ГИДРАВЛИКА И ПНЕВМАТИКА

что такое гидравлика; - свойства жидкостей; - поверхностное натяжение жидкостей; - гидростатическое

движения жидкостей и разрабатывающая методы применения этих законов для решения

Г

Экспериментальные исследования в гидравлике имеют важное значение. Кроме гидравлики (технической механики жидкостей), вопросы покоя и движения жидкостей изучает теоретическая гидромеханика, имеющая строго математический характер. Эти решения не всегда могут быть применимы для расчетов, но они помогают раскрывать общие закономерности изучаемыхявлений.
Гидравлика является одной из древнейших наук, развивающейся более XX веков.
Первым научным трудом в области гидравлики считается трактат Архимеда (III век до н. э.) «О плавающих телах...». Теория, изложенная в этом труде, до сих пор лежит в основе учения о равновесии плавающих тел, хотя сведения о некоторых гидравлических законах были известны и ранее, т. к. до этого строились каналы, водопроводы и т. п.

Гидролинии

бесконечно малые, считают состоящими из большого числа молекул

В аэромеханике применяют

Свойства жидкостей
Жидкость – физическое тело, молекулы которого слабо связаны между собой.

Поэтому незначительные силы способны легко изменить форму жидкости, которая способна сохранить объем, но не форму.

В гидравлике жидкость рассматривают как непрерывную среду, заполняющую пространство без пустот и промежутков,

другого величина касательного напряжения пропорциональна скорости сдвига.

При относительном покое

Неньютоновские жидкости не обладают большой подвижностью и отличаются от ньютоновских жидкостей наличием касательных напряжений (внутреннего трения) в состоянии покоя.

обладающую вязкостью (свойство жидкости сопротивляться сдвигу ее слоев).
Идеальная или

Идеальная жидкость
(волны на поверхности жидкости)

которые разделяют на массовые и поверхностные.
Массовые: силы тяжести и

Поверхностные: обусловлены воздействием соседних объемов жидкости на данный объем или воздействием других тел.
Понятие давления
Рассмотрим сосуд, наполненный жидкостью. Если выделить в нем бесконечно малый объем жидкости, то на этот объем будут действовать силы со стороны соседних таких же бесконечно малых объемов. Кроме этого, на свободную поверхность жидкости действует сила атмосферного давления Pатм и силы со стороны стенок сосуда.
P=F/S (Па)
Избыточное - давление атмосферы.
Абсолютное давление - это давление, учитывающее атмосферное давление.
Рабс = Ратм+Ризб

однородной жидкости
ρ=m/V,
где  m - масса жидкости в объеме V

Единицы

Удельный вес γ - вес жидкости в единице объема:

γ=G/V,
где G - вес жидкости.
Единицы измерения γ :
в системе СГС - дин/см3, в системе СИ - Н/м3.

Удельный вес и плотность связаны между собой зависимостью
γ=ρ·g,
где g - ускорение свободного падения. Значение ускорения свободного падения g на земле изменяется от 9,831 м/с2 - на полюсах , до 9,781 м/с2 _ на экваторе.

в системе СГС - [П]- пуаз.
Единицы измерения ν
в системе

Свойства жидкостей

Вязкость - свойство газов и жидкостей оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой при сдвиге, растяжении и других видах деформации.

Кинематическая вязкость ν – отношение динамической вязкости µ к плотности жидкости ρ и определяется формулой:   ν = µ / ρ, где µ - динамическая вязкость, Па·с;
ρ - плотность жидкости, кг/м³.

Динамическая (абсолютная) вязкость µ – сила, действующая на единичную площадь плоской поверхности, которая перемещается с единичной скоростью относительно другой плоской поверхности, находящейся от первой на единичном расстоянии.

и поверхность жидкости. Каждый видел, как растягивается мыльная пленка при

Поверхностное натяжение возникает на границе раздела фаз, например, жидкой и газообразной или жидкой и твердой, и обусловлено тем, что молекулы поверхностного слоя жидкости испытывают разную силу притяжения снаружи и изнутри. Поверхностное натяжение хорошо наблюдать на примере капли воды, где жидкость ведет себя так, как будто она помещена в эластичную оболочку. Здесь молекулы поверхностного слоя воды притягиваются к своим внутренним соседям (другим молекулам воды) сильнее, чем к внешним молекулам воздуха.
Другой пример – пленка бензина на воде. Здесь молекулы бензина притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам воды, в результате чего бензин растекается по воде очень тонкой пленкой.

работу δA, которую нужно совершить для увеличения площади поверхности жидкости

Чем больше поверхностное натяжение, тем труднее растягивается пленка жидкости. Благодаря поверхностному натяжению некоторые насекомые скользят по водной поверхности.
Поверхностное натяжение зависит от температуры. Например, для воды с увеличением температуры поверхностное натяжение уменьшается.

свободного падения;
h – глубина, на которой определяется давление.

Во всех трёх случаях давление жидкости на дно сосуда одинаково.
Полное давление жидкости в сосуде :
P = P0 + ρgh, где
P0 – давление на поверхности жидкости.
В большинстве случаев принимается равным атмосферному.

Гидростатическое давление – это давление, производимое на жидкость силой тяжести.
Величина гидростатического давления не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость и определяется произведением

Сосуды с жидкостью

передается в каждую точку жидкости или газа без изменений.

Если молекулы жидкости и газа движутся относительно свободно, то молекулы твердых тел такой свободой не обладают. Они лишь слегка колеблются, немного отклоняясь от исходного положения. И благодаря относительно свободному передвижению, молекулы газа и жидкости оказывают давление во всех направлениях.

Блез Паскаль

Основной величиной в законе Паскаля является давление.
Давление (P) – отношение силы (F), которая действует на поверхность перпендикулярно к ее площади (S). P=F/S, где
Р – давление, Па (Паскаль); F - сила, Н; S – площадь, м².

собой сосудов, в которых жидкость может свободно перетекать из одного

В сообщающихся сосудах уровень жидкости одинаков, так как в этих сосудах выравнивается давление жидкости.

В быту примером сообщающихся сосудов являются родники и такие артезианские колодцы, в которых скважина находится ниже уровня грунтовых вод, и вода сама бьёт из скважины.

В основе водоснабжения жилых домов лежит принцип сообщающихся сосудов. Насосная станция закачивает воду в водонапорную башню, которая выше самого высокого дома. Из резервуара, который находится в водонапорной башне, по подземным трубам вода попадает в водопроводы домов, где стремится подняться на такую же высоту, на которой находится резервуар водонапорной башни.
 

Водонапорная башня

Рис. Родник

Сообщающиеся сосуды

сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа). Сила

Архимедова сила направлена всегда противоположно силе тяжести, поэтому вес тела в жидкости или газе всегда меньше веса этого тела в вакууме. Поведение тела, находящегося в жидкости или газе, зависит от соотношения между модулями силы тяжести Fт и архимедовой силы FA, которые действуют на это тело.

Возможны следующие три случая:
1)    Fт > FA – тело тонет;
2)    Fт = FA – тело плавает в жидкости или газе;
3)    Fт < FA – тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

Гидравлика

движется по произвольной траектории, которую можно предсказать лишь в начальный

Режимы течения жидкости
Ламинарным течением жидкости называется слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и без пульсаций скоростей и давления. Движение проходит равномерно, без беспорядочных скачков давления, направления и скорости, каждая молекула жидкости перемещается вдоль трубы по определенной траектории.
Особенности ламинарного течения:
перемешивания между отдельными слоями текучей субстанции не существует.
слои, находящиеся ближе к оси трубы, движутся с большей скоростью, чем те, которые расположены на ее периферии. Этот факт связан с наличием сил трения между молекулами жидкости и внутренней поверхностью трубы.

сосудах живых существ, капиллярах растений и в сопоставимых условиях, при

Если кран отвернуть до конца, давление в системе повысится и течение приобретет хаотичный характер.
Примером турбулентного течения является поток воды в горной реке. Если капнуть краситель в такой поток, то можно видеть, что в первоначальный момент времени появится струя, которая начнет испытывать искажения и небольшие завихрения, а затем исчезнет, перемешавшись во всем объеме жидкости.

Ламинарный или турбулентный режимы течения зависят от соотношения величин:
вязкости текучей субстанции, определяющей трение между слоями жидкости;
инерционных сил, которые описывают скорость потока.
Чем более вязкая субстанция и чем меньше скорость ее течения, тем выше вероятность появления ламинарного потока. Наоборот, если вязкость жидкости мала, а скорость ее передвижения велика, то поток будет турбулентным.

их преодоление тратится некоторая часть удельной энергии движущейся жидкости, которую

Гидравлические линейные сопротивления обусловливаются действием сил трения. В чистом виде эти потери возникают в прямых трубах постоянного сечения, т. е. при равномерном течении, и возрастают пропорционально длине трубы. Этот вид трения имеет место не только в шероховатых, но и в гладких трубах.
Местные гидравлические сопротивления обусловливаются местными препятствиями потоку жидкости - в виде изгиба трубы, внезапного сужения или расширения русла, при обтекании клапанов, решеток, диафрагм, кранов, которые деформируют обтекающий их поток. При протекании жидкости через местные сопротивления ее скорость изменяется и обычно возникают вихри.
Линейные и местные потери напора
Таким образом, потери напора при движении жидкости будут равны сумме потерь напора на трение, вызванных гидравлическими сопротивлениями по длине потока, и потерь напора на местные сопротивления: Hw = Hл + Hм                                

скорость наблюдается по оси потока, по мере приближения к стенкам

Расход жидкости
Расходом называется количество жидкости, протекающей через поперечное сечение потока в единицу времени.
Различают расходы жидкости:
– объемный: Q = V/t, м3/cек, м3/ч;
массовый: Qм = m/t кг/с, кг/ч, где
V— объем жидкости; m — масса жидкости; t— время.

существуют одновременно как потери напора на трение по длине, так

или газовой среды. Наиболее обтекаемо такое тело, которое при данной

При этом возникает сила сопротивления R, приложенная к телу и направленная в сторону, противоположную его движению относительно среды.
При увеличении скорости движения тела в жидкости или газе появляются вихри, тормозящие движение: вследствие вязкости в области, прилегающей к поверхности тела, образуется пограничный слой частиц, движущихся с меньшими скоростями.
В результате тормозящего действия этого слоя возникает вращение частиц
и движение жидкости в пограничном слое становится вихревым.
Если тело не имеет обтекаемой формы, то пограничный слой жидкости отрывается от поверхности тела. За телом возникает течение жидкости (газа), направленное противоположно набегающему потоку.

вихри, вращающиеся в противоположные стороны (рис.б).
Жидкость, вращающаяся в вихре,

Разность давлений впереди и позади движущегося тела и создает сопротивление движению тела.
Сила сопротивления зависит от формы тела. Придание телу специально рассчитанной обтекаемой формы существенно уменьшает силу сопротивления, так как в этом случае жидкость всюду прилегает к его поверхности и позади него не завихрена (рис. в).
Итак, главнейшей причиной, обусловливающей сопротивление жидкости движению тела, является образование вихрей позади движущегося тела, обусловленное также вязкостью жидкости.
Поэтому для уменьшения этого сопротивления надо придать телу такую форму, при которой завихрение жидкости получается наименьшим.
Тело обтекаемой формы обладает малым сопротивлением потому, что жидкость всюду прилегает к его поверхности и позади него не завихрена.

и качества его внутренних стенок, в котором движется транзитный поток

Этот перепад уровней энергии может создаваться несколькими способами:
работой насоса;
разностью уровней жидкости;
давлением газа.
В машиностроении используются такие трубопроводы, движение жидкости в которых создаётся работой насоса. В гидротехнике и водоснабжении, а также во вспомогательных устройствах течение жидкости происходит, как правило, за счет разности уровней давлений (разности нивелирных высот).
Простым (коротким) называют тру­бопровод, по которому жидкость транспортируют от питателя к приемнику без промежуточных ответвлений потока. При этом необходимо учитывать не только потери напора на трение по длине трубопровода, но и скоростной напор и местные потери напора, которыми в данном случае нельзя пренебречь.

вызванный быстрым изменением скорости потока этой жидкости. Может возникать вследствие

Гидравлический удар способен вызывать образование продольных трещин в трубах, что может привести к их расколу, или повреждению других элементов трубопровода. Также гидроудары чрезвычайно опасны и для другого оборудования, такого как теплообменники, насосы и сосуды, работающие под давлением.
Гидроударом ошибочно называют следствие заполнения надпоршневого пространства в поршневом двигателе водой, вследствие чего поршень, не дойдя до мёртвой точки, начинает сжимать жидкость, что приводит к внезапной остановке и поломке мотора (излому шатуна или штока, обрыву шпилек головки цилиндра, разрыву прокладки); явление это называется "попадение несжимаемого объекта в рабочий объём двигателя", как правило, не имеет значения была это жидкость или твердое тело - урон двигателю наносится весьма значительный в любом случае.

Последствие гидроудара

сведения об истечении жидкости через малое отверстие
Истечение жидкости через отверстие

Обуславливается это явление в основном действием сил поверхностного натяжения на вытекающие криволинейные струйки и различными условиями сжатия по периметру отверстия. Инверсия больше всего проявляется при истечении из некруглых отверстий.

Истечение жидкости через отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре
Отверстие в тонкой стенке – это отверстие, диаметр которого минимум в 3 раза больше толщины стенки, т.е. do> 3δ.
При истечении жидкости, через отверстие в тонкой стенке на некотором расстоянии от стенки (l = do), происходит сжатие струи. Площадь живого сечения струи будет меньше площади отверстия. Это объясняется тем, что частицы жидкости при входе в отверстие имеют скорости различных направлений. Струя отрывается от стенки у кромки отверстия и затем несколько сжимается. Цилиндрическую форму струя принимает на расстоянии, равном примерно одному диаметру отверстия. Сжатие струи обусловлено необходимостью плавного перехода от различных направлений движения жидкости в резервуаре, в том числе от радиального движения по стенке, к осевому движению струи.

истечении жидкости, через отверстие в тонкой стенке на некотором расстоянии

Это объясняется тем, что частицы жидкости при входе в отверстие имеют скорости различных направлений. Струя отрывается от стенки у кромки отверстия и затем несколько сжимается.
Цилиндрическую форму струя принимает на расстоянии, равном примерно одному диаметру отверстия. Сжатие струи обусловлено необходимостью плавного перехода от различных направлений движения жидкости в резервуаре, в том числе от радиального движения по стенке, к осевому движению струи.
Сжатие струи характеризуется коэффициентом сжатия – отношение площади сечения струи в месте наибольшего сжатия к сечению отверстия:
E = Scж / S,
где Scж - площадь живого сечения струи; S - площадь отверстия.
Коэффициент сжатия Е определяется опытным путем и для круглых отверстий равен 0,64.

Истечение жидкости через отверстие в тонкой стенке
а – в атмосферу; б – под уровень жидкости

в единицу времени через поперечное сечение трубопровода.
Счетчики расхода служат

Измерение расхода жидкости является одной из задач при производственных испытаниях оборудования. Наиболее простые и вместе с тем точные методы измерения расхода жидкости являются объемный и весовой.
В соответствии с методами измерения, единицами расхода жидкости являются: - для объемного способа: кг/c, кг/ч, г/с - для весового способа: м3/с, м3/ч и т.д.
При объемном способе измерения протекающая в исследуемом потоке(например, в трубе) жидкость поступает в особый, тщательно протарированный сосуд
(так называемый мерник), время наполнения которого точно фиксируется по секундомеру. Но объемный и весовой методы измерения расхода жидкости пригодны только при сравнительно небольших значениях расхода жидкости, так как в противном случае размеры мерников получаются довольно громоздкими и, как следствие, замеры очень затруднительными.

Трубчатые расходомеры могут быть горизонтальными и вертикальными.
Расходомер состоит из

Достоинства:
простота конструкции;
отсутствие в нем каких-либо движущихся частей.

прибором для измерения расхода жидкости, обычно выполняемая в виде плоского

Расход в этом случае определяется по замеренной разности уровней в трубках. Трубки подсоединяют к датчикам, замеряющим перепад давления. Датчик перепада давления преобразует перепад в электрический сигнал, который отправляется на компьютер.

в результате измерения скоростей течения жидкости и живых течений потока.
Современный

Измерение расхода жидкости
При вращении лопасти поочередно пересекают магнитное поле, которое наводит электродвижущую силу в катушке в виде импульса. От вертушки вверх выводятся провода В, подающему сигнал к специальному счетчику, автоматически записывающему число оборотов и время.
Приборы для измерения расхода жидкости в этом случае называют турбинными расходомерами.

разницы по времени прохождения ультразвукового сигнала в направлении потока и

Аналогично электронное устройство подает импульсы в обратном направлении, т.е. от пьезоэлемента П2 к пьезоэлементу П1. Контур П2-П1 характеризуется своей частотой f2 повторений импульсов, прямо пропорциональной расстоянию между пьезоэлементами и обратно пропорциональной сумме скоростей распространения звука в среде и самой среды. Затем определяется разность Δf указанных частот, которая пропорциональна расходу среды.

Такой контур П1-П2 характеризуется частотой f1 повторений импульсов, прямо пропорциональной расстоянию между пьезоэлементами и обратно пропорциональной разности между скоростью распространения звука в контролируемой среде и скоростью самой среды.

между расходом и частотой возникновения вихрей за твердым телом (например,

Достоинство:
обеспечение низкой зависимости качества измерений от физико-химических свойств жидкости, состояния трубопровода, распределения скоростей по сечению потока и от точности монтажа первичных преобразователей на трубопроводе.

вакуумметрами.
Пьезометр — это открытая сверху стеклянная трубка диаметром 5—10 мм,

Механические манометры бывают пружинные и мембранные.

У пружинных манометров стрелка, оказывающая давление на шкалу, соединена с пружиной, на которую давит среда.

В мембранном манометре упругим чувствительным элементом является мембрана (упругая пластина) или мембранная коробка.
На мембрану давит вакуум, а она в свою очередь давит на сенсор. Такие приборы являются газонезависимыми, и могут снимать показания в любой газовой смеси. Этими манометрами можно измерять высокие давления.

которого выполняется измерение значений давления разреженных газов. Применяются во всех

Ваккуумметр ВП2-УФ

1. Приемник — это специальный датчик, который снимает показатели давления и передает их на обработку;
2. Преобразователь выполняет преобразование полученных значений в понятные значения человеку и выводит их на определенный экран.
По принципу действия вакуумметры можно подразделить на следующие типы:
классические —являются обычными манометрами (жидкостными либо анероидами) для измерения малых давлений. В качестве основы в жидкостных измерителях используется специальное масло, плотность которого ранее известна. Могут работать в диапазоне 10-100000 Па.
емкостные применяют изменения показателей специального конденсатора. Данный механизм состоит из двух мембран, одна из которой является гибкой. Такие типы устройств измеряют показатели в диапазоне 10-1000 Па;
ионизационные вакуумметры используют ионизацию газа между двумя проводниками, которая предусматривает изменение проводимого между ними тока.

Вакуумметр состоит из двух основных частей:

вакуумметров. Для ионизации используются альфа-частицы, испускаемые источником (порядка 0,1-1мКюри) на

Терморезисторный вакууметр

Терморезисторные вакууметры - используют специальные мостовые схемы. Разновидностью таких изделий являются манометры Пирани, которые используют
в качестве терморезистора платиновую нить. Диапазон получаемых значений варьируется от 0.001 до 760 Torr.
Термопарные датчики работают по принципу охлаждения термодатчиков. Проводимость газа зависит от качества вакуума, что и позволяет получать определенные значения. Термопара находится в контакте с нагреваемым проводом. Чем лучше вакуум, тем меньше теплопроводность газа и, следовательно, выше температура проводника (теплопроводность разрежённого газа прямо пропорциональна его давлению). Проградуировав подключенный к термопаре милливольтметр при известных давлениях можно использовать измеряемое значение температуры для определения давления.

уровня жидкостей.
Многообразие типов уровнемеров, принцип действия которых основан на

Уровнемер с визуальным отсчетом - визуальное измерение высоты уровня жидкости в стеклянной трубке, сообщающейся с контролируемым сосудом в нижней, а иногда и в верхней части, или же при помощи прозрачной вставки, помещенной в стенке контролируемого сосуда.
Буйковый уровнемер – измерение перемещения буйка или силы гидростатического давления, действующей на буек (силы Архимеда). Буек в отличие от поплавка не плавает на поверхности жидкости, а погружен в жидкость и перемещается в зависимости от ее уровня. Буйковые уровнемеры наиболее часто применяются для измерения уровня однородных, в том числе агрессивных, жидкостей, находящихся при высоких рабочих давлениях (до 32 МПа), широком диапазоне температур (от –200 до +600 °С) и не обладающих свойствами адгезии (прилипания) к буйкам.
Главной особенностью буйковых уровнемеров является возможность измерения уровня границы раздела двух жидкостей.

Магнитный измеритель уровня

жидкости в давление воздуха, подаваемого от постороннего источника, чувствительный элемент

Уровнемер ультразвуковой

Гидростатический уровнемер – измерение манометром или напоромером гидростатического давления жидкости, зависящего от высоты ее уровня. Уровнемеры этого вида обычно используют для измерения неагрессивных, незагрязненных жидкостей, находящихся под атмосферным давлением.
Недостатки: погрешность измерения при изменении плотности жидкости.
Поплавковый уровнемер – измерение перемещения поплавка, плавающего на поверхности жидкости, не пригоден для вязких жидкостей (дизельного топлива, мазута, смол) из-за залипания поплавка, обволакивания его вязкой средой.
Применение магнитной связи для передачи перемещения поплавка позволяет герметизировать вывод передачи в измерительный блок, упростить конструкцию, повысить надежность, измерять уровень в резервуарах под давлением.

и пневмотранспотра
Установки гидравлического транспорта —
машины непрерывного транспорта, предназначенные для

Гидротранспортные установки разделяют на напорные и безнапорные.
По желобам (каналам) пульпа перемещается самотеком в сторону движения.
По трубопроводам пульпа перемещается самотеком или под напором с помощью насоса: в горизонтальном направлении, вниз или вверх.
Применение: котельные ТЭС (для уборки золы, шлака); металлургические заводы (для уборки шлаков); горное делео для транспортирования угля, руды; химическая промышленность; строительство (перемещение размытого струей воды грунта).
Преимущества: компактность трубопроводов; герметичность; высокая производительность; большая длина транспортирования по сложной трассе; простота технического обслуживания; автоматизация процесса транспортирования; обеспечение загрузки и разгрузки в любой точке трассы.
Недостатки: повышенный износ трубопровода; увеличенный расход энергии; потребность в больших количествах воды и опасность ее замерзания в зимних условиях; повышенная влажность в закрытых помещениях.

груза в трубопровод, который находится под высоким давлением. Загрузочные устройства

Камерные питатели обеспечивают цикличную подачу груза, бескамерные – непрерывную.  Пульпонасосы используются центробежные и поршневые.
Преимущества поршневых насосов: создание высоких давлений; недостатки – быстрый износ, большие габаритные размеры, пульсирующее действие, способствующее выпадению частиц твердых фракций в трубопровод. Используются одноступенчатые (основной тип), двух- и многоступенчатые насосы (достаточно редкое применение).
Требования, предъявляемые к пульпонасосам: транспортирование крупных
(до 100 мм) кусков груза; высокая износостойкость; удобство обслуживания и ремонта. Для увеличения срока службы быстроизнашивающихся элементов пульпонасосов применяют специальные стали и материалы, армирование навулканизированной резиной.

Гидрооборудование

от пожарного автомобиля на расстояние до 100 метров и с

Гидроэлеватор

Гидроэлеватор использует энергию струи воды, которая подводится под напором к насадке. Вода, подаваемая в гидроэлеватор, создаёт при прохождении через его рабочую камеру разрежение, способствующее поступлению воды извне.
Таким образом, из гидроэлеватора выходит больше воды, чем в него поступило на входе. Насосы, установленные на пожарных автомобилях, создают разрежение не более 8 м вод. ст. КПД гидроэлеватора обычно не превышает 20-25 %.
В подразделениях пожарной охраны используется модель устройства Г-600.

Схема гидроэлеватора:
1- нагнетательный трубопровод ; 2- всасывающий трубопровод; 3-сопло (насадка); 4- смесительная камера; 5 – диффузор.

и состоящее из гидравлической передачи, аппаратуры управления, регулирования, вспомогательных приборов

Гидропривод представляет собой своего рода «гидравлическую вставку» между приводным двигателем и нагрузкой (машиной или механизмом) и выполняет те же функции, что и механическая передача (редуктор, ремённая передача, кривошипно-шатунный механизм и т. д.).

Основная функция гидропривода, как и механической передачи, — преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок).
Другая функция гидропривода — это передача мощности от приводного двигателя к рабочим органам машины (например, в одноковшовом экскаваторе — передача мощности от двигателя внутреннего сгорания к ковшу или к гидродвигателям привода стрелы, к гидродвигателям поворота башни и т.д.).

Гидрооборудование

снижает К.П.Д. установки и ведет к загрязнению рабочего места;
для повышения

Недостатки

Гидропривод горных машин
Достоинства
бесступенчатое регулирование скоростей;
возможность передачи большой мощности при относительно небольшой массе и габаритах;
быстродействие;
возможность предохранения системы и всей машины от перезагрузок с помощью простейших устройств (клапанов);
взрывобезопасность;
высокий коэффициент полезного действия .

т.д.
Секция механизированной крепи
Гидропривод горных машин
Область

Машины, работающие в подземных условиях, должны иметь высокую мощность, ограниченные габариты и массу, достаточную прочность и маневренность.

Гидромуфта ГПЭ400У

это передача механической энергии от

Основные требования к рабочей жидкости:
негорючесть;
высокие смазочные свойства;
стабильность;
противокоррозийные и защитные свойства;
инертность;
отсутствие стойкой пены;
нетоксичность;
низкая стоимость;
возможность работы в широком диапазоне температур.

горных машин, с помощью которой осуществляется ручное, автоматическое, программное или

К регулирующей и распределительной аппаратуре относятся:
обратные и предохранительные клапаны;
разгрузочные клапаны;
гидрозамки,
гидрораспределители(рапределители);
дроссельные и вспомогательные устройства (делители потока, ограничители расхода, автоматы разгрузки).

Дроссель регулируемый

Гидрозамок КГУ-3

Распределитель шахтный

от перегрузок при превышении давления жидкости сверх допустимых значений. Клапан

Гидроклапан ГВТН10.000-01

Гидрозамок предназначен для пропуска потока рабочей жидкости в одном направлении и запирания в обратном направлении при отсутствии управляющего воздействия и для пропуска в обоих направлениях при наличии управляющего воздействия. Гидрозамки КГУ-3У применяются в гидростойках механизированных крепей.

Гидрозамок КГУ-3У односторонний

Распределители (гидрораспределители) предназначены для управления потоком жидкости и направленного его течения в различных участках гидросистемы. В зависимости от числа фиксированных положений рабочего органа различают 2-х, 3-х, 4-х и многопозиционные распределители. Применяются в системах управления механизированных и автоматизированных крепей, проходческих и очистных комбайнов.

Гидрораспределитель РСД-05

ручная;
индивидуальная;
цен­трализованная;
под давлением.
Гидропривод горных машин
Смазка оборудования
Смазку машин необходимо

Нормы расхода смазочных материалов устанавлива­ются в зависимости от системы смазки, режима и условий работы машин.
Для смазки машин используются два вида смазочных материалов:
смазочные масла - жидкие смазочные мате­риалы, находящиеся всегда только в одном жидком (од­нофазном) агрегатном состоянии;
консистентные (пла­стичные) смазки - смазочные материалы, состоящие из жидкого смазочного масла и твердого загустителя.

сведения о пневмоприводе; - область применения пневматической энергии; - свойства газов; - приборы

в движение частей машин и механизмов посредством энергии сжатого воздуха.

Пневмомотор

Основное назначение пневмопривода — преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).
Обязательными элементами пневмопривода являются компрессор (генератор пневматической энергии) и пневмодвигатель.
В зависимости от характера движения выходного звена пневмодвигателя (вала пневмомотора или штока пневмоцилиндра), и соответственно, характера движения рабочего органа пневмопривод может быть вращательным или поступательным. Пневмоприводы с поступательным движением получили наибольшее распространение в технике.

многих отраслях промышленности, особенно в машиностроении, в легкой, пищевой, деревообрабатывающей,

Установки компрессорные

В качестве энергоносителя в большинстве случаев служит наиболее доступный и дешевый газ - воздух. Системы, в которых в качестве рабочего тела служит воздух, получили название пневматические (в переводе с греческого pneumatikos – воздушный).
В использовании пневматической энергии можно выделить три основных направления:
1 - технологические процессы, где воздух используется непосредственно для выполнения некоторых операций (пескоструйная очистка, транспортирование сыпучих материалов, распыление красок, дутье в доменных печах и т.д.
2 - это использование сжатого воздуха в пневматических системах управления (ПСУ) для автоматического управления технологическими процессами (система пневмоавтоматики).
3 - силовой пневматический привод (устройства для приготовления сжатого воздуха, трубопроводы, направляющая и регулирующая аппаратура, пневмодвигатели и др.)

внешних сил. В отличие от капельных жидкостей газы подвержены силь­ному

Всякий идеальный газ при температуре, отличной от абсолютного нуля, создаёт давление на стенки занимаемого им объёма. Чем чаще молекулы ударяются о стенки - тем больше суммарный импульс, который они этим стенкам передают, то есть больше давление.
Упругость объясняется тем, что сила, с которой мы давим на поршень, всегда уравновешивается внутренним давлением газа. И чем сильнее давить - тем больше будет давление газа, поскольку мы сжимаем то же количество молекул в меньший объём, и они начинают чаще ударяться о стенки.

Упругость газов определяется тепловым движением молекул, ударяющихся о стенки сосуда, ограничивающего объём газа, и объясняется разностью давлений внутри сжимаемого объёма и вне его.

в смеси атмосферных газов к давлению насыщенных паров при определённой

Температура воздуха – это одно из его свойств, которое выражается в количественном виде. В большинстве стран мира температура воздуха измеряется в градусах, делается это при помощи шкалы Цельсия. Ноль означает температуру, при которой начинается таяние льда, а +100 и более – кипение воды. Но до сих пор остаются страны, которые используют шкалу, разработанную Фаренгейтом.
К примеру, США. В ней интервал, нижнее значение которого обозначает таяние льда, а максимальное – кипение воды, разделен на 180 градусов.

Гигрометр

Термометр

это количество влаги, которое содержится в одном кубическом метре воздуха.
Но известно, что при некой атмосферной температуре он может вмещать лишь максимально определённое количество жидкости. То есть, по мере увеличения температуры — это значение растёт, а при уменьшении – падает. Поэтому учёные и ввели в обиход такое понятие, как относительная влажность. Для определения показателей используют гигрометры и психрометры.

в пневматических системах, имеет практически одинаковый химический состав, и его

Кроме того, желательно, чтобы воздух содержал по возможности меньше влаги, которая при значительном разрежении конденсируется и оседает на деталях пневматических устройств в виде росы и даже льда. Если воздух применяется
в контактирующих устройствах, то он должен быть очищен от примесей масла.
Пневматическим устройством называют устройство, в котором в качестве рабочего тела используется сжатый газ.
Физические свойства газа проявляются в виде давления на поверхность твердых звеньев устройства или в виде аэродинамических эффектов. В первом случае пневмоустройство представляет собой цилиндр с подвижным твердым звеном (поршнем, мембраной и др.), взаимодействующим со сжатым воздухом. Во втором случае подвижное твердое звено отсутствует (например, в струйных элементах).

Для ее преобразования в линейную механическую энергию предназначены пневмоцилиндры. Пневматический

Принцип работы.
Давление сжатого воздуха заставляет двигаться поршень внутри полой гильзы пневмоцилиндра. Поршень соединен со штоком и, соответственно, разделяет полость гильзы на штоковую и поршневую части. Шток через уплотняющую манжету соединяется с внешним объектом для передачи тому усилия от поршня.
Для снижения ударной нагрузки в конце рабочего хода используются резиновые кольца (при незначительной энергии удара) или специальные демпферы, задающие интенсивность торможения поршня. Величина усилия пневмоцилиндра зависит от давления воздуха и диаметра поршня.
Цилиндры классифицируются на:
односторонние (воздух оказывает давление на поршень со штоком только с одной стороны. Обратный ход происходит за счет собственного веса или возвратной пружины на штоке)
двусторонние (сжатый воздух в двусторонний цилиндр поступает с обеих сторон, обеспечивая рабочий ход в противоположенных направлениях).  

Пневмоцилиндр

транспортировки жидких и газообразных веществ под воздействием давления или естественных

Классификация трубопроводов.
По типу транспортируемого вещества: • Водопровод — снабжает водой, включая питьевую, населенные пункты, промышленные объекты, транспорт; • Воздухопровод — доставляет сжатый воздух на профильные предприятия; • Газопровод — транспортирует природный газ к местам потребления и экспорта; • Нефтепровод и нефтепродуктопровод — доставляет сырую необработанную нефть и нефтепродукты (бензин, мазут, сжиженные газы); • Паропровод — передает пар под давлением для тепловых и атомных электростанций, предприятий пищевой промышленности, парового отопления; • Теплопровод — передает теплоноситель в жилые дома и на предприятия.

Защитные кожухи или футляры; • Отводы; • Фланцы; • Заглушки и затворы.
• Арматура

при повышении давления сверх установленного в замкнутых системах. Принцип действия

Клапан предохранительный

Дроссельный клапан

Регулятор давления

иной), который служит для очистки от пыли (фильтрования) воздуха, подаваемого

Целью является защита людей от пыли и вредных частиц, либо механизмов - от износа и повреждения. Например, износ цилиндро-поршневой группы ДВС определяется попаданием пыли. Выбором фильтра можно задать желаемый ресурс мотора, например, у культиватора, газонокосилки, мотоблока, мотоцикла, электрогенератора. Качественный фильтр продлевает жизнь двигателя на 18%. Классификация воздушных фильтров
По эффективности действия воздушные фильтры подразделяются на 3 класса:
Фильтры 1-го класса практически полностью улавливают пыль всех размеров («абсолютные» фильтры);
2-го класса эффективно улавливают пыль > 1 мкм;
3-го класса > 10 мкм.
Существует много разновидностей воздушных фильтров, отличающихся конструкцией фильтрующего устройства и применяемыми материалами.

Воздушный фильтр

для подачи смазки на трущиеся поверхности какого-либо подшипника, узла механизма,

В гладкие отверстия маслёнки запрессовывают, в резьбовые - ввинчивают.
Коническая резьба способствует самоуплотнению резьбового соединения, предотвращающему протекания. Отличие тавотницы от резьбовой пресс-маслёнки заключается только в особой форме заправочного конца для присоединения специального штокового шприца.
Пресс-масленки являются деталями, входящими в конструкцию корпусов подшипников и насосов, где для подшипников применяется консистентная пластичная смазка или смазочное масло. Пресс-маслёнка - простейший обратный клапан, который установлен в крышке подшипника или на смазочном канале насоса, и позволяет выполнять подачу густой смазки к узлам трения или в труднодоступные места без снятия крышек или какой-либо разборки.
Конструктивно пресс-маслёнка состоит из:
металлического корпуса;
стального шарика, выполняющего роль клапана;
пружины внутри корпуса, подпирающей шарик.

Масленки, тавотницы, пресс-масленки

составная часть машины или технологического оборудования и от его надежности

Средство повышения надежности и долговечности пневмопривода:
очистка сжатого газа от загрязнений, из-за вредного воздействия которых износ деталей и соединений увеличивается в 2—7 раз, а выход пневмоустройств из строя составляет до 80 % от общего числа отказов.
Основные компоненты загрязнений газа:
вода, масло, твердые частицы, газообразные загрязнения.
Типы воздействия загрязнений на пневмоустройства:
физические — закупорка отверстий и сопел влагой, льдом и твердыми частицами, смывание смазки, износ и заклинивание движущихся деталей, а также повреждения рабочих поверхностей клапанных пар, мембран и золотников;
химические — коррозия металлических деталей, разрушение покрытий и резиновых элементов химически активными компонентами;
электролитические — наличие кислот и щелочей, приводящее к разрушению поверхностей контактирующих деталей из разных материалов.

Техобслуживание трубопровода

При изготовлении таких труб в качестве воздуховода используют полипропилен, полиуретан,

Воздуховоды для вентиляции
представляют собой систему труб различного диаметра и формы сечения, соединенные между собой фасонными элементами.
Воздуховоды для вентиляции, учитывая использование материалов для их изготовления, разделяют на группы:

Система вентиляции

Гофрированная труба

Текстильная труба

и нaдeжнocтью, нo тpeбyют бoльшeгo кoличecтвa coeдинитeльных элeмeнтoв, могут выполняться

Гибкая венттруба

Воздуховод жесткий

Гибкиe кoммyникaции пpoщe, yдoбнee в мoнтaжe, пoзвoляют лeгкo peaлизoвaть cлoжныe кoнфигypaции пpoклaдывaeмoй тpaccы, их часто называют спиральными
либо гофрированными из-за внешнего вида. Основой для них служит арматура из прочной стальной проволоки, тогда как стенки выполняются из ламинированной фольги.

Подобные конструкции имеют повышенную прочность, легки в монтаже и имеют отличные аэродинамические характеристики. Но большой вес затрудняет транспортировку и прокладку комплексной сети, имеющей множество разветвлений.

Подобные конструкции легки в транспортировке, обслуживании, укладке. Однако рифленые стенки снижают шумоизоляцию и задерживают скорость прохода воздуха.
Монтаж систем воздуховодов
предусматривает использование различных элементов креплений и соединений: врезки, переходники, саморезы, клепки, отводы, крестовины, заглушки, тройники и пр.

Выбор диаметра трубопроводов должен производиться на основании гидравлического расчета и

1. Условный проход — внутренний размер трубы, определяемый в миллиметрах.
В дюймах требуется округление величины. Применяется для правильной стыковки двух изделий, к примеру, трубы и фитинга.
2. Толщина стенок трубы (h) – измеряется в миллиметрах, влияет на большую часть качественных характеристик, куда входят объем, проходимость. Определяется в виде разницы между внешним и внутренним диаметрами.
3. Внутренний диаметр – физическая величина, определяемая в миллиметрах, играет довольно большое значение при определении проходимости магистрали. Формула для расчета: dвн=dн-2h.
4. Наружный диаметр (dн) – малые размеры — 5…102 мм, средние – 103 …426, большие – от 427 и выше.
5. Номинальный диаметр – по определению стоит рядом с условным проходом, но обладает более точным значением.