Устройство, принцип работы и классификация поршневых гидромашин
Основными элементами поршневых насосов являются (рис. __.1):
|
| ||
| 
| 
|
Рис. __.1. Схемы поршневых гидромашин:
а) однократного действия; б) двукратного действия;
в) многократного действия; г) эксцентриковый насос;
1 — цилиндр; 2— поршень; 3 — распределитель
Рис. __.2. Радиально-поршневые гидромашины:
а), б) нерегулируемые; в), г) регулируемые;
1 — блок цилиндров; 2 — поршень; 3 — направляющая; 4 — каток;
5 — распределитель
Рис. __.3. Аксиально-поршневые гидромашины:
а — с наклонной шайбой; б — с наклонным блоком;
1 — распределитель; 2 — блок цилиндров; 3 — поршень; 4 — упорная шайба;
5, 6 — вал; 7 — толкатель
Шестеренные гидромашины
Рис. __.4. Схемы шестеренных гидромашин:
а — с наружным зацеплением: 1 — ведомая шестерня; 2 — корпус; 3 — ведущая шестерня; 4 — вал; А и В — всасывающая и нагнетательная полости;
б — с внутренним зацеплением: 1 — внутренняя шестерня; 2 — подвижная шестерня; 3 — разделитель; 4 — вал; 5 — корпус; А и Б — всасывающая и нагнетательная полости
Планетарные (героторные) гидромашины
Рис. __.5. Схемы планетарных гидромашин с зубчатым (а)
и с роликовым (б) статорами:
1 — ротор; 2 — статор; 3 — ролик
Роторно-пластинчатые насосы и гидромоторы
Рис. __.6. Пластинчатые насосы однократного (а) и двукратного (б) действия:
1 — всасывающее окно; 2 — пластина; 3 — нагнетательное окно;
4 — ротор; 5 — статор
|
|
|
Лабораторная работа «Исследование истечения жидкости из-под затвора»
Цель работы:
1. Опытное наблюдение различных режимов истечения воды из-под плоского вертикального затвора.
2. Овладеть навыками определения расхода воды при истечении из-под затвора.
Описание экспериментальной установки
Работа проводится на установке, представленной на рис. ___.1. Установка является циркуляционной и включает следующие основные элементы: резервуар 1, погружной насос 2 с пультом управления 3, напорный трубопровод 4 с задвижкой 5, напорный бак 6, трубопровод 8 для отвода избыточной воды, подающий трубопровод 9 с краном 10, прямоугольный горизонтальный лоток 11 с затвором 14 в конце, сливной трубопровод 15, мерный водослив 16. Для поддержания постоянного напора в баке 6 имеется водосливная перегородка 7. В горизонтальном лотке 11 установлены водораспределительные перегородки 12 и 13 для успокоения потока жидкости. Испытуемые модели устанавливаются в центральной части лотка 11 в объеме, контур которого обозначен штриховой линией. Для определения отметок в лотке 11 и мерном водосливе 16 применяются игольчатые уровнемеры 17 и 18 соответственно.
Рис. ___.1. Схема экспериментальной установки
|
|
|
Установка работает следующим образом: вода из резервуара 1 погружным насосом 2 по трубопроводу 4 подается в напорный бак 6. Избыток воды переливается через гребень перегородки 7 и отводится по трубопроводу 8 обратно в резервуар 1. Рабочая жидкость поступает из бака 6 в лоток 11 по трубопроводу 9. Расход воды регулируется краном 10. Поток воды при прохождении через перегородки 12 и 13 приходит в спокойное состояние и далее обтекает испытуемые модели, устанавливаемые в центральной части лотка 11. Уровень воды в нижнем бьефе регулируется при помощи затвора 14 в конце лотка 11. Использованная вода по трубопроводу 15 поступает в мерный водослив 16, предназначенный для определения рабочего расхода. Из мерного водослива вода поступает в резервуар 1, откуда повторно используется для работы установки.
В центральной части лотка устанавливается вертикальный затвор с острой низовой кромкой. Открытие затвора осуществляется ручным подъемным механизмом. Высота открытия затвора определяется по миллиметровой шкале на подъемной штанге. Глубина воды перед затвором определяется по миллиметровой шкале на борту лотка. Отметки дна и свободной поверхности воды в нижнем бьефе определяются игольчатым уровнемером.
|
|
|
Методика выполнения работы
1. Вращением маховичка подъемного механизма поднять исследуемый затвор до образования отверстия между низовой кромкой затвора и дном лотка высотой а = 2…3 см.
2. Измерить и занести в таблицу ___.1 значения ширины лотка b, высоты поднятия исследуемого затвора a и отметки дна лотка ▼д.
3. Полностью открыть рабочий затвор 14 в конце лотка (см. рис. ___.1). Включить погружной насос 2, питающий напорный бак 6, после заполнения которого открыть кран 10 на подающем трубопроводе 9 и установить такой расход воды, который обеспечит истечение бурного потока из-под затвора. Работа выполняется при постоянном расходе.
4. Определить установившийся в лотке расход воды Q (данные измерения заносятся в таблицу ___.2).
5. Постепенно прикрывая рабочий затвор 14 в конце лотка (см. рис. ___.1), что приводит к увеличению глубины hн в нижнем бьефе, последовательно установить различные условия истечения из-под исследуемого затвора: 1) прыжок отогнан (см. рис. ___.2, а); 2) прыжок затоплен при h z < hн (см. рис. ___.2, б); 3) прыжок затоплен при h z ≈ hн (см. рис. ___.2, в). После установления каждого вида прыжка измерить и занести в таблицу ___.1 значения напора перед затвором H и отметки уровня воды в нижнем бьефе ▼н.
|
|
|
6. После завершения опытов закрыть кран 10 на подающем трубопроводе 9 и выключить погружной насос 2.
Рис.___.2 . Истечение из-под плоского вертикального затвора
Таблица ___.1
| № | Условия истечения | b | a | ▼д | H | ▼н | hн | a/H | ε | μ | hc | M | h' z | Q'р | H0 | h'' z | Q''р | δ |
| см | см | см | см | см | см | см | см | см | л/с | см | см | л/с | % | |||||
| 1. | Прыжок отогнан |
|
|
| – | – | – | |||||||||||
| 2. | Прыжок затоплен ( h z < h н ) | |||||||||||||||||
| 3. | Прыжок затоплен ( h z ≈ h н ) | – | – | – | – |
Таблица ___.2
| Измерение расхода мерным водосливом ______________ (тип водослива) | |||
| ▼г.в | ▼у.в | ∆H | Q |
| мм | мм | мм | л/с |
Вывод:________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
Расчетные формулы и расчеты
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Единицы физических величин, применяемые в науке и технике.
Международная система единиц (СИ)
| Физическая | Единица | Обозначение единиц | Размер единиц | Кратные, дольные и внесистемные | ||||||||||
| международное | русское | |||||||||||||
| Основные единицы | ||||||||||||||
| Длина | Метр | m | м |
| 1м=10дм=1*102см=1*103мм=1*10-3км, 1дюйм=25,4мм | |||||||||
| Масса | Килограмм | kg | кг |
| 1кг=1*103г=1*10-2ц=1*10-3т | |||||||||
| Время | Секунда | s | с |
| 1ч=60мин=3600с | |||||||||
| Температура | Кельвин | K | К |
| 0°С=273К, t°,С – градус Цельсия | |||||||||
| Производные единицы | ||||||||||||||
| Сила | Ньютон | N | Н | Н=кг*м/с2 | 1Н=1*10-3кН=1*106МН= =102гс=0,1кгс=1*10-4тс | |||||||||
| Работа | Джоуль | J | Дж | Дж=Н*м | 1Дж=1*10-3кДж=1*10-6МДж | |||||||||
| Мощность | Ватт | W | Вт | Вт=Дж/с | 1Вт=1*10-3кВт=1*10-6МВт, 1л.с.=736Вт | |||||||||
| Давление | Паскаль | Pa | Па | Па=Н/м2 | 1Па=1*10-3кПа=1*10-6МПа=1*10-5кгс/см2 1кгс/см2=1ат=1*105Па=0,1МПа=1 бар= | |||||||||
| Скорость | Метр, деленный на секунду | m/s | м/с |
| 1м/с=100см/с=10дм/с=3,6км/ч | |||||||||
| Ускорение | Метр, деленный на секунду | m/s2 | м/с2 |
| 1м/с2=100см/с2=10дм/с2, g=9,81м/с2 | |||||||||
| Угловая | Радиан в секунду | s-1 | с-1 |
|
| |||||||||
| Частота | Герц | Hz | Гц | Гц=с-1 |
| |||||||||
| Площадь | Квадратный | m2 | м2 |
| 1м2=1*106мм2=1*104см2=1*102дм2 | |||||||||
| Объем | Кубический | m3 | м3 |
| 1м3=1*109мм3=1*106см3=1*103дм3=1*103л | |||||||||
| Расход | Кубический метр, | m3/s | м3/с |
| 1м3/с=1*109мм3/с=1*106см3/с=1*103дм3/с= =1*103л/с, 1м3/ч=1*103л/ч=3,6л/с | |||||||||
| Плотность | Килограмм, | kg/m3 | кг/м3 |
| 1кг/м3=1*103г/м3=1*10-3т/м3 | |||||||||
| Удельный вес | Нью | N/m3 | Н/м3 |
| 1Н/м3=1*10-3кН/м3=9,81кгс/м3= =9,81*10-3тс/м3 | |||||||||
| Динамическая | Паскаль, | Pa*s | Па*с |
| 1Па*с=1Пз Пз – Пуаз | |||||||||
| Кинематическая | Квадратный | m2/s | м2/с |
| 1см2/с=1Ст=1*10-4м2/с=1*102сСт, Ст – Стокс, сСт – сантистокс
 Мы поможем в написании ваших работ! | |||||||||