Данный вид гидромашин чаще используется в режиме гидромотора, чем в режиме насоса. В том числе, широкое распространение получили высокомоментные радиально-плунжерные гидромоторы, в качестве которых используются радиально-плунжерные или радиально-поршневые гидромашины многократного действия. Гидромашина многократного действия - это такая гидромашина, у которой процесс всасывания и нагнетания за один оборот вала гидромашины осуществляется несколько раз. Показанные на рисунках гидромашины являются гидромашинами однократного действия. По конструктивному исполнению гидромашины выполняют как с поршнями, направленными от центра гидромашины, так и поршнями, направленными к центру гидромашины.

Гидромашины с плунжерами, направленными от центра машины, способны работать при меньших максимальных оборотах чем аксиально-плунжерные из-за бомльшего момента инерции и возможной неуравновешенности вращающихся частей. Частоты вращения не превышают у большинства радиально-поршневых гидромашин данного типа 1500 об/мин, тогда как у аксиально-плунжерных гидромашин этот показатель достигает значения 4000 об/мин. Данный вид гидромашин способен работать при давлениях до 35 МПа. Это несколько меньше, чем у аксиально-плунжерных гидромашин. Однако, есть данные, что как аксиально-плунжерные гидромашины, так и радиально-плунжерные способны работать при давлениях до 100 МПа. Если радиально-плунжерную гидромашину выполняют регулируемой, то изменение рабочего объёма и параметра регулирования осуществляется путём изменения эксцентриситета детали, которая приводит в движение поршни (кулачка, ротора, кривошипно-шатунного механизма).

3. Аксиально-поршневой гидравлический двигатель

Аксиально-плунжерная гидромашина - один из видов роторно-поршневых гидромашин. Последние не следует относить к поршневым гидромашинам.

Конструктивные особенности

Аксиально-плунжерные и аксиально-поршневые гидромашины отличаются тем, что в первых в качестве вытеснителей используются плунжеры, а во вторых - поршни.

Наибольшее распространение получили аксиально-плунжерные гидромашины.

Выпускают гидромашины с наклонным диском (шайбой) и с наклонным блоком цилиндров.

Одним из достоинств аксиально-плунжерных гидромашин является возможность регулирования рабочего объёма.

Изменение рабочего объёма осуществляется путём изменения угла наклона диска или угла наклона оси блока цилиндров. Максимальный угол наклона у машин с наклонным диском ограничен 15-18°. Это ограничение связано с ростом контактных нагрузок между деталями гидромашины. В то же время, в машинах с наклонным блоком рост угла наклона ограничен только конструктивными параметрами, и может достигать 40° (обычно до 25°).

Но насосы с наклонным диском имеют то преимущество, что при их регулировании легко осуществляется реверс подачи (при работе в режиме насоса) или реверс направления вращения вала (при работе в режиме гидромотора); в гидромашинах с наклонным блоком реверс осуществить нельзя.

Во избежание резонансных явлений и для снижения пульсаций подачи и расхода количество плунжеров всегда выполняют нечётным.

Принцип работы

При вращении вала гидромашины (рис.1) плунжер, находящийся внизу (в нижней мёртвой точке), перемещается наверх, и одновременно совершает движение вдоль оси насоса "от края" блока цилиндров - происходит всасывание. Одновременно с этим тот плунжер, который находился вверху, перемещается вниз, и совершает движение "к краю" блока цилиндров - происходит нагнетание. Плунжеры, осуществляющие в данный момент нагнетание, соединены вместе одной канавкой - и образуют полость высокого давления; а те плунжеры, которые осуществляют в данный момент всасывание, соединены вместе другой канавкой - и образуют полость низкого давления. Полости высокого и низкого давления отделены друг от друга. Точка, в которой плунжер переходит от полости высокого давления к полости низкого давления, называется верхней мёртвой точкой, а там где происходит обратный переход, расположена нижняя мёртвая точка. В момент перехода плунжера через одну из мёртвых точек образуются запертые объёмы.

Достоинства

· способность работать при высоких давлениях;

· принципиальная возможность реализовать регулируемость рабочего объёма;

· бомльшая частота вращения (в сравнении с радиально-плунжерными гидромашинами).

Гидравлический двигатель (гидродвигатель) — гидравлическая машина, предназначенная для преобразования гидравлической энергии в механическую. К гидродвигателям относят гидромоторы, гидроцилиндры, гидротурбины и поворотные гидродвигатели.

Гидравлические двигатели бывают объёмными и гидродинамическими. На практике чаще используют объёмные гидродвигатели, так как при той же преобразуемой мощности они компактнее и меньше по массе. Конструкции объёмных гидромоторов подобны конструкциям соответствующих объёмных насосов. Кроме того, объёмные гидромоторы имеют свои аналоги среди пневмомоторов. Однако не каждый насос может использоваться в режиме гидромотора. Например, поршневые насосы (которые не следует путать с роторно-поршневыми) могут работать только в качестве насоса из-за наличия клапанной системы распределения.

• 
  гидроцилиндры — с возвратно-поступательным движением штока или плунжера;
  
• 
  поворотные гидродвигатели с ограниченным возвратно-поворотным движением вала;
  
• 
  гидромоторы с неограниченным вращательным движением вала.
  

Гидроцили́ндр (гидравли́ческий цили́ндр) — объёмный гидродвигатель возвратно-поступательного движения. Принцип действия гидроцилиндров во многом схож с принципом действия пневмоцилиндров.

Гидроцилиндры широко применяют во всех отраслях техники, где используют объёмный гидропривод. Например, в строительно-дорожных, землеройных, подъёмно-транспортных машинах, в авиации и космонавтике, а также в технологическом оборудовании — металлорежущих станках, кузнечно-прессовых машинах

Гидроцилиндры одностороннего действия - Выдвижение штока осуществляется за счёт создания давления рабочей жидкости в поршневой полости, а возврат в исходное положение от усилия пружины.

Усилие, создаваемое гидроцилиндрами данного типа, при прочих равных условиях меньше усилия, создаваемого гидроцилиндрами двустороннего действия, за счёт того, что при прямом ходе штока необходимо преодолевать силу упругости пружины.

Пружина выполняет здесь роль возвратного элемента. В тех случаях, когда возврат производится за счет действия приводимого механизма, другого гидроцилиндра или силы тяжести поднятого груза, гидроцилиндр может не иметь возвратной пружины ввиду отсутствия необходимости. Такой принцип действия применяется в бутылочных домкратах.

Гидроцилиндры двустороннего действия - Как при прямом, так и при обратном ходе поршня усилие на штоке гидроцилиндра создаётся за счёт создания давления рабочей жидкости соответственно в поршневой и штоковой полости.

Следует иметь в виду, что при прямом ходе поршня усилие на штоке несколько больше, а скорость движения штока меньше, чем при обратном ходе, за счёт разницы в площадях, к которым приложена сила давления рабочей жидкости (эффективной площади поперечного сечения). Такие гидроцилиндры осуществляют, например, подъём-опускание отвала многих бульдозеров.

Телескопические гидроцилиндры - Называются так благодаря конструктивному сходству с телескопом или подзорной трубой. Такие гидроцилиндры применяются в том случае, если при небольших размерах самого гидроцилиндра в исходном, то есть сложенном, состоянии, необходимо обеспечить большой ход штока. Конструктивно представляют собой несколько цилиндров, вставленных друг в друга таким образом, что корпус одного цилиндра является штоком другого. Такие гидроцилиндры имеют исполнение как для одностороннего, так и для двустороннего действия.

Они осуществляют, например, подъём-опускание кузовов во многих самосвалах.

При рабочем ходе (выдвижении штока) жидкость от насоса подается в поршневую полость, вытесняемая же жидкость из штоковой полости, за счет кольцевого подключения (распределитель 3/2), направляется не в гидробак, а подается также в поршневую полость. В результате выдвижение штока происходит намного быстрее, чем в обычной схеме подключения (распределитель 4/2 или 4/3).Обратный ход (втягивание штока) происходит при подаче жидкости только в штоковую полость, поршневая соединена с гидробаком. При использовании гидроцилиндра с соотношением площадей поршня 2:1 (в некоторых источниках именно такие гидроцилиндры называются дифференциальными) такая схема позволяет получить равные скорости и равные усилия прямого и обратного ходов, что для гидроцилиндров с односторонним штоком без регулирования или дополнительных элементов получить невозможно.

Чем больше количество пластин, тем больший момент на валу, но тем меньший угол поворота гидродвигателя, и тем меньшая угловая скорость вращения.Максимальный угол поворота гидродвигателя зависит от числа пластин следующим образом: для однопластинчатого он составляет порядка 270°, для двухпластинчатого — около 150°, для трёхпластинчатого — до 70°. Гидродвигатели с числом пластин, большим четырёх, изготавливают редко.

Управление движением вала поворотного гидродвигателя осуществляется с помощью гидрораспределителя, либо с помощью средств регулирования гидропривода.

Поворотные гидродвигатели применяются, например, в механизмах поворота заслонок, во вращающихся упорах и др.

Вследствие того, что трудно обеспечить надёжное уплотнение пластин, пластинчатые поворотные гидродвигатели применяются только при низких давлениях рабочей жидкости

Конструкции гидромоторов аналогичны конструкциям соответствующих насосов. Некоторые конструктивные отличия связаны с обратным потоком мощности через гидромашину, работающую в режиме гидромотора. В отличие от насосов, в гидромоторе на вход подаётся рабочая жидкость под давлением, а на выходе снимается с вала крутящий момент.

Наибольшее распространение получили шестерённые, пластинчатые, аксиально-плунжерные и радиально-плунжерные гидромоторы.

Управление движением вала гидромотора осуществляется с помощью гидрораспределителя либо с помощью средств регулирования гидропривода.

Аксиально-плунжерные гидромоторы используются в тех случаях, когда необходимо получить высокие скорости вращения вала, а радиально-плунжерные — когда необходимы небольшие скорости вращения при большом создаваемом моменте вращения. Например, поворот башни некоторых автомобильных кранов осуществляют радиально-плунжерные гидромоторы. В станочных гидроприводах широко распространены пластинчатые гидромоторы. Шестерённые гидромоторы используются в несложных гидросистемах с невысокими требованиями к неравномерности вращения вала гидромотора.

Гидромоторы широко применялись в авиации разработки СССР в виде двухканальных гидроприводов закрылков и перекладки крыла, а также ряде вспомогательных систем, ввиду их небольших габаритов и большой мощности. Также гидромоторы часто используются в маневровых и узкоколейных тепловозах для передачи энергии от двигателя к колёсным парам.

В бытовых счётчиках расхода воды также используются небольшие гидромоторы.

Лопастные гидродвигатели

В динамических гидродвигателях механическое движение выходного звена создается за счёт использования в основном кинетической энергии потока рабочей жидкости. Примером такого двигателя может служить турбина, на лопасти которой направляется струя жидкости под давлением. У этого типа двигателей ведомое звено совершает лишь вращательное движение. Динамические гидродвигатели применяют в приводах большой мощности, таких как трансмиссии автомобилей, тепловозов и др.

• Для учеников 1-11 классов и дошкольников
• Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Двигатели. Воздушные двигатели. Гидравлические двигатели.

Цель
Знакомство учащихся с двигателями, с воздушными и гидравлическими двигателями.

Двигателем называют устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу или в энергию другого вида.

В зависимости от вида используемой энергии механическая энергия может быть получена от:
ротора, вращающегося под действием внешних или внутренних сил;
поршня, совершающего воздушно-поступательные движения;
природного источника или аппарата, подающего на рабочий орган поток газа или жидкости;
струи жидкости или газа как источников энергии.

Двигатели приводят в действие все рабочие машины и технологические установки на производстве. Все виды сухопутного, водного, воздушного и космического транспорта оборудованы соответствующими двигателями. Двигатели установлены во многих современных приборах.

Первые двигатели, которые были созданы людьми, преобразовывали кинетическую энергию ветра и движущейся воды в механическую работу. Большое распространение таких двигателей получили в средние века на ветряных мельницах в виде крыльчатки и водяных мельницах в виде водяного колеса.

С развитием науки на смену ветряному и водяному колесам в конце 18 века пришел паровой двигатель, а в 19 веке – двигатель внутреннего сгорания.
В двигателе внутреннего сгорания химическая энергия, полученная от сгорания топлива, превращается в механическую энергию.

Новый этап промышленной революции начался с изобретения электрического двигателя. Его работа основана на том, что при прохождении электрического тока по проводнику вокруг него возникает магнитное поле. Взаимодействуя с другим полем, проводник начинает двигаться.

С середины прошлого века началась эра реактивных и ракетных двигателей.
Тяга реактивного двигателя обеспечивается за счет того, что им с большей скоростью из сопла выбрасывается струя газа или жидкости. Это создает тягу жидкости. Наибольшее распространение получили воздушно-реактивные двигатели.

Профессии и производство
Изобретением, созданием и производством двигателей разных конструкций занимаются:
Инженеры
Инженеры – конструкторы
Технологи
Дизайнеры
Рабочие и техники различных промышленных предприятий
Сотрудники научно – исследовательских организаций

Воздушные двигатели
Работают под действием давления или набегающего потока какого-либо газа, обычно воздуха.
Бывают ветряные и пневматические.

Самый простой ветряной двигатель – парус.

Принцип конструкции ветряного двигателя: на валу закрепляются лопасти – крылья или колесо с лопатками. Набегающий поток воздуха давит на лопасти крыльчатки или лопатки колеса, заставляя вал вращаться.

Пневматические двигатели
Работают на энергии сжатого газа (воздух или углекислый газ)
Предназначены для совершения механической работы
По конструкции бывают поршневые, пластинчатые, турбинные, пневмоцилиндрические

Гидравлические двигатели
Работают с помощью жидкости
Бывают в виде колеса с лопатками или в виде гидротурбины

Гидравлические двигатели вращательных движений называют гидромоторами.
Конструкции гидромоторов бывают:
Шестерённый
Роторный
Пластинчатый
Радиально-поршневой
Поршневой с наклонным блоком

Домашнее задание
Найти и записать в тетради применение воздушных и гидравлических двигателей.

Содержание

1. Введение
2. История развития гидромеханики
3. Гидравлический двигатель
4. Гидромотор
5. Гидроцилиндр
6. Поворотный гидродвигатель
7. Гидравлический привод
8. Заключение
9. Вопросы
10. Источники

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат (2).docx

Содержание

1. Введение
2. История развития гидромеханики
3. Гидравлический двигатель
4. Гидромотор
5. Гидроцилиндр
6. Поворотный гидродвигатель
7. Гидравлический привод
8. Заключение
9. Вопросы
10. Источники

Введение

Техническим приложением гидромеханики является наука гидравлика.

Слово гидравлика произошло от греческого hydro (вода) и aulos (трубка). В настоящее время это понятие значительно расширилось: гидравлика занимается изучением любой жидкости, движущейся не только в трубах.

В начале своего развития гидравлика представляла собой теоретическую науку — математическую механику жидкости или гидромеханику. Используя сложный математический аппарат и принимая некоторые допущения в отношении физических свойств жидкости, эта наука рассматривает движение жидкости по упрощенным схемам. Но методы математической гидромеханики не дали возможности решить целый ряд практических задач. В связи с этим стала развиваться практическая наука — техническая механика жидкости, решающая инженерные задачи методом упрощения гидравлических явлений, но с введением в теоретические уравнения поправочных коэффициентов, полученных в результате эксперимента.

В настоящее время приходится сталкиваться с задачами, при решении которых одновременно используются методы теоретической и технической гидромеханики. Поэтому различие в методах этих двух ветвей одной и той же науки постепенно исчезает. Современная гидравлика представляет собой самостоятельную, сформировавшуюся отрасль знаний, находящую применение в различных областях техники.

История развития гидромеханики

Дальнейшее развитие гидравлика получила в XIV—XVII веках. Широко известны труды гениального итальянского ученого Леонардо да Винчи (1452—1519). Он изучал механизм движения жидкости в реках и каналах, процесс истечения жидкости, занимался постройкой гидротехнических сооружений, установил принцип работы гидравлического пресса, изобрел центробежный насос и многое другое. К этому же периоду относятся работы голландского инженера С. Стевина (1548— 1620); он определил давление жидкости на плоскость и описал гидравлический парадокс.

Итальянский ученый Г. Галилей (1564—1642) систематизировал основные положения гидростатики и впервые указал на зависимость гидравлических сопротивлений от скорости потока жидкости и его плотности, а его соотечественник Э. Торричелли (1608—1647) вывел формулу для расчета скорости истечения жидкости. Важное значение для гидравлики имели работы французского физика и математика Б. Паскаля (1623—1662), открывшего закон о передаче внешнего давления, носящий его имя.

Особо следует отметить работы выдающегося английского физика, математика, механика и астронома И. Ньютона (1643—1727), который впервые ввел понятие вязкости жидкости и установил зависимость между напряжением трения, градиентом скорости и свойствами жидкости; он же заложил основы теории гидродинамического подобия.

Исследования в этот период носили в основном теоретический характер и не были связаны друг с другом. Лишь во второй половине XVIII века труды крупнейших ученых-механиков и математиков, и прежде всего Д. Бернулли и Л. Эйлера, послужили теоретической основой гидромеханики и гидравлики.

Великий русский ученый М. В. Ломоносов (1711—1765), занимаясь общими проблемами физики, уделял большое внимание вопросам движения жидкостей и газов и практическому применению гидравлики, а открытый им закон сохранения массы и энергии лежит в основе современной гидравлики. М. В. Ломоносов поддерживал научные контакты с Л. Эйлером в период работы швейцарского ученого в Петербургской Академии наук.

Вторая половина XVIII и начало XIX века характеризуются ростом промышленного производства и бурным развитием техники. Для решения различного рода инженерных задач в области гидравлики требуются новые научные методы, учитывающие свойства реальной жидкости. Примерно в это время начинается второй период развития гидравлики — превращение ее в прикладную науку.

Л. Прандтль (1875—1953), разработавший теорию турбулентных потоков.

В начале XX века в гидравлике стали формироваться различные направления специальных исследований. Характерной особенностью этого периода является проведение коллективных исследований и создание научных школ.

Талантливый . инженер и ученый В. Г. Шухов (1853—1939) разработал методы расчета нефтепроводов и изобрел оригинальное устройство для подъема нефти — эрлифт. Ведущую роль в разработке теории и расчета гидравлических сооружений сыграли работы Н. Н. Павловского (1884—1937).

С первых дней создания Советского государства наступил новый этап в развитии гидравлики в нашей стране. Разработка и осуществление плана ГОЭЛРО, проектирование и строительство крупных гидроэлектростанций потребовали решения целого ряда прикладных задач в области гидравлики, динамики русловых процессов и др. Были созданы специализированные научно-исследовательские и проектные институты, лаборатории при кафедрах некоторых ведущих высших учебных заведений. Ученые проводили исследования и изыскательские работы, необходимые для осуществления проектов строительства каналов им. Москвы, Беломоро-Балтийского, Волго-Донского им. В. И. Ленина, а также сооружения мощных гидроэлектростанций на Волге, Днепре, крупнейших реках Сибири.

Базой развития гидроэнергетики явилось создание в стране крупного энергетического гидромашиностроения, что позволило планомерно увеличивать единичную мощность гидроагрегатов на строящихся ГЭС. Так, на Волжской ГЭС им. XXII съезда КПСС мощность одной турбины составляет 115 МВт, на Братской— 250 МВт, на Красноярской — 500 МВт, на Саяно-Шушенской — 640 МВт. Не менее значительны достижения гидромашиностроения по разработке насосов высокого давления с большой подачей, объемного гидропривода и гидродинамических передач.

Гидравлический двигатель

Гидравлический двигатель, машина, преобразующая энергию потока жидкости в механическую энергию ведомого звена (вала, штока). По принципу действия различают гидравлические двигатели, в которых ведомое звено перемещается вследствие изменения момента количества движения потока жидкости (гидротурбина, водяное колесо), и объёмные гидравлические двигатели, действующие от гидростатического напора в результате наполнения жидкостью рабочих камер и перемещения вытеснителей (под вытеснителем понимается рабочий орган, непосредственно совершающий работу в результате действия на него давления жидкости, выполненный в виде поршня, пластины, зуба шестерни и т.п.). В гидравлических двигателях первого типа ведомое звено совершает только вращательное движение. В объёмных гидравлических двигателях ведомое звено может совершать как ограниченное возвратно-поступательное или возвратно-поворотное движение (гидроцилиндры), так и неограниченное вращательное движение (гидромоторы). Гидроцилиндры подразделяются на силовые и моментные; в силовом гидроцилиндре шток, связанный с поршнем, совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение относительно цилиндра: в моментном гидроцилиндре, называемом также квадрантом, вал совершает возвратно-поворотное движение относительно корпуса на угол, меньший 360°.

Гидромоторы разделяются на поршневые, в которых рабочие камеры неподвижны, а вытеснители совершают только возвратно-поступательное движение, и роторные. В роторных гидромоторах рабочие камеры перемещаются, а вытеснители совершают вращательное движение, которое может сочетаться с возвратно-поступательное (кулисные гидромоторы). В зависимости от формы вытеснителей кулисные гидромоторы подразделяют на пластинчатые и роторно-поршневые (радиальные и аксиальные). Наиболее распространены аксиальные роторно-поршневые, в которых давление рабочей жидкости на поршень создаёт на наклонной шайбе реактивное усилие, приводящее во вращение вал. Объёмные гидравлические двигатели применяют в гидроприводе машин. Давление рабочей жидкости достигает 35 Мн/м2 (350 кгс/см2). Гидромоторы изготовляют мощностью до 3000 квт.

Читайте также:

  
• Иван иванович лажечников доклад
  
• Формирование ууд на уроках литературного чтения и окружающего мира доклад
  
• Психологический портрет современного школьника доклад
  
• Древний город гермонасса доклад 3 класс
  
• Как оформить доклад о животном из красной книги