1. Предмет и методология гидравлики Курс "Гидравлика" включает в себя несколько самостоятельных дис- циплин, которые объединяет такое понятие, как гидравлические и пневмати- ческие системы

Конструкции лопастных насосов весьма разнообразны, но всем им присущи следующие основные элементы (рис. 59.): подвод, рабочее колесо, отвод, диффузор, язык.

Рис. 59.

Принцип действия такого насоса состоит в следующем. Приводной двигатель приводит в движение рабочее колесо насоса, которое при помощи лопастей сообщает вращательное движение частицам жидкости. Под дейст- вием центробежных сил жидкость перемещается от центра рабочего колеса к периферии. В результате, на входе в насос создается разряжение, за счет ко- торого и происходит всасывание жидкости через подвод. При выходе из ра- бочего колеса жидкость попадает в диффузор. В диффузоре скорость частиц жидкости уменьшается и кинетическая энергия преобразуется в потенциаль- ную энергию давления.

Кинематика движения частиц жидкости в рабочем колесе насоса слож- ная (рис. 60).Абсолютная скорость частицы жидкости V складывается из пе- реносной u и относительной w. Переносная скорость обусловлена вращением рабочего колеса и ее вектор направлен перпендикулярно радиусу. Относи- тельная скорость обусловлена формой лопастей и направлена по касательной к траектории жидкости. В результате, если проследить за движением какой- нибудь частички жидкости в лопастном насосе, то получим кривую от центра

к периферии и в сторону вращения. При этом ее момент количества движе- ния увеличивается, а, следовательно, увеличивается энергия.

Рис. 60.

Характеристиками насосов называют функциональные зависимости между основными рабочими параметрами. К основным рабочим параметрам насосов относят:

 – коэффициент полезного действия насоса.

Характеристики лопастных насосов делятся на рабочие (или просто ха- рактеристики) и кавитационные.

Рис. 61.Характеристики насоса,

h - кавитационная характеристика насоса.
Более краткая характеристика, которая обязательно приводится в пас- порте насоса и на его корпусе – это номинальные параметры насоса. К ним относятся напор и подача, которые обеспечиваются при максимальном КПД насоса.

Гидродинамические передачи

ГДП представляют собой сочетание в одном агрегате рабочих органов двух лопастных машин – центробежного насоса и гидротурбины. Центро- бежный насос передает подводимую к нему энергию жидкости и эта жид- кость подается затем на турбину. В турбине жидкость посредством рабочего колеса передает энергию на вал турбины, а отработанная жидкость возвра- щается во всасывающую линию центробежного насоса (рис. 62). Чтобы ис- ключить потери энергии при движении рабочей жидкости от насоса к турби- не и обратно, их объединяют в один агрегат. Тем самым достигается высокий кпд – порядка 0,85 … 0,95.

Рис. 62. Принципиальная схема гидродинамических передач

К достоинствам ГДП следует отнести:

1. 
   Возможность передачи больших мощностей при сравнительно малых габаритах, а следовательно и массе (0,2 … 0,3 кг на 1 кВт).
   
2. 
   Гибкость в передаче энергии (отсутствие жестких связей, обеспечение быстрого дистанционного отключения, включения, реверсирования, бесступенчатое изменение тягового усилия.
   
3. 
   Исключение перегрузки двигателя и обеспечение его работы на эконо- мичных режимах.
   
4. 
   Малый удельный вес на единицу мощности. Недостатки ГДП:
   

1. 
   Переменный кпд по режимам работы и меньшее его значение по срав- нению с механической передачей.
   
2. 
   Необходимость охлаждения рабочей жидкости.
   
3. 
   Ненадёжность уплотнений.