Гидромеханика (стр. 6 из 6)
Гидродинамический привод отличается от объемного тем, что в нем, кроме потенциальной энергии давления, используется кинетическая энергия потока жидкости. Силовой частью гидродинамического привода является гидропередача, осуществляющая преобразование механической энергии двигателя в энергию потока, а затем преобразующая энергию потока жидкости в механическую энергию рабочего органа.
В качестве преобразователей энергии в гидродинамических передачах применяются лопастные насосы и гидродвигатели (гидротурбины) . Конструкция гидродинамической передачи показана на рисунке 11. Жидкость от насоса, приводимого в действие каким-либо двигателем, поступает через направляющий аппарат 2, трубопровод 3 и направляющий аппарат 4 в турбину 5, а от турбины по трубопроводу 6 возвращается к насосу. Направляющие аппараты часто называют реакторами.
Подобная конструкция гидродинамической передачи была громоздкой и приводила к большим гидравлическим потерям энергии жидкости в трубопроводах. В 1902 г.
Рис 11.
Феттингер объединил основные элементы гидропередачи (насос, турбину и реактор) в одном корпусе, в результате чего ее конструкция существенно упростилась, а КПД значительно увеличился. Такую гидропередачу стали называть гидротрансформатором. Жидкость в рабочей полости гидротрансформатора циркулирует по замкнутому контуру.
Развитие судостроения, внедрение быстроходных двигателей внутреннего сгорания и паровых турбин вместо тихоходных паровых машин потребовали изменения конструкции механических передач. Впервые гидродинамическая передача была применена на морском флоте в 1907 г.:
гидротрансформатор, используемый в приводе судовой установки, имел высокий КПД (85%).
Для повышения экономичности гидропередачи позднее из гидротрансформатора был изъят реактор. Так появилась новая гидродинамическая передача, названная гидромуфтой. Отсутствие реактора снизило потери энергии при гидропередаче, в результате чего КПД гидромуфты увеличился до 98%, однако она потеряла способность преобразовывать крутящий момент.
5.4 Устройство, принцип действия и рабочие характеристики гидродинамических муфт.
Гидродинамической муфтой называется передача, обеспечивающая гибкое соединение ведущего и ведомого валов и передающая крутящий момент без изменения его значения в результате взаимодействия рабочей жидкости с лопатками насосного и турбинного колес.
Простейшая гидродинамическая муфта (рис. 12) состоит из двух соосно расположенных одно против другого колес с плоскими радикальными лопатками: насосного 3, соединенного с ведущим валом / (валом двигателя), и турбинного 2, соединенного с ведомым валом 4 (валом потребителя энергии). Расстояние между колесами составляет 3—10 мм. Рабочая полость гидромуфты заполняется жидкостью, которая служит промежуточным звеном между насосным и турбинным колесами и осуществляет силовую связь между ведущим и ведомым звеньями.
Рис. 12
При быстром вращении насосного колеса возникает центробежная сила, под действием которой рабочая жидкость отбрасывается к периферии рабочего колеса. По выходе из насосного колеса жидкость попадает на лопатки турбинного колеса, приводит его во вращение и возвращается опять в насосное, непрерывно циркулируя в гидромуфте. Частота вращения ведомого вала изменяется в результате изменения подачи жидкости на турбинное колесо, что в свою очередь связано с изменением частоты вращения ведущего вала.
При преобразовании энергии некоторая ее часть расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений; кроме того, происходят утечки жидкости. Поэтому в гидромуфте не может быть полного равенства между частотой вращения ведущего и ведомого валов.Заключение.
На основе законов гидромеханики решаются многие инженерные задачи при нефтедобыче, водоснабжении, орошении и мелиорации земель.
Особенно широкое применение гидромеханика нашла в машиностроении. Без гидравлических систем невозможно представить конструкцию современного металлорежущего станка, кузнечно-прессового оборудования, литейной машины для изготовления деталей из металла или пластмасс.
Большое применение гидравлика находит в системах подачи топлива, охлаждения, смазочных системах современных автомобилей, тракторов и других сельскохозяйственных машин.
Гидравлические системы находят широкое применение на животноводческих фермах и в других производственных подразделениях современного агропромышленного комплекса.
Алаи С. И., Ежевская Р. А., Антоненко Е. И Практикум по машиноведению. / Под общ. ред. Р. А. Ежевской.— М.: Просвещение, 1985.
Аршеневский Н. Н., Губин Ф. Ф. Губин М. Ф. и др. Гидроэлектрические станции. / Под ред. Ф. Ф. Губина и Г. И. Кривченко.— М.: Энергия, 1980.
Башта Т. М., Руднев С. С., Некрасов Б. Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы.— М.: Машиностроение, 1982.
Долгачев Ф. М., Л е и к о В. С. Основы гидравлики и гидропривод.—М.: Стройиздат, 1981.
Жабо В. В., Уваров В. В. Гидравлика и насосы.—М.:
Энергоатомиздат, 1984.
Кривченко Г. И. Гидравлические машины.—М.: Энергоатомиздат, 1983.
МожевитиновА. Л., Симаков Г. В..Михайлов А. В. и др. Введение в гидротехнику. / Под ред. А. Л. Можевитинова.— М.: Энергоатомиздат, 1984.
Пашков Н. Н., Долгачев Ф. М. Гидравлика. Основы гидрологии.— М.: Энергоатомиздат, 1985.
Черкасский В. М. Насосы, вентиляторы, компрессоры.— М.: Энергоиздат, 1984.
Ч у гае в Р. Р. Гидравлика.—Л.: Энергоиздат, 1982.
Эдель Ю. У. Ковшовые гидротурбины.—М.: Машиностроение, 1980.
[1]Алаи С. И., Ежевская Р. А., Антоненко Е. И Практикум по машиноведению. / Под общ. ред. Р. А. Ежевской.— М.: Просвещение, 1985.
[2]Кривченко Г. И. Гидравлические машины.—М.: Энергоатомиздат, 1983.
[3]Ч у гае в Р. Р. Гидравлика.—Л.: Энергоиздат, 1982
1. [4] Башта Т. М., Руднев С. С., Некрасов Б. Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы.— М.: Машиностроение, 1982.
[5]Долгачев Ф. М., Л е и к о В. С. Основы гидравлики и гидропривод.—М.: Стройиздат, 1981.