Шпаргалка по Гидравлике (стр. 8 из 16)

27. Насосы по принципу действия. Области применения. Эксплуатационные параметры насосов подачи, напора (давления), мощности, объемного, механического и гидравлического КПД, высоты всасывания и частоты вращения приводного вала. насосы могут быть разделены на два вида: динамические и объемные. В динамических насосах ж. движется под силовым воздействием в камере постоянного объема, сообщающейся с подводящими и отводящими устройствами. В зависимости от вида силового воздействия на ж. динамические насосы делятся на лопастные насосы и насосы трения. Объемные насосы раб-т по принципу вытеснения ж. из камеры за счет уменьшения ее объема. Периодическое изменение объема камеры происходит за счет возвратно-поступательного или вращательного движения рабочего органа насоса. Попеременное заполнение и опорожнение камеры перекачиваемой ж. обеспечиваются клапанными устройствами входного и выходного патрубков насоса.

Кроме классификации, существует также разделение насосов по виду перекачиваемой жидкости, по виду привода и по другим классификационным признакам. Основные типы современных насосов. Центробежные насосы являются наиболее распространёнными и предназначаются для подачи холодной или горячей (t° > 60°C) воды, вязких или агрессивных ж., сточных вод, смесей воды с грунтом, золой и шлаком и т.п. Их действие основано на передаче кинетической энергии от вращающегося рабочего колеса тем частицам жидкости, которые находятся между его лопастями. Под влиянием центробежной силы частицы подаваемой среды из рабочего колеса перемещаются в корпус насоса и далее, а на их место под действием давления воздуха поступают новые частицы, обеспечивая непрерывную работу насоса Осевые насосы - для подачи больших объёмов жидкостей. Их работа обусловлена передачей той энергии, к-рую получает ж. при силовом воздействии на неё лобовой поверхности вращающихся лопастей рабочего колеса. Частицы подаваемой ж. при этом имеют криволинейные траектории, но, пройдя через выправляющий аппарат, начинают перемещаться от входа в насос до выхода из него, в основном вдоль его оси (откуда и название). Рабочие колёса осевого насоса имеют очень высокий коэффициент быстроходности (от 500 до 1500 об/мин). Вихревые насосы обладают хорошей способностью самовсасывания, т. е. возможностью начинать действие без предварительного заполнения всасывающей трубы подаваемой средой, если она имеется в корпусе насоса. Благодаря этому они применяются для подачи легкоиспаряющихся или насыщенных газами капельных жидкостей и в комбинации с центробежными насосами. 2 разновидности вихревых насосов: закрытого и открытого типа. Вихревые насосы по сравнению с такими же (по размерам и скорости вращения) центробежными насосами развивают в 3—7 раз больший напор, но работают с более низким (в 2—3 раза) кпд. Поршневые насосы отличаются большим разнообразием конструкций и широтой применения. Действие поршневых насосов состоит из чередующихся процессов всасывания и нагнетания, которые осуществляются в цилиндре насоса при соответствующем направлении движения рабочего органа — поршня или плунжера. Эти процессы происходят в одном и том же объёме, но в различные моменты времени. По способу сообщения рабочему органу поступательно-возвратного движения насосы разделяют на приводные (обычно с коленчатым валом и шатунным механизмом) и прямодействующие. Во время работы насоса жидкость получает главным образом потенциальную энергию, пропорциональную давлению её нагнетания. Поршневые насосы классифицируют на горизонтальные и вертикальные, одинарного и многократного действия, одно- и многоцилиндровые, а также по быстроходности, роду подаваемой жидкости и др. признакам. По сравнению с центробежными насосами поршневые имеют более сложную конструкцию, отличаются тихоходностью, а следовательно, и большими габаритами, а также массой на единицу совершаемой работы. Но они обладают сравнительно высоким кпд и независимостью подачи от напора, что позволяет использовать их в качестве дозировочных. Роторные насосы получили распространение главным образом для осуществления небольших подач жидкости. По особенностям конструкции рабочих органов роторные насосы можно подразделить на зубчатые (в том числе шестерённые), винтовые, шиберные, коловратные, аксиально- и радиально-поршневые, лабиринтные и др. Каждый из них имеет свои разновидности, но объединяющий их признак — общность принципа действия, в основном аналогичного действию поршневых насосов Роторные насосы отличаются отсутствием всасывающего и нагнетательного клапанов, что является их большим преимуществом и упрощает конструкцию. Шиберный пластинчатый насос действует в результате изменения рабочих объёмов, заключённых между соседними пластинами и соответствующими участками поверхностей ротора и корпуса насоса В левой части насос при вращении по часовой стрелке эксцентрично расположенного ротора этот объём увеличивается, из-за чего давление в нём понижается и создаётся возможность для всасывания жидкости. В другой части насоса при вращении ротора межлопаточные пространства уменьшаются, что обеспечивает нагнетание подаваемой среды. Эти насосы бывают одинарными и сдвоенными. Они предназначены для нагнетания чистых не очень вязких минеральных масел до давления 60 кгс/см2 и более и применяются в системах гидропривода и др. устройствах. Струйные насосы из числа насос-аппаратов имеют наиболее широкую область применения и наибольшее разнообразие конструкций. Одним из них является водоструйный насос, действие которого состоит в основном из трёх процессов — преобразования потенциальной энергии рабочей жидкости в кинетическую (в коническом сходящемся насадке), обмена количеством движения между частицами рабочей жидкости и подаваемой среды (в камере смешения), а также перехода кинетической энергии смеси рабочей и транспортируемой жидкостей в потенциальную (в диффузоре). Благодаря этому в камере смешения создаётся разрежение, что обеспечивает всасывание подаваемой среды. Затем давление смеси рабочей и транспортируемой жидкостей значительно повышается в результате снижения скорости движения, что делает возможным нагнетание. Струйные насосы просты по устройству, надёжны и долговечны в эксплуатации, но их кпд не превышает 30%.

28. Состояние равновесия жидкости. Виды равновесия жидкости.

Относительным равновесием ж. называется такое сост-е, при к-ром каждая ее частица сохраняет свое положение относительно твердой стенки движущегося сосуда. При относительном равновесии рассматриваются две задачи: характер распределения давления и форма поверхности уровня. Решаем эти задачи при помощи уравнения для определения гидростатического давления При р=const Xdx+Ydy+Zdz=0. В общем случае любое сложное движение сосуда с жидкостью можно представить в виде суммы трех движений: поступательного по вертикали и горизонтали и вращательного. 1) Движение по вертикали с постоянным ускорением а. Проекции массовых сил на координатные оси будут: X=0, Y=0, Z= . Знак «-» соответствует равноускоренному подъему резервуара, «+»- спуску. Характер распределения давления получим следующий , Или проинтегрировав +С, где С- постоянная интегрирования, определяемая из граничных условий на свободной поверхности Z=Z0 и P=P0 Тогда ур-е поверхности уровня ( Если g а, то dz=0, z=const, т.е. поверхности равного давления представляют собой горизонтальные плоскости.