- •Пташкина-Гирина о.С., Щирый в.Д. Гидравлика
- •Челябинск
- •Введение
- •Раздел 1 Гидравлика
- •Силы, действующие в жидкости
- •2. Физические свойства жидкости
- •2.1. Плотность и удельный вес жидкости
- •2.2. Сжимаемость жидкости
- •2.3. Температурное расширение жидкости
- •2.4. Вязкость жидкостей
- •3. Гидростатика
- •3.1. Свойства гидростатического давления
- •3.2. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (уравнения Леонарда Эйлера)
- •3.3. Основное уравнение гидростатики. Эпюры гидростатического давления
- •3.4. Сила гидростатического давления на плоские поверхности
- •3.5. Сила гидростатического давления, действующая на криволинейные поверхности
- •3.6. Закон Архимеда. Основы теории плавания
- •3.7. Гидростатические машины и механизмы
- •4. Гидродинамика
- •4.1. Основные понятия
- •4.2. Уравнение неразрывности (сплошности)
- •4.3. Уравнение д.Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. График уравнения д.Бернулли
- •4.4. Уравнение д.Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости. График уравнения д.Бернулли
- •4.5. Уравнение д.Бернулли для потока реальной жидкости
- •5. Определение гидравлических потерь
- •5.1. Классификация потерь напора
- •5.2. Основное уравнение равномерного движения
- •5.3. Формулы для определения гидравлических потерь
- •5.4. Режимы движения жидкости. Критерий рейнольдса
- •5.5. Особенности ламинарного режима движения жидкости
- •5.6. Особенности турбулентного режима движения жидкости
- •5.7. Влияние режима движения жидкости и шероховатости на величину коэффициента трения в трубах (график Никурадзе)
- •6. Гидравлический расчет трубопроводов
- •6.1. Классификация трубопроводов
- •6.2. Расходная характеристика трубопровода (модуль расхода)
- •6.3. Гидравлические характеристики трубопроводов
- •6.4. Равномерный путевой расход
- •6.5. Гидравлический удар в трубопроводах. Гидравлический таран
- •7. Истечение жидкости из отверстий и насадков
- •7.1. Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке
- •7.2. Истечение жидкости через насадки
- •8. Гидравлическое моделирование
- •8.1. Сущность моделирования
- •8.2. Основные законы гидродинамического подобия. Критерий подобия Ньютона
- •8.3. Критерий подобия Рейнольдса, Фруда, Эйлера, Вебера
- •Раздел 2 Гидравлические машины
- •9. Насосы
- •9.1. Классификация насосов
- •9.2. Основные параметры насосов
- •9.2.1. Напор, развиваемый насосом
- •9.2.2. Мощность и кпд насоса
- •9.3. Область применения насосов
- •10. Динамические насосы
- •10.1. Центробежные насосы
- •10.1.1. Схема устройства и принцип действия
- •10.1.2. Основное уравнение центробежного насоса
- •10.1.3. Подача центробежного насоса
- •10.1.4. Теоретические характеристики центробежного насоса
- •10.1.5. Действительная характеристика центробежного наоса
- •10.1.6. Универсальные характеристики центробежного насоса
- •10.1.7. Процесс всасывания и явление кавитации в центробежном насосе
- •10.1.8. Законы пропорциональности центробежного насоса
- •10.1.9. Работа центробежного насоса на сеть
- •10.1.10. Регулирование работы центробежного насоса
- •10.1.11. Совместная работа центробежных насосов
- •10.1.12. Центробежные насосы специального назначения
- •10.2. Насосы трения
- •10.2.1. Вихревые насосы
- •10.2.2. Струйные насосы
- •10.2.3. Воздушные насосы
- •10.2.4. Шнековые насосы
- •10.2.5. Дисковые насосы
- •10.2.6. Лабиринтные насосы
- •10.2.7. Вибрационные насосы
- •11. Объемные насосы
- •11.1. Возвратно-поступательные насосы
- •11.2. Роторные насосы
- •Раздел 3 гидравлическиЙ привод
- •12. Классификация
- •13. Объемный гидропривод
- •13.1. Функциональная схема
- •13.2. Принципиальная схема гидропривода
- •13.3. Область применения объемных гидроприводов
- •13.4. Достоинства и недостатки объемных гидроприводов
- •13.5. Требования к рабочей жидкости
- •13.6. Объемный гидропривод возвратно-поступательного движения
- •13.7. Принцип расчета гидропривода
- •13.8. Объемный гидропривод вращательного движения
- •13.9. Регулирование скорости гидропривода
- •13.9.1. Объемное регулирование
- •13.9.2. Дроссельное регулирование
- •13.10. Следящий гидропривод
- •14. Гидролинии, гидроемкости, фильтры
- •Раздел 4 сельскохозяйственное водоснабжение
- •15. Системы водоснабжения. Классификация.
- •Слово о воде
- •16. Водоснабжение из поверхностных источников
- •17. Водоснабжение из подземных источников
- •18. Водонапорные и регулирующие устройства
- •19. Требования, предъявляемые к качеству хозяйственно–питьевой воды. Методы улучшения качества воды
- •20. Основные данные для проектирования водопроводной сети
- •Раздел 5 Водоотведение
- •21. Основы канализации
- •22. Уловители нефтепродуктов
- •Литература
- •Содержание
14. Гидролинии, гидроемкости, фильтры
Надежность работы гидромашин и гидроприводов в значительной мере зависит от совершенства гидравлических коммуникаций и качества очистки рабочей жидкости в процессе работы.
Гидролинии. Это устройства, предназначенные для прохождения рабочей жидкости в процессе работы гидропривода. В соответствии с выполняемыми функциями их разделяют на всасывающие, напорные и сливные.
При определении их диаметров руководствуются их максимальными скоростями: для всасывающих – 1,2 м/с; для нагнетательных при давлениях до 2,5 МПа – 3 м/с, до 5,0 МПа – 4 м/с, до 10 МПа – 5 м/с, свыше 15 МПа – 8-10 м/с; для сливных – 2 м/с.
Помимо этого, различают гидролинии управления, по которым рабочая жидкость подается к устройствам для управления, и дренажные, по которым отводится утечка рабочей жидкости.
Основные требования к гидролиниям сводятся к обеспечению герметичности, минимального гидравлического сопротивления и прочности.
Гидроемкость. Это устройства, предназначенные для хранения и питания рабочей жидкостью привода; к гидроемкости относятся гидроблоки и гидроаккумуляторы.
Вместимость гидроемкости определяется на основании теплового расчета гидропривода, причем полный объем гидроемкости должен быть больше объема рабочей жидкости на 15…20%. При ориентировочных расчетах стационарных гидроприводов с разомкнутой циркуляцией номинальную гидроемкость принимают численно равной двум - трем подачам насоса, выраженным в л/мин.
Фильтры. Рабочая жидкость в гидроприводах постоянно загрязняется твердыми частицами, поэтому ее необходимо очищать. Для очистки от загрязнений рабочую жидкость пропускают через фильтры.
Установлены ряды номинальных тонкостей фильтрования δ, мкм (1; 2; 5; 10; 25; 40; 63; 80). В зависимости от номинальной тонкости фильтрования можно условно выделить фильтры грубой (до 15 мкм), нормальной (до 10 мкм), тонкой (до 5 мкм) и особо тонкой (до 1 мкм) очистки.
Фильтры могут быть установлены на всасывающей, нагнетательной и сливной магистралях.
Сепараторы – устройства, предназначенные для разделения жидких неоднородных смесей под воздействием различных внешних силовых полей. В объемных гидроприводах сепараторы (магнитные, центробежные и отстойники) применяют для очистки рабочей жидкости от загрязняющих частиц.
Магнитные сепараторы устанавливают в нижней точке гидроемкости, насосов и других устройств для дополнительной очистки рабочей жидкости в основном от ферромагнитных частиц.
В центробежных сепараторах очистка рабочей жидкости происходит под воздействием центробежных сил. Для центробежных сепараторов с приводящими двигателями характерны максимальная частота вращения ротора 5000-10000 об/мин, с гидрореактивным приводом – 5000-8000 об/мин, тонкость фильтрования 10…30 мкм.
Отстойники – устройства, предназначенные для очистки рабочей жидкости от взвешенных в ней частиц под действием сил гравитационного поля. отстойники в виде самостоятельных конструкций в гидроприводах применяют редко, однако в некоторых конструкциях устройств, например в гидроемкостях, предусматривают специальные отстойные зоны, в которых происходит дополнительная очистка жидкости методом отстоя.