Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU (948287), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Результаты этой работы были изложены в его четырех классических мемуарах по этому вопросу и позволяют производить расчеты не только крыльев самолетов, но и лопасти рабочих колес гидравлических турбин, центробежных и пропеллерных насосов. Следует отметить, что теория Жуковского является первой, до сих пор не превзойденной, теорией машин такого типа. Гидротрансформатор изобрел немецкий профессор Г. Феттингер в 1902-1903 гг., поместив в один корпус два подвижных лопастных колеса (насосное и турбинное) и неподвижный направляющий аппарат, которые находились в непосредственной близости друг от друга.
Поток жидкости из одного колеса в другое поступал без трубопроводов, образуя круг циркуляции. При расположении направляющего аппарата на выходе из насоса за счет соответствующего профилирования можно изменять не только величину момента, передаваемого гидротрансформатором, но и направление вращения. Впервые гидродинамическая передача — гидротрансформатор с максимальным КПД 85 ',в (по патенту Г.
Фетгингера) — была применена в 1907 г. на морском флоте. К этому моменту на морских судах были установлены быстроходные двигатели внутреннего сгорания и паровые турбины вместо тихоходных паровых двигателей. В 1910 г. Феттингер для повышения экономичности гидродинамической передачи изъял реактор. Так появилась гидродинамическая передача, получившая название гидромуфты. Максимальный КПД гидромуфты 97...98;в. В сочетании с зубчатыми передачами гидромуфта стала применяться для привода гребных винтов на судах с паровыми турбинами.
Гидромуфту изобрел русский инженер Д.М. Михеев в 1908 г. Один из первых гидротрансформаторов для гидропередач автобусов был создан в 1928 г. шведской фирмой «Лисхоль-Смит». На серийных легковых автомобилях гидротрансформаторы с механической передачей стали устанавливать с 1947 г. (передача «Дайнафлоу», автомобиль «Бьюик» и др.). !б5 Ч. Рй Гидропневиопривод В СССР первая гидромуфта была создана в 1929 г. профессором А.П. Кудрявцевым.
Первый гидротрансформатор спроектирован и построен в 1932 — 1934 гг. в МВТУ им. Н.Э. Баумана. Это был трехколесный гидротрансформатор мощностью 44 кВт. Работы Н.Е. Жуковского и С.А. Чаплыгина послужили базой для проектирования лопастей рабочих колес и направляющих аппаратов лопастных машин — турбин и насосов совершеннейших конструкций. Исключительно ценными являются работы профессора И.И.
Куколевского, который первым применил законы динамического подобия к проектированию центробежных насосов (1904) и тем самым положил начало строго научному лабораторному экспериментированию в области насосостроення. Академик Г.Ф. Проскура, профессор И.И. Куколевский и профессор И.Н. Вознесенский создали пропеллерные насосы для канала имени Москвы с подачей 25 м'!с при диаметре рабочего колеса б,0 м. Опыт эксплуатации этих агрегатов в течение более 50 лет свидетельствует об их высоких качествах. Создание насосов для канала имени Москвы было большой победой советской науки и промышленности и явилось началом широкого развития отечественного гндромашиностроения.
В деле развития отечественного гидромашиностроения большие заслуги принадлежат также профессорам И.Г. Есьману, Н,М. Щапову, Н.Н. Ковалеву, С.С. Рудневу, В.С. Квятковскому и многим другим ученым и конструкторам. 5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРОПРИВОДЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАШИНАХ 5.1. Гидроприиод Вводные понятия и принцип действия гидропривода. Под приводом понимают устройство или совокупность устройств, предназначенных для приведения в действие рабочих органов машин или механизмов. Привод в обшем случае состоит из источника энергии, механизма для передачи и преобразования энергии (движения) и аппаратуры управления.
По виду энергии различают механические, электрические, пневматические н гидравлические приводы. В механических приводах энергия передается и преобразуется с помощью шарнирных (рычажных), зубчатых, винтовых и других механизмов. В электрических приводах, или электроприводах, электрическая энергия преобразуется в механическую с помощью электродвигателей. В пневматических приводах, или пневмоприводах, механическая энергия рабочей среды — сжатого рабочего газа — преобразуется в механическую энергию твердого тела — выходного звена пневмодвигателя. Гидравлическим приводом, или гидроприводом, называют устройство (агрегат) для приведения в движение механизма ~машины), преобразующее и передающее энергию посредством рабочей жидкости н составленное из приводного двигателя, насоса, гидро- двигателя, устройств управления, дополнительных и вспомогательных устройств.
Передача энергии осуществляется гидроприводом с двойным преобразованием: сначала механическая энергия приводящего двигателя преобразуется насосом в механическую энергию потока рабочей жидкости, а затем в гидродвигателе механическая энергия потока рабочей жидкости преобразуется в механическую на его выходном звене. В зависимости от вида механической энергии потока рабочей жидкости различают гидродинамическне передачи и объемные 1б7 Ч.П. Гидроппевчопривод гидроприводы. В гидродинамической передаче используется кинетический вид механической энергии потока рабочей жидкости в виде скоростного напора.
В объемном гидроприводе механическая энергия передается потоком рабочей жидкости в виде напора гидростатического давления при относительно малых кинетической энергии и геометрическом напоре. Объемные гидроприводы и гидродинамические передачи различны по конструкции и областям применения и рассматриваются раздельно. Структурная схема гидропривода. Гидропривод включает в себя: насос — источник преобразования энергии, гидравлический двигатель (нли гидродвигатель), гидролинии и предназначен для передачи энергии от приводящего двигателя к звеньям машины. Кроме того, гидропривод содержит другие устройства, в том числе электротехнические изделия.
Устройства управления гидропривода (рис. 5.1) предназначены для изменения направления и параметров потока рабочей жидкости. Гидролинии, по которым проходят потоки рабочей жидкости, соединяют насос и гидравлический двигатель. Гидравлические устройства необходимы для изменения направления и параметров потока рабочей жидкости. К ним относятся гидроклапаны, гидродроссели, гидрораспределнтелн, а также кондиционеры рабочей среды (фильтры, отделители влаги и воздуха, сапуны, холодильники, нагреватели), гидроемкости (баки, аккумуляторы).
Приводящий двигатель Рис. 5.1.Функциональная схема гидропривода Рабочая жидкость, применяемая в гидроприводе, представляет собой рабочую среду, с помощью которой механическая энергия передается к гидродвигателю. Область применения гндропривода определяется его преимуществами и недостатками (основныс преимущества гидроприводов— малые габариты и масса на единицу передаваемой мощности, иными словами, высокая удельная мощность, т. е. возможность развивать 168 Гл.
5. Обилие сведения о гидроприводе и гидравлических машинах высокие значения сил, крутящих моментов, скорости при относительно малом объеме, небольшой массе и инерционности гидродвигателей). К другим преимуществам гидроприводов относятся: бесступенчатое регулирование скорости движения выходного звена и возможность получения больших передаточных чисел; плавность, равномерность и устойчивость движения выходного звена гидродвигателя; сравнительно надежная и простая защита от перегрузок; удобство компоновки и передачи энергии к рабочим органам исполнительных механизмов; возможность длительное время удерживать груз в заданном положении и перемещать рабочий орган, находящийся в состоянии покоя под полной нагрузкой; управление механическим и электропневмоприводом, аналоговыми или импульсными системами (включая компьютер, микропроцессор и др.) в сочетании с возможностями встроенной логики; простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение; малый момент инерции гидродвигателей и, как следствие, быстрый реверс; самосмазываемость гидроустройств.
Эти преимущества обусловливают широкое распространение гидроприводов несмотря на незначительно меньший общий КПД по сравнению с механическими передачами. Основные недостатки гидроприводов: зависимость их характеристик от температуры рабочей жидкости; высокие требования к технологии изготовления; необходимость обеспечения высокой степени герметичности соединений для предотвращения утечек рабочей жидкости из гидросистемы привода; пожароопасность при использовании горючей рабочей жидкости.
Во второй части учебного пособия термины и определения соответствуют ГОСТ 17398 -72 и 17752 — 81, а условные схемные обозначения и схемы гидравлических и пневматических устройств приводов — ГОСТ 2.780 — 96, 2.781 — 96, 2.782 — 96 и 2.784 — 96. 5.2. Гидравлические машины Классификации гидравлических маигин по принципу действия. Гидравлической машиной, или гидромашиной, называют устройство, элементы которого совершают движение в целях преобразования механической энергии твердого тела в механическую энергию потока рабочей жидкости или, наоборот, механической энергии потока рабочей жидкости — в механическую энергию твердого тела и передачи ее рабочему органу машины.
169 Ч И. Гидропневмопривод В гидромашине происходит преобразование энергии, приводящее к появлению на ее рабочих органах сил как результат воздействия распределенных в жидкости сил. Из гидромеханики известно, что в общем случае результирующая сила, которая действует со стороны потока жидкости на ограничивающие его стенки, представляет собой сумму гидродинамической и гидростатической составляющих.
Причину возникновения сил на рабочих органах используют как определяющий признак для классификации гидромашин по принципу действия (рис. 5.2), Рис. 5.2. Классификация гидромашин по принципу действия Гидродинамические силы действуют на рабочие органы, например лопасти вращающегося рабочего колеса гидромашины, которую называют лопастной, или дипамической, гидромашиной.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
