Гидростатические машины – Гидростатические машины и механизмы | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

3.7. Гидростатические машины и механизмы

Свойство
гидростатического давления, создаваемого
в одной точке покоящейся жидкости,
передаваться одинаково всем остальным
точкам (закон Паскаля) широко используется
при конструировании различных
гидравлических установок.

В
частности, на этом законе основана
работа гидравлических прессов,
аккумуляторов, повысителей давления
(мультипликаторов), гидравлических
подъемников, тормозных систем и других
устройств. В задачу нашего курса не
входит изучение всего многообразия
применяющихся гидравлических устройств.
Поэтому рассмотрим лишь отдельные
примеры гидростатических механизмов.

Рис.3.21

Гидравлический
пресс состоит из двух цилиндров (рис.3.21)
с поршнями, площади которых равны ω1
и ω2.
Если на поршень малого цилиндра действует
сила Р1,
то внутри жидкости создается давление
.
Это давление согласно закону Паскаля
передается всем точкам жидкости, в том
числе и поршню с сечением ω2.
Сила
Р2
= р ω2
или

Таким
образом, за счет увеличения площади
поршня большого цилиндра по сравнению
с малым получается выигрыш в силе. В
работе получается проигрыш, т.к. еще
затрачивается работа на преодоление
сил трения. Гидравлический пресс – это
своего рода «гидравлический» рычаг по
аналогии с механическим. к.п.д.
пресса находится в пределах ŋ=0,80…0,85.
Давление рабочей жидкости в приводах
прессов достигает 1000…1200 ат.

Гидравлический
аккумулятор – устройство, служащее для
накопления потенциальной энергии
жидкости. Основным его назначением
является аккумулирование гидравлической
энергии в периоды пауз в ее потреблении
(прессами или различного рода подъемниками),
которая потом используется при включении
их в работу.

Применение
гидроаккумуляторов дает возможность
ограничивать мощность насосов величиной
средней мощности потребителей
гидравлической энергии или же, в системах
с эпизодическим действием, обеспечить
перерывы в работе насосов.

Особое
преимущество аккумуляторы имеют в
гидросистемах с эпизодическими большими
пиками расхода, которые в некоторых
случаях во много раз превышают средний
расход жидкости в системе. энергия,
накопленная в аккумуляторе, может быть
отдана в очень короткое время, поэтому
аккумулятор может кратковременно
развить большую мощность.

Аккумуляторы
применяют также в машинах, в которых
необходимо обеспечить компенсацию
утечек при длительной выдержке изделия
под давлением. К подобным случаям
относятся формовка и вулканизация
изделий из каучука, прессование деталей
из пластмасс и пр.

Кроме
того, аккумулятор служит аварийным
источником энергии, компенсатором
утечек, гасителем гидравлических ударов.

В
практике машиностроения применяют в
основном газовые (пневматические),
грузовые и пружинные аккумуляторы
(рис.3.22).

Рис.3.22

Максимальное
давление, которое получают в машиностроении
с помощью насосов, обычно не превышает
700 ат. Для получения более высоких
давлений обычно применяют повысители
давления (мультипликаторы), что особенно
целесообразно в тех случаях, когда
необходимо развить большие давления
при малых расходах жидкости.

В
прессах распространены мультипликаторы,
повышающие давление насоса от 210…350 до
1100 ат. К.п.д. подобных мультипликаторов
находится в пределах 0,94…0,96.

Коэффициент
усиления мультипликатором, под которым
понимают отношение выходного давления
к входному, находится в пределах 1000:1.
Так, существуют парогидравлические
мультипликаторы, которые повышают
давление от 7 до 6000 ат.

Наиболее
распространенная схема мультипликатора
представлена на рис.3.23.

Рис.3.23

Давление
p1
подводится в цилиндр 1, внутрь которого
входит подвижный полый цилиндр 2 весом
G
и диаметром D.
Цилиндр скользит по неподвижному
плунжеру 3 диаметром d,
канал которого отводит жидкость под
повышенным давлением p2.

studfiles.net

Гидростатические машины

Количество просмотров публикации Гидростатические машины — 1592

Работа гидростатических машин базируется на основном законе гидростатики (законе Паскаля): сила давления, передаваемая на стенки сосуда, пропорциональна площади стенки.

Возьмем два сообщающихся сосуда площадью сечения ω1 и ω2 (рис. 2.15), закрытых поршнями, причем ω1 < ω2 . Пусть к поршню малого сосуда приложена сила Р1которая создает под поршнем давление р0 = Р11. По закону Паскаля это давление передается во всœе точки жидкости. Следовательно, на поршень ω2 будет действовать сила давления

(2.66)

Сила давления Р2во столько раз больше силы давления P1, во сколько раз площадь ω2 больше площади ω1,. На этом принципе основана работа многих гидравлических устройств. Рассмотрим некоторые из них.

  Рис. 2.15. Сообщающиеся сосуды
 

Гидравлический пресс(рис. 2.19) состоит из двух цилиндров разных диаметров, соединœенных между собой трубопроводом. Цилиндры заполнены жидкостью.

  Рис. 2.16. Схема гидравлического пресса

В малом цилиндре находится поршень (ʼʼнырялоʼʼ) диаметром d с рычагом, имеющим неподвижную опору. Плечи рычага b и (а – b). В большом цилиндре давление жидкости передается на поршень диаметром D. В случае если к рычагу приложена сила F , то силу давления Р1передаваемую на ныряло и создающую в жидкости дополнительное давление, можно определить из уравнения

P1b = Fa, откуда (2.67)

. (2.68)

Сила давления, действующего на поршень большого цилиндра,

, (2.69)

где ω2 — площадь большого поршня ( , ω1 — площадь ныряла .

Отсюда

. (2.70)

Из уравнения (2.70) следует, что с помощью подбора диаметров большого поршня и ныряла, а также плеч рычага можно получить сколь угодно большую силу Рвпри значительно меньшей силе F. Но усилие прессования Рпрбудет несколько меньше силы Рвиз-за утечек жидкости и потерь на трение. Эти потери учитываются коэффициентом полезного действия пресса η, который на практике составляет 0,75…0,85. В современных прессах получают усилия прессования более 250000 кН.

Мультипликатор— устройство для повышения давления жидкости — состоит из двух связанных друг с другом цилиндров (рис. 2.20). В цилиндре низкого давления находится поршень большого диаметра D, который соединœен с плунжером малого диаметра d, входящим в цилиндр высокого давления.

Получаемое давление рвбудет в D2/d2 раз больше подводимого давления рн (на практике в 40…60 раз). Мультипликаторы, главным образом гидравлические, имеют ограниченное применение в современных гидравлических прессах (для увеличения усилия прессования), в пневмогидравлических усилителях (в многоточечных зажимных устройствах металлорежущих станков).

  Рис. 2.17. Схема гидравлического мультипликатора: 1 — плунжер малого диаметра; 2 — поршень большого диаметра; 3 — рабочая жидкость

Гидравлический аккумуляторслужит для выравнивания давления и расхода жидкости или газа в гидравлических установках. Различают аккумуляторы поршневые и беспоршневые. Гидравлические аккумуляторы используют в системах с резко переменным расходом жидкости или газа. В периоды уменьшения потребления аккумулятор накапливает жидкость (газ), поступающую от насосов (или компрессоров), и отдает ее в моменты наибольших расходов.

Поршневой аккумулятор (рис. 2.18, а)имеет резервуар, как правило, цилиндрической формы, внутри которого свободно перемещается поршень. В резервуар подается жидкость под давлением, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ удерживается постоянным благодаря внешнему воздействию на поршень груза либо воздуха из подключенной пневмосœети. В беспоршневых аккумуляторах (рис. 2.18, б) давление поддерживается постоянным за счёт давления в пневмосœети, непосредственно соединœенной с резервуаром аккумулятора, причем давление воздуха равно давлению жидкости.

Рис. 2.18. Гидравлические аккумуляторы: а — поршневой; б — беспоршневой; 1 — резервуар; 2 — поршень; 3 — грузы; 4 — баллоны со сжатым воздухом

Разновидностью гидравлических аккумуляторов является пневматический аккумулятор для уменьшения колебаний давления сжатого воздуха в пневматической сети (применяют в крупных пневматических сетях, на ветроэлектростанциях и т. п.). Он представляет собой резервуар, включенный в воздуховод и снабженный предохранительным клапаном. Клапан регулирует на заданное предельное давление.

Домкрат— механизм для подъема тяжелых штучных грузов при выполнении ремонтных, монтажных или погрузочно-разгрузочных работ. Гидравлические домкраты бывают периодического действия с ручным приводом и непрерывного действия с механическим приводом.

В домкрате периодического действия (рис. 19) подъем поршня 1, являющегося опорой для груза, осуществляется рабочей жидкостью, подаваемой в нижнюю полость стакана 2 поршневым насосом, приводимым в действие вручную рукояткой 4 и снабженным всасывающим и нагнетательным клапанами. Опускание груза происходит при перепускании рабочей жидкости из стакана в резервуар насоса.

Рис. 2.19. Гидравлический домкрат периодического действия: 1 — поршень с подставкой для груза; 2 — стакан; 3 — клапанная коробка; 4 — рукоятка

В домкратах непрерывного действия рабочая жидкость подается в надпоршневое пространство, благодаря чему вверх перемещается не поршень, а стакан вместе с грузом, резервуаром и насосом. Стакан и поршень связаны между собой возвратными пружинами. В случае если при крайнем верхнем положении цилиндра под него подвести опоры и открыть спускной вентиль, то под действием усилия пружин поршень поднимется вверх и вытеснит жидкость в резервуар.
Размещено на реф.рф
Под поршень вновь подводят опоры, и цикл работы повторяется без перестановки домкрата.

referatwork.ru

Hydrostatic machine — grease monkey

Hydraulic Press. According to the law of Pascal, External pressure p0, applied to the free surface of the liquid in a closed vessel, transmitted at any point without changing the liquid. The transfer pressure forces can top, down, around knots, and long-distance, as well as the possible direction of the control pressure force and motion.

This forms the basis of the hydraulic press, hydraulic drives and any machinery and machine tools. The operating principle of the hydraulic press is used in hydraulic jacks, which serve for lifting.

Hydraulic Press (rice. 84) It consists of a lever 1, large cylinder 3, in which a piston moves and a small diameter cylinder D 2, wherein the piston moves diameter d. Small cylinder 2 connected to a pump, by which a large cylinder 3 hydraulic fluid is pumped, usually oil. Small cylinder piston 2 It is driven by a second class lever with shoulders, a and b.

If you attach to the end of the lever force F, on the small piston and d, значит, on the liquid underneath to act a certain force F1. The magnitude of this force according to the law of the second class lever is:

F1 = F (B / a),

and the pressure p, generated in the liquid, from small piston:

р = 4F1/πd2,

πd2— Cross-section of the small piston s1.

This pressure through the pump and connecting pipe under the law is passed Pascal, as an external, on the large piston, and the force F2, acting on the large piston:

F2 = F (b/а) (D / d)2.

Actual strength, compressive load, abrasion in a somewhat smaller system will. It takes into account the introduction of the formula press efficiency:

F2 = ηF (b / a) (D / d)2,

where η — efficiency, equal 0,8 ÷ 0,85.

Hydraulic accumulators in the flow pattern of machine tools designed for storing the working fluid energy, pressurized. The use of hydraulic accumulators must be:

  • when the hydraulic drive system for short periods of time, requires a large fluid flow, exceeding the supply pump;
  • with the pump stopped, when the accumulated potential energy of the battery is used to provide short-term operation of the power authority, eg, the control devices or to create a certain force for clamping the workpiece, and t. п.

The use of hydraulic accumulators in the hydraulic drive system with periodic uneven flow of fluid reduces the computational power of the pump and increase the overall efficiency of the drive. Мощность, developed by hydraulic motors (eg, gidrocilindrami), often greater than when using the battery mounted pump capacity 15-20 times. There accumulators:

  • trucks with an elastic body;
  • Hydropneumatic without separator, delimited;
  • membrane hydropneumatic accumulator;
  • balloon hydropneumatic accumulator.

Поделиться ссылкой:

Liked this:

Like Loading…

Похожее

tehnar.net.ua

Гидростатическая машина — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Гидростатическая машина

Cтраница 1

Гидростатические машины являются обратимыми. Они могут работать как в режиме насоса, так и в режиме гидродвигателя. Например, если машина тормозится, то ее двигатели переходят на режим работы насоса, а насос — на режим работы двигателей. При этом магистрали высокого и низкого давления меняются местами: магистраль высокого давления А становится магистралью низкого давления, а магистраль низкого давления Б — магистралью высокого давления. Система подпитки в этом случае должна быть подключена к магистрали А.
 [2]

Всякая гидростатическая машина состоит из следующих основных частей: ротора, статора, уплотнителей и распределителей.
 [3]

Для любой гидростатической машины большое значение имеет правильный выбор величины рабочего давления, так как от этого зависят габариты и вес машины. Особенно большое значение это приобретает при создании гидрообъемных передач самоходных машин.
 [4]

В гидростатических машинах основные утечки рабочей жидкости происходят через зазор рабочих элементов ( уплотнителей): для лопастных машин — между лопастью и статором, с одной стороны, и лопастью и ротором, с другой стороны; для поршеньковых машин — через кольцевой зазор между поршеньком и цилиндром. Кроме того, рабочая жидкость может перетекать из полости нагнетания в полость всасывания в распределительном устройстве.
 [5]

Например, гидростатическая машина имеет два вида парных потоков: вращательные механические и поступательные гидравлические. Таким образом, механические потоки между собой однородны, а также однородны и гидравлические потоки.
 [6]

Рабочий цикл гидростатической машины состоит из двух процессов: наполнения рабочей камеры жидкостью и ее выталкивания из рабочей камеры в магистраль.
 [7]

Детали радиально-поршеньковои гидростатической машины изготавливаются из разных материалов. Так, блок цилиндров обычно отливается из антифрикционного чугуна, реже ( для машин малой производительности) из бронзы. Распределительные втулки изготавливаются из бронзы.
 [8]

Большая часть гидростатических машин и приборов использует свойства сообщающихся сосудов.
 [9]

Простейшая схема лопастной гидростатической машины и ее работа в режиме насоса и в режиме мотора рассмотрены в гл.
 [10]

Допустим, что гидростатическая машина имеет два гидравлических потока, протекающих по трубопроводу высокого и низкого давления. Эти потоки будут абсолютными, так как их скоростные факторы — напоры Нг и Я2, определяются по отношению к неподвижным внешним осям координат.
 [11]

Поиском конструктивных решений гидростатических машин с напором более 200 кГ / см2 и скоростями от 1500 до 4000 об / мин, обеспечивающими ресурс 2000 — 5000 ч работы без ремонта, в настоящее время заняты многие конструкторские и научно-исследовательские организации как у нас, так и за границей.
 [13]

Если при проектировании гидростатических машин нет особых ограничений по габаритам, то следует руководствоваться нижним пределом допускаемых контактных давлений; срок службы машины в этом случае будет большим.
 [14]

По конструкции уплотнителей все гидростатические машины разделяются на поршеньковые, лопастные, винтовые и зубчатые.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4




www.ngpedia.ru

Машины гидростатические — Справочник химика 21





    Основное уравнение гидростатики (или закон Паскаля) применяют для расчета давления на дно и стенки сосудов, гидростатических машин (гидростатический пресс и гидростатический аккумулятор), гидрозатворов, для определения уровней жидкости в сообщающихся сосудах, измерения давления дифференциальным манометром и др. [c.95]

    Правильная эксплуатация электродвигателя, машины или аппарата удлиняет срок их работы, уменьшает простой оборудования, снижает расход сырья и себестоимость продукции. Поэтому, прежде чем приступить к использованию химико-технологической машины или аппарата, нужно хорошо ознакомить весь обслуживающий персонал с особенностями устройства и правилами эксплуатации, так как ошибка, допущенная одним из операторов, может быть причиной вынужденной остановки отдельной машины, а иногда и всей технологической линии. Так например, при использовании в машине гидростатических подшипников с подачей жидкости в них от смежной технологической линии цеха или завода необходимо в этой линии на все время работы электродвигателя поддерживать давление в определенных пределах сброс давления ведет не только к повышенному износу в подшипниковых узлах, но и к аварии. На этом примере показано, что надежная работа машины иногда зависит не только от операторов, обслуживающих данный участок, но и от действий операторов соседних участков или цехов предприятия. [c.338]








    Процесс экструзии заключается в непрерывном выдавливании расплава полимера через формующую головку, придании ему необходимой конфигурации и последующем охлаждении изделия. Течение расплава через формующие головки происходит под действием давления, которое создается шнековым или дисковым экструдером. Экструдер (экструзионная машина) должен обеспечивать передвижение полимера вдоль цилиндра, его плавление и гомогенизацию, а также создание в цилиндре машины гидростатического давления. Методом экструзии изготавливаются трубы, пленки, профили, сетки в основном из термопластичных полимеров — полиэтилена, полистирола, поликарбоната, поливинилхлорида и др. Поскольку процесс экструзии осуществляется непрерывно, он является наиболее прогрессивным, так как позволяет производить изделия с небольшими трудовыми и энергетическими затратами при незначительных потерях материалов. [c.103]

    При определении горизонтальности пользуются линейкой и нивелиром или гидростатическим уровнем. Гидростатический уровень состоит из двух сообщающихся сосудов, соединенных резиновыми шлангами и заполненных подкрашенной жидкостью. Сосудами служат стеклянные трубки, на которые нанесены шкалы с делениями. Горизонтальность обеспечивается при равенстве столбов жидкости в трубках. Гидростатический уровень позволяет наметить горизонтальную линию, определить различие в высоте двух частей машины или двух половинок фундамента, наметить необходимый уклон трубопровода и т. д. [c.133]

    Поэтому был сконструирован специальный моделирующий фильтр, названный камерным. Суспензия заливалась в сосуд прямоугольной формы, снабженный в нижней части однолопастной мешалкой с горизонтальной осью вращения (200 об-мин- ). В суспензию на определенную глубину опускался по направляющим камерный фильтр, поверхность фильтрования которого могла размещаться под различными углами к горизонту соответственно тому участку поверхности на листоформовочной машине, который моделировался в данном опыте. При этом величина гидростатического давления на том же участке машины моделировалась соответствующим вакуумом, создаваемым в камерном фильтре. Включение вакуума и измерение продолжительности фильтрования производились автоматически. [c.122]

    Гидростатические передачи различных машин, работающих при давлении до 40 МПа масло обеспечивает пуск и работу гидросистем при температуре от —20 до 80 °С [c.452]

    На этом основана работа гидростатических машин (прессов, домкратов и др.). [c.32]

    Гидростатические машины. На использовании основного уравнения гидростатики основана работа гидростатических машин, например гидравлических прессов химической промышленности для прессования и брикетирования различных материалов. Если приложить относительно небольшое усилие к поршню 1, движущемуся в цилиндре меньшего диаметра 1, и создать давление р на поршень, то, согласно закону Паскаля, такое же давление р будет приходиться на поршень 2 в цилиндре большего диаметра При этом сила давления на поршень 1 составит [c.35]

    Часто опоры поршней на наклонный диск выполняют в виде гидростатических башмаков 8. Жидкость из цилиндра проникает через к нал 9 (рис. 4-14, /) в камеру 11 башмака. Из нее, создавая утечку жидкость вытекает наружу через зазор г, равный приблизительно сумме шероховатостей опорной поверхности 17 диска 12 и опорной поверхности 10 башмака 8. В камере устанавливается давление р , пропорциональное давлению в цилиндре (Рб Ри)- Размеры камеры II я поверхности 10 выбирают так, чтобы сила давления ре была равна Я, т. е. уравновешивала бы силу со стороны поршня. Гидростатический башмак обеспечивает жидкостное трение о диск 12 при любом значении р . Недостатком башмаков являются утечки ухудшающие жесткость характеристики машины. [c.297]

    Достоверные значения перечисленных КПД объемных машин могут быть получены только экспериментально. Для серийно выпускаемых насосов и гидродвигателей значения КПД, полученные в результате стендовых испытаний, известны и опубликованы. Следует иметь в виду, что значения КПД зависят от режимов работы гидромашины. Примеры характеристик полного КПД насоса и гидромотора аксиально-поршневого типа с торцовым распределителем и гидростатическими подпятниками поршней показаны на рис. 1,7. Величины, характеризующие режим работы и размер гидромашины, представлены на графиках в относительной форме  [c.32]

    В очередном выпуске приведены результаты исследований накопления повреждений и образования трещин, динамической концентрации напряжений вокруг отверстий, больших прогибов гибких оболочечных элементов и процессов газо- и гидростатического формования. Проанализированы вопросы устойчивости оболочек, включая многослойные оболочечные конструкции, при простом и комбинированном нагружениях. Рассмотрены методы расчета лепестковых упругих муфт, многослойных сосудов давления, динамических характеристик пластинчатых систем, а также другие вопросы прочности как в общей постановке для широкой номенклатуры машиностроительных конструкций, так и в виде конкретных рекомендаций для определенных узлов и деталей машин. [c.136]

    Поскольку Qn>Qs, то уровень воды в баке начнет понижаться, гидростатическая составляющая потерь давления начнет уменьшаться, и характеристика сети расположится ниже. Рабочая точка будет перемещаться по характеристике насоса вниз до тех пор, пока не займет положения точки Г, режим работы в которой тоже не является устойчивым, так как незначительное понижение уровня воды в баке (например, вследствие инерционности процесса) приведет к скачкообразному переходу режима работы насоса в точку Д. При этом происходит резкое увеличение подачи — Qn>Qi. Так как Q.u>Qn, то уровень воды в баке начнет повышаться, следовательно, начнет возрастать гидростатическая составляющая потерь давления, и рабочая точка будет перемещаться по характеристике насоса из точки Д в точку Б, достигнув которой, скачкообразно перейдет в точку iS и т. д. Скачкообразное изменение режима работы насоса по аналогии с работой поршневой машины получило название помпаж. Помпаж обнаруживается прежде всего по характерному, строго периодическому изменению шума насоса и интенсивным колебаниям напора в сети. Работа насоса в условиях помпажа крайне нежелательна и не должна допускаться при эксплуатации. Особенно нежелательна она в том случае, если точка В оказывается во П квадранте, т. е. когда режим работы переходит в область отрицательных подач. При отсутствии обратного клапана жидкость пойдет из бака в резервуар через насос (рис. 3.63,г). [c.132]

    Гидростатические машины. Наиболее распространенным типом гидростатических машин является гидравлический пресс, который применяют для прессования и брикетирования различных материалов пластических масс, металлокерамических порошков и др. В основу работы гидравлического пресса положен закон Паскаля. При приложении сравнительно небольшого усилия к поршню 1 (рис. 6-2), движущемуся в цилиндре меньшего диаметра и создании удельного давления р на поршень 1 и, следовательно, на рабочую жидкость (вода, масло и др.), такое же давление р будет приходиться на поршень 2 большего диаметра О. При этом сила давления на поршень 7 и на поршень 2 соответственно составит [c.96]

    В процессе испытаний можно поддерживать постоянными указанные силовые факторы, а также скорости изменения осевой силы, гидростатического давления и крутящего момента. Машина может работать при постоянных значениях нагрузок (ползучесть) и деформаций (релаксация напряжений), а также при постоянной скорости нагружения и деформирования. [c.67]

    Современный экструдер — это машина, обеспечивающая одновременно нагрев полимера за счет работы сил внутреннего трения и гомогенизацию вследствие больших деформаций сдвига, а также создающая гидростатическое давление, необходимое для непрерывного продавливания материала через профилирующий инструмент. Поэтому можно определить современный экструдер как совершенно свободный от пульсации давления насос, подающий термически однородный расплав с постоянной производительностью и при постоянном давлении. [c.198]

    На основе этой машины создана установка ИП-2Д для испытаний образцов толщиной до 3 мм при гидростатическом давлении коррозионной среды до 20 МПа 137]. В сосуде 9 с крышкой 1 (рис. 1.38) находится под давлением жидкость А —масло Индустриальное-20 . В резервуар помещена резиновая камера с испытуемым образцом 3. Камеру заполняют исследуемой жидкостью Б. Образец крепят в захватах, один из которых подвижный. Усилие от рычагов 8 передается на захват посредством соосных валов 5 и 6, установленных в стакане 7. Валы герметизируют резиновыми кольцами, поджимаемыми втулками в верхней части. В нижней части цилиндрическое резиновое кольцо поджимается втулкой и двумя круглыми кольцами, находящимися в выточках между валами. [c.48]

    Если ротор жесткий, то место приложения сил не играет существенной роли и гидромеханические силы в смазочном слое подшипников и в каналах рабочих колес, а также электромагнитные силы могут быть объединены. Тогда уравнения (1) — (10), описывающие движение статически ненагруженных роторов с жидкостной смазкой подшипников, остаются справедливыми, если в них вместо величины угловой скорости (о ввести со/, где / — некоторый коэффициент, причем / > 1 при действии дополнительного возбуждения по вращению ротора / противоположном направлении этого возбуждения. В первом случае частота автоколебаний, отнесенная к угловой скорости ротора, повышается, а во втором — снижается. При этом в обоих случаях движение статически ненагруженных роторов остается неустойчивым. При наличии стабилизирующих факторов — статической нагрузки, гидростатической подачи смазки и пр. названные виды возбуждения могут проявляться весьма различным образом. В турбинах и других машинах, где / > 1, воздействие рабочей среды берет на себя значительную часть дополнительных сил демпфирования и упругости и тем самым существенно снижает устойчивость. Это непосредственно следует из приведенного ниже уравнения (17) гл. IV, в котором повышение величины О равносильно возрастанию параметра /. Известны случаи, когда по этой причине роторы оказывались неустойчивыми даже при большом статическом эксцентрицитете цапф вплоть до Хо = 0,9. Особенно неустойчивы низкотемпературные турбодетандеры, перерабатывающие газ в его состоянии, близком к конденсации паров. [c.130]

    В гидростатических или газостатических опорах рабочие детали (плита, ротор и т. п.) поддерживаются на слое жидкостной или газовой смазки, подаваемой от насоса при избыточном давлении. Такие опоры были предложены свыше 100 лет назад. Первоначально при их применении преследовалась цель устранить полусухое трение при медленном перемещении деталей и облегчить тем самым запуск роторов турбомашин. Впоследствии выяснилось, что гидростатические опоры обладают ценными упругими и демпфирующими свойствами и могут быть использованы для стабилизирования движения быстроходных роторов. Эти положительные качества гидростатических опор достигаются вследствие повышения давления подаваемой смазки, увеличения ее расхода, применения регулирующих органов на смазочных коммуникациях и некоторого усложнения конфигурации подшипников. Поэтому гидростатические радиальные подщипники применяются преимущественно в быстроходных или, наоборот, в весьма тихоходных ответственных машинах. Кроме того, в турбомашинах нередко применяются осевые гидростатические опоры (подпятники). Имея в виду эти конструкции, рассмотрим сначала простейшую (для наглядности) гидростатическую опору, поддерживающую массивную, плоскую, весьма широкую В 3> Ь) плиту (рис. 31). Здесь смазка подается при постоянном, обеспечиваемом регулятором 2 давлении р, про.хо-дит щелевой дроссельный канал длиной а, поступает в камеру с длиной 2Ьк и высотой Як и вытекает по краям плиты в окру-жащее пространство, в котором давление имеет значение Ра-Усложним несколько эту конструкцию, предположив, что дно камеры покрыто слоем упругого материала. Тогда высота ка.меры Як зависит от давления в ней рк и выражается соотношением [c.144]

    При оптимальном проектировании комбинированных опор приходится идти на компромисс между весьма различными противоречивыми требованиями. С одной стороны, повышение сопротивления канала и увеличение гидростатического давления подаваемой смазки улучшают качество опоры и ее способность стабилизировать движение ротора. Но здесь нужно знать меру, ибо это достигается путем повышения мощности насоса, подающего смазку, и увеличения количества подаваемой смазки. А для этого требуется более громоздкая смазочная система, включающая фильтры, клапаны, холодильники, отстойники и пр. Так как это может вести к заметному утяжелению и удорожанию машин, то для улучшения свойств гидростатических опор при их проектировании приходится варьировать размеры каналов и их конфигурацию. Это влечет за собой увеличение трудоемких расчетов, связанных с решением систем, состоящих из уравнений Рейнольдса для каналов сложной формы. [c.169]

    Назначая размеры опоры и параметры, следует стремиться к тому, чтобы названные условия были выполнены при возможно меньшем гидростатическом давлении подаваемой смазки и прп возможно малых ее утечках Уа из демпфера в картер машины. Для этого рекомендуется параметры Я] и Яз выполнять в пределах от 0,5 до 2 и зазор в демпферной части На делать несколько (раза в два) большим подшипникового зазора Но. [c.245]

    В машине 3 в соответствии с расчетами при достижении угловой скоростью значений со = 2000 3000 начинались автоколебания с переменной интенсивностью. Если такой ротор стабилизировать посредством симметричных гидростатических подшипников, то согласно соотношениям (70) и (75) гл. IV при [c.260]

    Ротор опытной турбомашины 4 был выполнен с гидростатическими подшипниками с газовой смазкой, подававшейся при расчетном избыточном давлении около 9 ат. Расчеты устойчивости ротора выполнялись по приведенным в гл. IV соотношениям (70) и (75) гл. IV, хотя пользоваться этими соотношениями при больших перепадах давления газа можно лишь в первом приближении. Со скидкой на погрешности измерений параметров подшипников расчетные и экспериментальные значения нижней границы области устойчивости оказались довольно близкими и несколько превышающими значения рабочей угловой скорости вращения ротора. По сравнению с ротором машины 3 аналогичного назначения здесь требовалось значительно более точное изготовление как подшипников, так и ротора и более тщательная его балансировка во избежание чрезмерных колебаний на резонансной скорости вращения. [c.261]

    В работе Чарнецки и др. (7) приводятся точные температуры обработки тонколистового материала из сплава молибден — титан различными методами, включая профилировку на роликовой машине, гидростатическое прессование, загибку кромок и листовую штамповку. [c.174]

    Суспензия волокон асбеста и частиц цемента разделяется на листоформовочной машине. Эта машина представляет собой безъ-ячейковый вращающийся барабанный фильтр, работающий под действием гидростатического давления самой суспензии, в которую погружена нижняя часть фильтра. Таким образом, процесс разделения асбестоцементной суспензии осуществляется при переменной разности давлений, которая по мере вращения барабана фильтра возрастает от нуля до некоторой максимальной величины в самой нижней точке и затем снова уменьшается до нуля. При этом продолжительность стадии фильтрования составляет 2—4 с. Особо усложняющим обстоятельством является то, что фильтрование сопровождается оседанием твердых частиц под действием силы тяжести, причем волокна асбеста и частицы цемента оседают с различными скоростями. Оседание твердых частиц с различной скоростью влияет не только на закономерности фильтрования, но и на структуру получающегося на фильтре асбестоцементного слоя и, следовательно, на его качество. [c.121]

    Машины и оборудование после сборки н монтажа тщательно проверяют по нормам точности с использованием различных монтажных инструментов (осевых струн, поверочных линеек, рамных, брусковых, строительных и гидростатических урозней, микрометрических нутромеров — штихмассов, отвесов) оитико-геодезическим и лазерным методами, которые позволяют определять относительное положение контролируемых точек в горизонтальной плоскости и по вертикали. [c.323]

    К числу преимуществ винтовых гидромашин относится то, что зацепление ведущего и ведомого винтов в них не является силовым. Силы давления жидкости со стороны области р2 на боковые поверхности зубьев ведомых винтов стремятся их вращать в том же направлении, что и ведущий винт. Это сохраняет контактные кромки, и следовательно, увеличивает срок службы машины. Осевые силы, стремящиеся сместить винты в область pi, уравновешивают гидростатически, подводя через внутренние сверления 6 под торцы винтов 4 высоконаггорную жидкость. Радиальные силы, отталкивающие ведомые винты от ведущего, воспринимаются обоймой. Сказанное позволяет заключить, что затраты мощности на трение в винтовых гидромашинах существенны. По механическому к. п. д. эти машины уступают, например, поршневым. Другим их недостатком является невозможность создания конструкций с переменным объемом V , т. е. с регулируемой подачей. [c.315]

    Гидростатическое давление в процессах переработки термопластов достигает значительных величин. Так, давление в головке экструдера может составлять 300—400 кгс1см , давление впрыска у большинства литьевых машин составляет в среднем 800—1200 кгс1см , а существуют модели литьевых машин, у которых давление впрыска достигает 1800—2000 кгс см . Такой широкий диапазон встречающихся на практике гидростатических давлений заставляет остановиться на зависимости между реологическими свойствами расплава и давлением. [c.53]

    При такой циркуляции жидкости значительно уменьшается влияние переменного заполнения охлаждающих приборов и выброса жидкости при резком изменении тепловой нагрузки, что создает более безопасные условия работы системы. Влияние гидростатического давления столба жидкости здесь зависит только от конструкции самих охлаждающих приборов, что позволяет уменьшить его влияние выбором рациональной конструкции. Отделитель сидкости может быть установлен где угодно и, в частности, в преде- 1ах машинного отделения, в непосредственной близости от компрессоров, что упрощает обслуживание установки и уменьшает длину магистральных паровых трубопроводов. [c.309]

    Рассмотренные выше способы стабилизирования движения роторов посредством статического их нагружения (гл. III, пп. 2 и 3), гидростатического воздейств подводимой смазки (гл. IV, п. 3), специального выполнения конфигурации смазочного слоя (гл. IV, п. 1) и другие не вполне удовлетворяют постоянно возрастающим запросам промышленности. Одним из эффективных способов повышения устойчивости движения роторов и других механизмов является демпфирование колебаний при помощи специальных устройств—демпферов. Характерным их свойством является наличие трения, успокаивающего колебания, и упругих элементов, несколько преобразующих колебательную систему и создающих более подходящие условия для рассеяния энергии колебаний. В процессе демпфирования колебаний может быть достигнуто состояние, при котором парализуется сам подвод энергии на колебательные движения от возбудителя колебаний, и тогда расходуемая работающей машиной мощность при подключении демпфера не только не возрастает, но даже уменьшается. В отличие от большинства других способов стабилизирования движения при наличии демпферов может быть сохранена высокая несущая способность простых цилиндрических подшипников скольжения. [c.196]

    Еще более быстроходен и более склонен к колебаниям ротор машины (турбодетандера) 5. Здесь полускоростные автоколебания ротора могут быть устранены при помощи гидростатических подшипников с тем же радиальным зазором при довольно большом давлении (около 15—20 кгс-см ) подаваемой газообразной смазки. Однако при использовании таких подшипников на практике не удавалось избежать автоколебаний ротора типа пневмомолот . Устойчивое движение ротора было достигнуто при помощи ленточных демпфирующих подшипников по типу рис. 48 с четырьмя слоями перемежающихся стальных и тефлоновых лент. Параметры такого подшипника подбирали экспериментальным путем, исходя из достаточной упругой податливости К 0,1 тсо и сопоставимого с этим сопротивления трения Ссо (0,3 1,0)/С. В результате этого устойчивость [c.261]

    Достоверно установлено, что простые конструкции цилиндрических, слабо или умеренно нагруженных подшипников не обеспечивают устойчивости быстроходных роторов. И никакими небольшими хитроумными, мастерскими изменениями таких конструкций невозможно достичь устойчивости роторов. Для этого необходимо использование более сложных, теоретически разработанных и экспериментально опробованных конструкций подшипников с повышенными демпфирующими свойствами. При этом довольно различные формы подшипников оказываются конкурентоспособными. Среди них особого внимания заслуживают демпферные подшипники, специальные гидростатические подшипники и гидростатические демпферные подшипники. Следует сочетать как расчетные, так и экспериментальные методы анализа и отработки конструкций подшипников скольжения и вращающихся в них роторов, используя при этом результаты наблюдений в промышленных условиях. Роль научных методов построения конструкций повышается по мере развития турбомашиностроения и увеличения быстроходности строящихся машин. Поэтому изложенные сведения следует рассматривать не только как сборник готовых решений, но и как руководство для дальнейшего изучения динамики турбомашин, в особенности в области малых, быстроходных машин, свойственных криогенной промышленности. [c.292]


chem21.info

3) Гидростатические машины.

На использовании
основного уравнения гидростатики
основана работа гидростатических машин,
например гидравлических прессов,
применяемых в промышленности для
прессования и брикетирования различных
материалов (рисунок 8).

Рисунок 8 – Схема
гидравлического пресса

Если приложить
относительно небольшое усилие F1
к поршню 1, движущемуся в цилиндре
меньшего диаметра d1,
то в
жидкости
создается
давление р,
которое передается
на поршень
2 в цилиндре большего диаметра d2.
Величину этого давления можно рассчитать:

,

Тогда сила давления
на поршень 2:

,

В результате
поршень в цилиндре большего диаметра
передаст силу давления, во столько раз
большую, чем сила, приложенная к поршню
в цилиндре меньшего диаметра, во сколько
раз поперечное сечение цилиндра 2 больше,
чем цилиндра 1 [2,5].

3.4. Сила давления на плоскую стенку

3.4.1. Давление жидкости на плоскую поверхность

Иногда
для технических расчетов необходимо
знать распределение давления по длине
контура тела, погруженного в жидкость.

Пусть плоская
стенка (вертикальная или наклонная)
ограничивает некоторый объем жидкости.
Величина давления, действующая на любую
точку плоской стенки, возрастает с
увеличением глубины погружения точки
и составит:

Или для избыточного
давления (без учета р0):

Эпюрой
давления

жидкости называется графическое
изображение распределения изменения
гидростатического давления жидкости
по длине контура твердой поверхности,
соприкасающейся с ней, и при ее построении
учитывается часто только избыточное
давление (рисунок 8). 

Избыточное
давление (ρgh)
изменяется по закону прямой линии и на
поверхности жидкости будет равно нулю.

а

б

а – плоская
стенка, б – наклонная стенка,

Рисунок
9 — Примеры
построения эпюр давления на плоскую
стенку

Если
плоская стенка, на которую действует
жидкость, наклонена к горизонту под
углом α,
то
при построении эпюры необходимо помнить,
что давление всегда направлено по
нормали к поверхности, на которое оно
действует (рис. 9 б).

Результирующая
сила давления на плоскую стенку
рассчитывается по формуле:

,

где hс
– расстояние от верхнего уровня жидкости
до центра тяжести смоченной площади S
стенки.

Выражение в скобках
представляет собой гидростатическое
давление в центре тяжести смоченной
площади стенки:

,

,

Сила давления
на плоскую стенку равна произведению
ее смоченной площади на гидростатическое
давление в центре тяжести смоченной
площади стенки.

Точка
приложения равнодействующей силы
давления F
на стенку называется центром
давления (точка
d)
.
Эта точка расположена всегда ниже центра
тяжести смоченной площади (точки
с
).
Для вертикальной прямоугольной стенки
центр давления расположен на расстоянии

от верхнего уровня жидкости (рис. 9
а).

3.4.2. Гидростатический парадокс

Сила давления F
на горизонтальное дно сосуда при данной
плотности жидкости определяется высотой
столба жидкости Н
и площадью S
дна сосуда:

,

Или ,

При сравнении силы
давления на дно сосудов различной формы,
но с одинаковой площадью дна (S1=S2=S3),
в которых жидкость находится на одном
уровне (Н)
наблюдается гидростатический парадокс
(рисунок 9), т.е. сила
давления на горизонтальное дно сосуда
не зависит от формы сосуда и количества
жидкости, содержащейся в нем

(рис. 10).

F1=F2=F3

Рисунок
10 – Гидростатический парадокс

Гидростатический
парадокс заключается в том, что вес
жидкости, налитой в сосуд, может отличаться
от давления жидкости на дно сосуда. Так,
в расширяющихся кверху сосудах сила
давления на дно меньше веса жидкости,
а в суживающихся — больше. В цилиндрическом
сосуде обе силы одинаковы. Объясняется
гидростатический парадокс тем, что,
поскольку гидростатическое давление
всегда нормально к стенкам сосуда, сила
давления на наклонные стенки имеет
вертикальную составляющую, которая
компенсирует вес излишнего против
цилиндра объема жидкости в расширяющемся
кверху сосуде и вес недостающего против
цилиндра объема жидкости в суживающемся
кверху сосуде [2,4, 7-8].

studfiles.net

Гидравлика | Принцип действия гидростатических машин


Закон Паскаля имеет большое практическое применение и используется при создании различных гидравлических домкратов, гидравлических прессов, гидравлических приводов и других гидравлических систем, принцип действия которых основан на передаче давления внутри жидкости. Принцип действия таких устройств рассмотрим на примере определения грузоподъемности гидравлического домкрата (рис. 4.6).



Рис 4.6. Гидравлический домкрат


Определим силу, действующую на малый поршень,


P1= P·l1/l2..


Определяем давление p1 жидкости под малым поршнем (такое же давление будет и под большим поршнем).


p1= P1/F1,       F1=pd12/4 .


Определяем силу, действующую на больший поршень,


P2= p1F2,


где F2=pd22/4  = P1F2/F1= P(l1/l2) (d2/d1)2.


Таким образом, силовое передаточное число домкрата будет равно


U= P2/P= (l1/l2) (d2/d1)2.


Из этого примера видно, что при разработке домкратов для увеличения грузоподъемности нужно изменять соотношение плеч рычагов или соотношение диаметров большого и малого цилиндров.


В принципе эти формулы остаются справедливыми и для расчета других гидравлических механизмов, в которых используется закон Паскаля (например, гидравлический пресс, гидравлический аккумулятор и т.п.).

3ys.ru