Хидростатични машини, Безплатни курсови работи, реферати и дипломни работи
Работата на хидростатичните машини се основава на основния закон на хидростатиката (закона на Паскал): силата на натиск, предавана върху стените на съда, е пропорционална на площта на стената.
Да вземем два комуникиращи съда с площ на напречното сечениеω1 иω2 (фиг. 2.15), затворени с бутала, иω1
| Ориз. 2.15. Съобщителни съдове |
Хидравличната преса (фиг. 2.19) се състои от два цилиндъра с различни диаметри, свързани с тръбопровод. Цилиндрите са пълни с течност.
| Ориз. 2.16. Схема на хидравлична преса |
В малкия цилиндър има бутало („гмурнато”) с диаметърdс лост с неподвижна опора. Лостови раменаbи(a – b).В голям цилиндър налягането на флуида се предава на бутало с диаметърD.Ако към лоста се приложи силаF ,, тогава силата на натискР1, предавана на водолаза и създаваща допълнително налягане във флуида, може да се определи от уравнението
Силата на натиск, действаща върху буталото на голям цилиндър,
къдетоω2 е площта на голямото бутало ( ,ω1 е площта на гмуркането.
От уравнение (2.70) следва, че чрез избиране на диаметрите на голямото бутало и буталото, както и рамената на лоста, е възможно да се получи произволно голяма силаPvс много по-малка силаF.Но силата на натискPprще бъде малко по-малка от силатаPvпоради изтичане на течност и загуби от триене. Тези загуби се отчитат от ефективността на пресатаη, която на практика е 0,75…0,85. В съвременните преси се получават сили на пресоване над 250 000 kN.
Усилвател —устройство за повишаване на налягането на флуида—състои се от два цилиндъра, свързани един с друг (фиг.2.20). Цилиндърът за ниско налягане съдържа бутало с голям диаметърD,, което е свързано с бутало с малък диаметърd,, влизащо в цилиндъра за високо налягане.
Полученото наляганеpще бъдеD 2 /d 2пъти по-голямо от входното наляганеp(на практика 40…60 пъти). Мултипликаторите, главно хидравлични, се използват ограничено в съвременните хидравлични преси (за увеличаване на силата на натискане), в пневмохидравличните усилватели (в многоточковите затягащи устройства на металорежещи машини).
| Ориз. 2.17. Схема на хидравличен мултипликатор:1— бутало с малък диаметър;2— бутало с голям диаметър;3- работна течност |
Хидравличен акумулатор се използва за изравняване на налягането и потока на течност или газ в хидравлични инсталации. Разграничаване на бутални и безбутални акумулатори. Хидравличните акумулатори се използват в системи с рязко променлив дебит на течност или газ. По време на периоди на намалено потребление, акумулаторът натрупва течност (газ), идваща от помпи (или компресори) и я освобождава в моментите на най-голямо потребление.
Буталния акумулатор (фиг. 2.18,a) има резервоар, обикновено цилиндричен, вътре в който буталото се движи свободно. Течността се подава в резервоара под налягане, което се поддържа постоянно поради външно въздействие върху буталото на товара или въздуха от свързаната пневматична мрежа. При безбутални акумулатори (фиг. 2.18,b)налягането се поддържа постоянно благодарение на налягането в пневматичната мрежа, директно свързана с акумулаторния резервоар, а налягането на въздуха е равно на налягането на течността.
Ориз. 2.18. Хидравлични акумулатори:а- бутални;b- без бутало;1— резервоар;2— бутало;3 —товари;4 —бутилки за сгъстен въздух
Разнообразие от хидравлични акумулатори е пневматичен акумулатор за намаляване на колебанията в налягането на сгъстения въздух в пневматична мрежа (използван в големи пневматични мрежи, вятърни паркове и др.). Това е резервоар, включен във въздуховода и оборудван с предпазен клапан. Вентилът регулира до зададено гранично налягане.
Крик е механизъм за повдигане на тежки единични товари по време на операции по ремонт, монтаж или манипулиране. Хидравличните крикове могат да бъдат с периодично действие с ръчно задвижване и непрекъснато действие с механично задвижване.
В прекъснатия крик (фиг. 19) повдигането на буталото1,, което е опора за товара, се осъществява от работния флуид, подаван в долната кухина на чашата2от бутална помпа, управлявана ръчно от дръжката4и оборудвана със смукателни и нагнетателни клапани. Намаляването на товара става, когато работният флуид се прехвърля от стъклото към резервоара на помпата.
Ориз. 2.19. Хидравличен прекъснат крик:1— бутало с опора на товара; 2 - стъкло;3— клапанна кутия;4- дръжка
При непрекъснатите крикове работният флуид се подава в надбуталното пространство, в резултат на което не буталото се движи нагоре, а стъклото заедно с товара, резервоара и помпата. Стъклото и буталото са свързани помежду си с възвратни пружини. Ако в крайно горно положение на цилиндъра под него се постави опора и се отвори изпускателният клапан, тогава под действието на силата на пружините буталото ще се издигне нагоре и ще изтласка течността в резервоара. Подпорите отново се поставят под буталото и работният цикълповтори без смяна на крика.