- •1. Гидропривод как фактор автоматизации станков и станочных комплексов
- •2. Рабочие жидкости гидросистем
- •2.1. Требования к рабочим жидкостям
- •2.2 Эксплуатационные характеристики жидкостей
- •2.3. Физические характеристики жидкостей
- •2.3.4. Кинематическая вязкость
- •2.3.7. Зависимость вязкости от температуры
- •2.3.8. Зависимость вязкости от давления
- •2.3.9. Вязкость смесей минеральных масел
- •2.3.10. Механическая и химическая стойкость (стабильность)
- •2.3.11. Теплостойкость жидкостей
- •2.3.12. Растворение в жидкостях газов
- •2.3.13. Механическая смесь воздуха с жидкостью
- •2.3.14. Образование пены
- •2.3.15. Влияние нерастворенного воздуха на работу
- •2.3.16. Сжимаемость жидкостей
- •2.3.19. Принципы выбора рабочих жидкостей гидросистем
- •3. Основы кинематики жидкостей
- •3.1. Силы, действующие в жидкостях
- •3.2. Одномерное движение жидкостей
- •3.3. Элементы тока жидкости
- • (Живое сечение) – поверхность в пределах потока жидкости, проведенная перпендикулярно направлению струек.
- •3.4. Методы описания движения жидкости
- •4. Законы и уравнения гидростатики
- •4.1. Основное уравнение гидростатики Жидкость находится в равновесии, т.Е. Действующие силы равны нулю.
- •4.2. Закон Паскаля. Гидравлический пресс
- •4.3. Уравнение неразрывности (сплошности) жидкости
- •4.4. Уравнение Бернулли
- •4.5. Уравнение Вентури
- •4.6. Число Рейнольдса
- •4.7. Уравнение энергии жидкости
- •4.8. Удельная энергия жидкости
- •5. Гидравлика трубопроводов
- •5.1. Расчет сечения трубопровода
- •5.2. Режимы течения жидкости
- •5.3. Расчет потерь напора при движении жидкости
- •5.3.1. Ламинарный режим течения
- •5.3.2. Турбулентный режим течения
- •5.4. Местные гидравлические потери
- •5.4.1. Потери в золотниковых распределителях
- •5.4.2. Вход в трубу
- •5.4.3. Внезапное сужение трубопровода
- •5.4.4. Внезапное расширение трубопровода
- •5.4.5. Сложение потерь
- •6. Кавитация жидкости
- •6.1. Способы борьбы с кавитацией
- •6.2. Практическое использование эффекта кавитации
- •7. Гидравлический удар в гидроузлах
- •7.1. Скорость ударной волны
- •7.2. Гидравлический удар в отводах
- •7.4. Гидравлический удар в насосах
- •7.5. Гидравлический удар в сливных магистралях
- •7.7. Компенсаторы гидравлического удара
- •7.8. Клапанные гасители гидравлического удара
- •8. Гидродинамическое давление струи жидкости на стенку
- •8.1. Тепловой баланс гидросистемы
- •8.2. Охлаждающие устройства
- •9. Фильтрация рабочей жидкости
- •9.1. Методы фильтрации
- •9.2. Тонкость фильтрации
- •9.3. Типы щелевых фильтров и фильтрующие материалы
- •9.4. Схемы фильтрации
- •9.5. Место для установки фильтра
- •9.6. Критерии для оценки качества фильтрации
- •9.6.1. Коэффициент пропускания
- •9.6.2. Коэффициент отфильтровывания
- •10. Понятие о подобии потоков жидкости
- •10.1. Критерии подобия
- •10.2. Закон подобия для теплопередачи
- •11. Гидроприводы мрс и омд
- •11.1. Следящий гидропривод мрс
- •11.2. Погрешность воспроизведения, нечувствительность
- •11.3. Структурная схема следящего гидропривода
- •11.4. Гидропривод импульсных молотов и пресс - молотов
- •12. Основные положения теории
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Физические свойства воздуха
- •12.3. Основные понятия термо- и газодинамики и принципы работы пневмоприводов
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
7.7. Компенсаторы гидравлического удара
Компенсатор (гаситель) гидравлического удара обычно представляет собой соединенный с трубопроводом сосуд различной формы и конструкции с упругим элементом, обладающим более высокой сжимаемостью, чем жидкость в трубопроводе (рис. 26, а и б).
Распространены поршневые компенсаторы с пружинным (рис. 26, а) и газовым (рис.26, б) упругими элементами.
Рис. 26. Схемы гасителей гидравлического удара:
а, б – гасители гидравлического удара поршневого;
в – клапанного типа
Снижение компенсатором ударного давления происходит в результате поглощения при деформации упругим его элементом некоторой части энергии ударной волны, поступающей в компенсатор в виде потока жидкости, соответствующего приращению скорости в ударной волне над начальной скоростью. Поскольку доля поглощенной компенсатором энергии будет тем большей, чем больше будет деформация упругого его элемента, характеристика упругости этого элемента в пределах возможной деформации должна быть по возможности постоянной. Для этого объем газовой камеры компенсатора (см. рис. 26, б) следует выбирать таким, чтобы изменение давления воздуха в процессе поглощения ударной волны было минимальным. Практически объем газовой камеры такого компенсатора (аккумулятора) выбирается равным 2 - 3 -секундному расходу жидкости в трубопроводе и начальное давление зарядки газом — равным (или несколько выше) максимальному рабочему давлению в системе. В том случае, если это допускается требованиями в части жесткости гидросистемы, давление предварительной зарядки выбирается равным 60% нормального давления в магистрали в точке, в которой установлен аккумулятор.
Присоединение аккумулятора к рабочей магистрали гидросистемы следует осуществлять трубкой возможно малой длины и большого сечения, что диктуется влиянием на динамический процесс присоединенной (приведенной) массы жидкости.
Расчеты показывают, что влияние приведенной массы жидкости во многих случаях (при длинных трубопроводах и малых их диаметрах) значительно (в 5—6 раз) преобладает над влиянием массы подвижных механических частей компенсатора. Увеличение в 2 раза диаметра трубопровода сопровождается уменьшением в 4 раза приведенной массы жидкости.
Расчет приведенной массы жидкости рассчитывается по выражению
где m – масса жидкости;
D и d – диаметр цилиндра компенсатора и трубопровода.
Недостатками поршневых компенсаторов являются большая их инерционность, обусловленная массой поршня, а также наличие трения в его цилиндре; к инерционности поршня добавляется инерционность столба жидкости в канале (трубке) а, соединяющем жидкостный резервуар компенсатора с рабочей магистралью гидросистемы. Вследствие этого поршень компенсатора может вступить в колебания в результате действия ударной волны или колебаний давления в системе, что приведет к асинхронному, по отношению к действию ударной волны изменению знака направления движения жидкости в этом канале (к появлению «отрицательной» скорости). При этом давление в канале может превысить ударной волны в защищаемой магистрали, в результате чего подобный компенсатор не только не будет поглощать энергию волны, а усугублять ее действием, что приведет к увеличению ударных давлений.
Рис. 27. Гаситель
гидравлического удара
мембранного
типа
В целях уменьшения инерционности подвижного элемента компенсатора разделение жидкостной и газовой сред выполняют с помощью эластичной резиновой мембраны (рис. 27, а). Емкость газовой полости обычно составляет 200 – 250 см3. Приведенные выше рекомендации по снижению инерционности столба жидкости в соединительном канале сохраняются в силе и для последнего компенсатора, поскольку при несоблюдении их эффективность погашения компенсатором гидравлического удара может быть полностью нарушена (ударная волна будет проходить мимо резервуара компенсатора).
Последнее подтверждение испытаниями пневмогидравлического диафрагменного компенсатора (рис. 27, б) результаты испытания (длина трубки 100 см и диаметр 12 х 10 мм) которого показали, что влияние на колебания давления в гидросистеме (частота колебаний 100 гц и выше), этот компенсатор, практически не оказывал.
Наблюдались также случаи, когда присоединение компенсатора трубкой большой длины (1,0 м) и малого сечения привело к повышению ударных давлений по сравнению с работой без компенсатора. Однако при правильной установке диафрагменного компенсатора заброс ударного давления у перекрывного крана (заслонки) при прямом гидроударе не превышает 10 % значения давления зарядки компенсатора.