Общие сведения о гидравлических машинах
Тема: Основные типы насосов и гидродвигателей. Основные параметры гидромашин. 1. Назначение, классификация и область применения насосов и гидродвигателей. 2. Основные параметры гидродвигателей. насосов и 3. Устройство, принцип действия шестеренного насоса. 4. Пластинчатые насосы.
Назначение, классификация и область применения насосов и гидродвигателей Гидромашина – это устройство, создающее или использующее поток жидкой среды. Насос – это гидромашина, преобразующая механическую энергию привода в энергию потока рабочей жидкости. Гидродвигатель – это гидромашина, преобразующая энергию потока жидкости в механическую работу.
По принципу действия все гидромашины делятся на: vдинамические – это гидромашины, в которых взаимодействие ее рабочего органа с жидкостью происходит в проточной полости, постоянно сообщенной с входом и выходом гидромашины. vобъемные – это гидромашины, в которых взаимодействие ее рабочего органа с жидкостью происходит в герметичной рабочей камере, попеременно сообщающейся с входом и выходом гидромашины.
Классификация объемных насосов Объемные насосы роторные шиберные шестерен- пластинчаные тые роторнопоршневые аксиально- радиальнопоршневые по типу рабочего органа (вытеснителя): поршневые, плунжерные, диафрагменные зубчатые роторнопоступательные по способу привода: прямодействующие и вальные роторновращательные возвратно-поступательные
а б в Насосы возвратно-поступательного движения а-поршневой; б-плунжерный; в- диафрагменный
Классификация динамических насосов динамические насосы струйные червячные дисковые вихревые насосы трения диагональные осевые центробежные лопастные
Классификация гидродвигателей гидравлические двигатели объемные гидроцилиндры динамические гидротурбины гидромоторы осевые радиально-осевые диагональные
Гидроцилиндры и их условные графические обозначения: а – поршневой одностороннего действия; б – поршневой двухстороннего действия; в- поршневого двухстороннего действия с двухсторонним штоком; г – плунжерный; д - телескопический
Основные параметры насосов и гидродвигателей Основные параметры насосов: 1. Напор насоса Нн, м – приращение полной удельной механической энергии жидкости в насосе: 2. Подача насоса Qн, м 3/с – объем жидкости, подаваемый насосом в напорный трубопровод в единицу времени, различают теоретическую и фактическую подачи; 3. Частота вращения вала насоса n, об/с;
4. Угловая скорость ω, рад/с : ω=2πn; 5. Потребляемая мощность насоса N, Вт – мощность, подводимая к валу насоса: 6. Полезная мощность насоса Nп, Вт – мощность, сообщаемая потоку жидкости: 7. Коэффициент полезного действия (КПД) насоса н- отношение полезной мощности насоса к потребляемой: Необходимо отметить, что для характеристики работы гидромашин, кроме полного КПД, используют также частные КПД, которые учитывают различные виды потерь энергии.
1. Гидравлический КПД г. . Оценивает гидравлические потери напора на движение жидкости в каналах гидромашины. , где Нт- теоретический напор насоса; h –суммарные потери на напора на движение жидкости в каналах гидромашины. 2. Объемный КПД о. Учитывает объемные потери на утечки и циркуляцию жидкости через зазоры внутри гидромашины из области высокого давления в область низкого. , где Qт – теоретическая подача насоса; qут – суммарная утечка жидкости из области нагнетания в область всасывания.
3. Механический КПД м. Оценивает механические потери на трение в подшипниках и уплотнениях гидромашины. , где Nтр – мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения, возникающих в подшипниках и уплотнениях насоса; Nг – мощность гидравлическая, которую мог бы создать насос, если бы не было гидравлических и объемных потерь. Отсюда, полный КПД насоса равен произведению трех частных КПД: . Основные параметры гидродвигателя: 1. Напор, потребляемый гидродвигателем Hн, м – полная удельная энергия, отбираемая гидродвигателем у потока рабочей жидкости.
2. Расход, потребляемый гидродвигателем Qгд , м 3/с – объем жидкости, потребляемый гидродвигателем из трубопровода в единицу времени. 3. Частота вращения выходного вала гидродвигателя n, об/с или с-1. 4. Скорость поступательного движения выходного штока v, м/с. 5. Момент на выходном валу гидродвигателя Мгд, Н. м (для гидродвигателей с вращательным движением выходного звена). 6. Нагрузка (сила) на штоке гидродвигателя F, Н (для гидродвигателей с возвратно-поступательным движением выходного звена). 7. Потребляемая мощность гидродвигателя N, Вт – мощность, отбираемая у потока жидкости, проходящего через него: 8. Полезная мощность гидродвигателя Nп, Вт – мощность развиваемая на выходном звене гидродвигателя: -при вращательном движении выходного звена: -при возвратно-поступательном движении выходного звена: Nп=F. v
9. Коэффициент полезного действия (КПД) гидродвигателя гд может характеризоваться как полным КПД, так и частным. Устройство, принцип действия шестеренного насоса Шестеренный насос – это зубчатый насос с рабочими органами в виде шестерен, обеспечивающих герметичное замыкание рабочих камер и передачу вращающего момента с ведущего вала на ведомый. Наиболее простым по конструкции и распространенным является шестеренный насос с внешним зацеплением. Он состоит из корпуса 4 и двух эвольвентных зубчатых колес (шестерен) 1 и 3, находящихся в зацеплении. В представленной конструкции ведущей является шестерня 1, а ведомой -3.
Рабочий объем шестеренного насоса Wo=πDbh=2πbzm 2, где D – диаметр начальной окружности шестерни (D=mz); b – ширина шестерни; h – высота зуба (h=2 m); m – модуль зубьев; z – число зубьев (обычно z=8… 18). Шестеренный насос 1 -ведущая шестерня; 2 и 5 – впадины (рабочие камеры); 3 – ведомая шестерня; 4 – корпус; 6 – зуб. Пластинчатые насосы Пластинчатый насос – это роторно – поступательный насос с рабочими органами (вытеснителями) в виде плоских пластин. Могут быть однократного, двукратного или многократного действия. На рис. а представлен схема пластинчатого насоса однократного действия. Состоит из статора 6, ротора 4, в пазах 7 которого помещены пластины 5. Ротор 4 смещен относительно оси неподвижного статора 6 на величину эксцентриситета е.
Пластинчатые насосы однократного (а) и двукратного действия (б): 1, 3 – рабочие камеры; 2 – точка контакта; 4 – ротор; 5 – пластина; 6 – статор (корпус); 7 – паз; 8 пружина; 9 – область всасывания; 10 – область нагнетания. Рабочий объем пластинчатого насоса: Wo=2 e(πD-δz)bk , где е – эксцентриситет; D – диаметр ротора; δ – толщина пластины; z – число пластин; b – ширина пластины; k – кратность работы насоса.
Скачать презентацию Общие сведения о гидравлических машинах Тема Основные
103712.ppt