyu energiyu dvigatelya v energiyu peremeshaemoj zhidkosti povyshaya eyo davlenie Raznost davlenij zhidkosti v nasose i truboprovode obuslovlivaet eyo peremeshenie Gidravlicheskie nasosy podnimayut zhidkost na opredelyonnuyu vysotu podayut eyo na neobhodimoe rasstoyanie v gorizontalnoj ploskosti ili zastavlyayut cirkulirovat v kakoj libo zamknutoj sisteme Gidravlicheskie nasosy primenyayut v gidroperedachah naznacheniem kotoryh yavlyaetsya peredacha mehanicheskoj energii ot dvigatelya k ispolnitelnomu rabochemu organu a takzhe preobrazovanie vida i skorosti dvizheniya poslednego posredstvom zhidkosti Silovye privodyV kachestve silovogo privoda sluzhat razlichnye silovye ustanovki dvs dizelnye dvigateli elektrodvigateli Gidravli cheskie mashi ny tzh gidromashi ny energeticheskie mashiny osushestvlyayushie peredachu mehanicheskoj energii ot zhidkosti k dvizhushemusya tvyordomu telu ili ot dvizhushegosya tvyordogo tela k zhidkosti Termin gidravlicheskie mashiny yavlyaetsya obobshayushim dlya Gidravlicheskih turbin Turbin v kotoryh v kachestve rabochego tela ispolzuetsya voda primenyayushihsya v kachestve privoda elektricheskih generatorov na gidroelektrostanciyah Gidravlicheskih nasosov Gidravlicheskih mashin dlya sozdaniya potoka zhidkoj sredy Obyomnyh gidromashin Gidravlicheskih dvigatelej i nasosov obyomnogo principa dejstviya preobrazuyushih energiyu davleniya zhidkosti v mehanicheskuyu energiyu ili naoborot v processe poperemennogo zapolneniya rabochej kamery mashiny zhidkostyu i vytesneniya eyo iz rabochej kamery Naravne s elektricheskimi vrashayushimisya mashinami bolshinstvu gidravlicheskih mashin prisushe svojstvo obratimosti i vozmozhnost ih raboty kak v kachestve nasosov tak i v kachestve dvigatelej Termin gidravlicheskie mashiny ne sleduet putat s terminom gidroficirovannye mashiny pod kotorymi v okolotehnicheskom rechevom obihode ponimayutsya mashiny privod rabochih organov kotoryh vypolnen posredstvom gidravlicheskogo privoda Sm takzheGidravlicheskij instrumentPrimechaniyaGidravlika Gidravlicheskie mashiny S 12 Razdel 1 Gidravlicheskie turbiny GOST 23956 80 S 1 Termin 1 Gidravlicheskaya turbina Gidravlicheskie mashiny S 179 Razdel 2 Nasosy GOST 17398 72 S 2 Termin 1 Nasos Gidravlika uchebnoe posobie S 272 Glava 17 Osnovnye svedeniya ob obyomnyh gidromashinah P 3 1 Osnovnye ponyatiya GOST 17752 81 S 4 Razdel Obshie ponyatiya termin 6 Obyomnaya gidromashina Gidravlicheskie mashiny S 286 Razdel 3 Obratimye gidromashiny LiteraturaGOST 17398 72 Nasosy Terminy i opredeleniya M IPK Izdatelstvo standartov 1973 35 s GOST 17752 81 Gidroprivod obyomnyj i pnevmoprivod Terminy i opredeleniya M IPK Izdatelstvo standartov 1988 71 s GOST 23956 80 Turbiny gidravlicheskie Terminy i opredeleniya M IPK Izdatelstvo standartov 1980 12 s Krivchenko G I Gidravlicheskie mashiny Uchebnik dlya vuzov M Energiya 1978 320 s Pashkov N N Dolgachev F M Gidravlika Osnovy gidrologii M Energiya 1977 289 s Bashta T M Rudnev S S Nekrasov B B Bajbakov O V Kirillovskij Yu L Gidravlika gidromashiny i gidroprivody Uchebnik dlya mashinostroitelnyh vuzov 4 e izd stereotipnoe perepechatka so 2 go izdaniya M Izdatelskij Dom Alyans 2010 423 s ISBN 5 903 03488 8 Ssylki 1 knigi po gidravlicheskim mashinam na sajte http bookree org source source source source source source source Videourok gidravlicheskaya mashinaGidravlicheskie akkumulyatoryGidravlicheskim akkumulyatorom nazyvaetsya gidroyomkost prednaznachennaya dlya akkumulirovaniya energii rabochej zhidkosti nahodyashejsya pod davleniem s celyu posleduyushego ispolzovaniya etoj energii v gidroprivode V zavisimosti ot nositelya potencialnoj energii gidroakkumulyatory podrazdelyayut na gruzovye pruzhinnye i pnevmaticheskie Gidroakkumulyatory podderzhivayut na zadannom urovne davlenie kompensiruyut utechki sglazhivayut pulsaciyu davleniya sozdavaemuyu nasosami vypolnyayut funkciyu dempfera predohranyayut sistemu ot zabrosov davleniya vyzvannyh naezdom mashin na dorozhnye prepyatstviya Takzhe ispolzuyutsya dlya dostizheniya bolshej skorosti holostogo hoda pri sovmestnoj rabote s nasosami Gidravlicheskaya zhidkostChasto v roli gidravlicheskoj zhidkosti vystupayut gidravlicheskie masla Rabota s nimi trebuet soblyudeniya pravil tehniki bezopasnosti Gidravlicheskie filtryChasto ustanavlivayutsya v bake s gidravlicheskoj zhidkostyu Inogda na shemah ne oboznachayutsya V state ne hvataet ssylok na istochniki sm rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 7 iyunya 2019
