Гідравлічний привід. Об’ємний і дросельний способи регулювання, експлуатаційні характеристики.

Гідравлічним приводом називається сукупність гідравлічних машин і ус­таткування, що служить для передачі за допомогою рідини енергії на відстань, перетворення її в механічну енергію на виході з одночасним виконанням функцій регулювання швидкості вихідної ланки гідродвигуна, реверсування і перетворення одного виду руху в інший.

Гідропривід, в якому швидкість на виході регулюється зміненням подачі насоса чи зміненням витрати через гідродвигун, називається гідроприводом з об'ємним регулюванням.

Найпростішою, що має: найбільше розповсюдження, гідросхемою індив­ідуального гідроприводу з об'ємним регулюванням є схема, що скла­дена з електропривідного насоса І, регульованої подачі з ручним керуванням, нерегульованого реверсивного гідромотора 2 і гідролінії 3, що з'єднують вхо­ди і виходи машин.

 

 

В індивідуальному гідроприводі поряд з об'ємним застосовується дро­сельне регулювання швидкості виходу і гідродвигуна. При такому способі ре­гулювання застосовуються нерегульовані насоси і гідродвигуни, що значно спрощує привід, зменшує його вартість.. На рисунку зображена схема приводу з дросе­люванням, що здійснюється розподільником на вході і виході в гідро двигун, перелив робочої рідини іде через переливний клапан.

 

Відцентрові насоси. Рівняння Ейлера, трикутники швидкостей і кути установки лопаток на виході із робочого колеса.

В центробежном насосе напор жидкости создается за счет быстрого вращения рабочего колеса. Поэтому характер создаваемого напора в основном скоростной (напомним, что напор жидкости в цилиндре порш­невого насоса создается статический, непосредственным давлением поршня на жидкость).

Каждая частица жидкости, двигаясь в межлопастном пространстве, совершает сложное движение. Параллелограммы скоростей на рабочем колесе при входе жидкости на лопасть и при ее выходе с лопасти изображены на рис.

где w — относительная скорость, вектор ее направлен по касательной к

профилю лопасти; и — окружная скорость, вектор ее направлен по касательной к ок­ружности кромок лопасти; с — абсолютная скорость, вектор ее направлен по диагонали паралле­лограмма, построенного на составляющих скоростях; а — углы между направлениями абсолютных и окружных скоростей; r ₁ , r₂ — радиусы окружностей входных и выходных кромок лопасти.

Теоретический напор центробеж­ного насоса при бесконечно боль­шом числе лопастей можно опреде­лить по формуле Эйлера:

H _t∞ = U_2∙∙ C₂ cosα₂ / 2.

 

В действительном насосе имеется конечное число лопастей и поте­ри напора вследствие завихрений частиц жидкости (учитываются ко­эффициентом φ) и гидравлических сопротивлений (учитываются гид­равлическим к. п. д. ŋ_Г).

H _д = H _t∞∙φ∙ŋ_г.

С учетом всех потерь к. п. д. центробежного насоса составляет ŋ_h = 0,46 ÷ 0,80.

 

Напор центробежного насоса зависит от размеров колеса г, угловой скоро­сти ω и профиля лопасти. Увеличение г и ω повышает напор, но при этом увеличиваются напряжения в материале колеса из-за действия больших центробежных сил инер­ции. Можно увеличить напор, сое­диняя несколько рабочих колес по­следовательно Если, например, в одноступенчатом центробежном насосе с чугунным рабочим коле­сом напор равен 50 м, а со сталь­ным — 100 м, то секционный много­ступенчатый насос развивает напор до 250 м, а котельно-питательный турбонасос — до 700 м.

Вектор абсолютной скорости жидкости с₂ при выходе ее с колеса тем больше, чем меньше угол про­филя β₂ (рис. 29). Это соответст­вует профилю лопасти, загнутой вперед, следовательно, для данного случая теоретический напор H_тоо, в выражение которого входит абсолютная скорость жидкости с₂, будет выше, чем для лопасти, загну­той назад.;

Однако из-за больших гидравлических сопротивлений при отрыве жидкости от лопасти требуется большая мощность для привода насо­са с лопастями, загнутыми вперед. Поэтому у центробежных насосов, перекачивающих капельные (вязкие) жидкости, лопасти загнуты на­зад, а у перекачивающих пары и газы — вперед. Абсолютное значение гидравлических сопротивлений в последнем случае небольшое, а на­пор увеличивается существенно.