гидравлика ответы. Гидравликалы жне пневматикалы жйелер пні бойынша емтихан сратары
 Скачать 1.35 Mb.
|
|
Нақты сұйықтықтың ағынына арналған Бернулли теңдеуі Бернулли теңдеуі құбырлардағы, арналардағы және басқа объектілердегі сұйықтықтың немесе газдың қозғалысын сипаттайтын гидродинамиканың негізгі теориялық негізі болып табылады. Бұл теңдеу кез-келген қимадағы сұйықтықтың немесе газдың қысымының, потенциалдық және кинетикалық энергиясының қосындысы ағын бойында тұрақты болуы керек екенін анықтайды. Нақты сұйықтықтар үшін Бернулли теңдеуі құбырлар мен арналар ішіндегі қарсылық күштерін, сондай-ақ ағынның турбуленттілігіне байланысты энергия шығынын тудыратын сұйықтықтың ішкі үйкелісінен энергия шығынын ескеру үшін өзгертіледі. Нақты сұйықтықтар ағыны үшін Бернулли теңдеуі:  теңдігінен біршама өзгешелеу болып табылады. Оның мәнісі нақты тұтқыр сұйықтықтың қозғалысы кезінде сұйықтық жеңу үшін энергия жұмсайтын үйкеліс күштері пайда болады. Жоғалған энергия немесе жоғалған арын  деп белгіленеді және ол да сызықтық өлшемге ие болады.Нақты сұйықтықтар үшін Бернулли теңдеуі келесі түрде болады:  (3.14)Гидродинамикаға қатысты есептерді шешу үшін Бернулли теңдеуі ең көп қолданылатын құралдардың бірі болып табылады. Оны жүйенің кез келген нүктесіндегі сұйықтықтың жылдамдығын немесе қысымын анықтау үшін, сондай-ақ сұйықтықты тасымалдау процесінде энергия шығынын есептеу үшін пайдалануға болады. Нақты сұйықтықтың қозғалу режимдері Нақты сұйықтықтың ағуы белгілі бір шарттарға байланысты бір түрінен екінші түріне ауыса алатын әр түрлі режимдердің қозғалысымен сипатталады. Гидравликалық кедергілердің экспериментті зерттеулері арын жоғалтулардың (энергия жоғалтулар) ағындағы қозғалыстың режиміне тәуелді екендігін көрсетеді. Әр түрлі физикалық қасиеттерге ие сұйықтықтардың ағуын зерттей келе Рейнольдс қозғалыс ламинарлы және турбулентті болады деп бекітті. «Ламинарлы» латынның lamina сөзінен шыққан – қабат. Ламинарлы режим деп сұйықтықтың ағын бойымен қабат-қабат болып бір-бірімен араласпай ағуын айтамыз. Тәжірибеде ламинарлы режим тұтқырлығы жоғары сұйықтықтарда (мұнай, жақпа майлары) және жіңішке құбырлар мен құбыржолдарда су ағынының жылдамдығы төмен болғанда кездеседі. «Турбулентті» латынның turbulentus сөзінен шыққан – ретсіз. Турбулентті режим деп ағын ағысының бұзылып барлық қабаттардың араласып ағуын айтамыз. Тәжірибеде турбулентті режим көбінесе сұйықтық қозғалысында кездеседі. Бір режимнен келесі режимге ауысу ағыс жыламдығының V құбыр диаметрімен d және сұйықтықтың кинематикалық тығыздығымен ν белгілі бір қатынасқа түскенде орындалады. Бұл өлшемсіз қатынас Рейнольдстің ауытқымалы саны деп аталып, мына формуламен анықталады  Ағыстың ламинарлы режимінің бар болуының шарты мына теңсіздік болып табылады:  , яғни  Бұл дегеніміз ламинарлы режим әдетте жылдамдығы төмен, құбырының диаметрі аз немесе тұтқырлығы жоғары жерлердегі Рейнольдс санының аз шамасында (2320-ге дейін) кездеседі. Re санының диапазоны 2320 бен 4000 арасында болса, ол ламинарлы режим мен турбулентті режимнің арасындағы ауыспалы аймақ немесе толық дамымаған турбулентті режим деп аталады. Re > 4000 болған жағдайда ағыс режимі турбулентті деп есептеледі. Жергілікті және ұзындық бойынша гидравликалық кедергілер  Жергілікті гидравликалық кедергілердегі арын азаюын Вейсбах формуласы бойынша анықтайды  Мұнда ξ (дзета) – жергілікті кедергі коэффициенті Жергілікті кедергі коэффициентін табу үшін жергілікті кедергіге дейінгі және одан кейінгі сұйықтың толық арынын Н1 және Н2 өлшеп, олардың айырмасын жылдамдықтық арынға hv бөлу керек.  Жергілікті кедергі коэффициентінің ξ мәндері
Ұзындық бойынша кедергілер Ұзындық бойынша кедергілер hұз сұйықтық молекулаларының өзара үйкелісі және сұйықтың ыдыс қабырғасымен үйкелісуінің нәтижесінде пайда болады. Бұл кедергінің түрі Дарси-Вейсбах формуласы арқылы анықталады.   Абсолютті кедір-бұдырлықтың шамасы шекаралық ламинарлы қабаттан кіші, яғни Δ<δ. Бұл кезде қабырғалардың ойлы-қырлы жерлері ламинарлық қабатпен толық жабылып, ағынның турбуленттік бөлігі олармен жанаспайды. Бұл жағдайда үйкелісті жеңуге кететін энергияның азаюы қабырғаның кедір-бұдырлығына байланысты емес. Мұндай құбырлар гидравликалық тегіс құбырлар деп аталады. 2. Абсолютті кедір-бұдырлықтың шамасы шекаралық ламинарлы қабаттан үлкен, яғни Δ>δ. Бұл жағдайда қабырғаның ойлы-қырлы жерлері шекаралық ламинарлы қабаттан сұйық ағысының турбуленттік облысына шығып тұрады да, ағын қозғалыс ретсіздігін арттырып, энергия азаюын біршама көбейтеді. Мұндай құбырлар гидравликалық кедір-бұдыр құбырлар деп аталады. Сұйықтықтың саңылау және саптамалардан ағуы Гидрожетектің негізгі элементтері мен олардың міндеттері Гидрожетектің құрылысы: Гидроберіліс: Гидросорғы Гидроқозғалтқыш Бақылау-реттеу құрылғылары: Гидротаратқыштар Қысымды реттегіштер Шығынды реттегіштер Көмекші құрылғылар: Сүзгі Гидробак Гидроаккумулятор Гидрожелі: Сору Арынды Ағызу Гидрожетектің жіктелуі Гидроқозғалтқыштың шығу буынының қозғалыс сипатына байланысты: айналмалы қозғалыстағы гидрожетек, мұнда гидроқозғалтқыш ретінде атқарушы органы шексіз айналмалы қозғалыс жасайтын гидромотор қолданылады; ілгерлемелі қозғалыстағы гидрожетек, мұнда гидроқозғалтқыш ретінде атқарушы органы ілгерлемелі қозғалыс жасайтын гидроцилиндр қолданылады; бұрылуды қамтамасыз ететін гидрожетек, мұнда гидроқозғалтқыш ретінде атқарушы органы 360-тан аз бұрышқа бұрылатын қайтымды-бұрылу қозғалысын қамтамасыз ететін бұрылу гидроцилиндры. Реттеу мүмкіндігі бойынша: Реттелетін гидрожетек, мұнда гидроқозғалтқыштың шығар буынының жылдамдығы талап етілетін заңдылық бойынша өзгерту мүмкіндіктерінің бар болуы. Ол дросселді, көлемді және сорғыны жұмыс істететін қозғалтқыштың жылдамдығын өзгерту арқылы жүзеге асатын болады. Реттеу автоматты түрде және қолмен басқарылатын болып бөлінеді; Реттелмейтін гидрожетекте жұмыс істеу барысында гидроберілістің шығу буынының жылдамдығын өзгерту мүмкін болмайды. Жұмыс сұйықтығының айналу схемасы бойынша: Тұйық айналым схемалы гидрожетекте жұмыс сұйықтығы гидроқозғалтқыштан сорғының сору гидрожелісіне қайтып келеді; Ашық айналым схемалы гидрожетекте жұмыс сұйығы үнемі бакпен және атмосферамен байланыста болады. Гидравликалық машиналар, негізгі элементтері, жіктелуі Гидравликалық машиналар гидрожетектің негізгі элементі болып табылады және электроқозғалтқыштың механикалық энергиясын жұмыс сұйығы ағымының гидравликалық энергиясына, не жұмыс сұйығы ағымының энергиясын механикалық энергияға түрлендіруге арналған. Гидравликалық машиналар сорғылар, гидравликалық қозғалтқыштар, гидравликалық берілістер, гидравликалық қозғауыштар болып сараланады.[ Гидравликалық қозғалтқыш — су ағынының кинетикалық энергиясын (гидравликалық турбина, су доңғалағы, бағаналы қозғалтқыш) біліктің механикалық энергиясына айналдыратын машина. Гидравликалық беріліс— механикалық энергияны және қозғалысты сұйықтық арқылы жетекші біліктен жетектелуші білікке жеткізетін құрылғы. Көлемдік беріліс гидроқозғалтқыштан, гидросорғыдан және оны айналдыратын қозғалтқыштан тұрады. Сұйықтық гидросорғыдан қысыммен гидромоторға беріледі, ал гидроқозғалтқыш жетектік механизмді қозғалысқа түеіреді. Сүйықтықтың ағыс бағытын және мөлшерін реттей отырып, гидроқозғалтқыштың жылдамдығы мен айналу бағытын өзгертуге болады.  Пластиналы сорғы дегеніміз жұмыс органдары ерсілі-қарсылы қозғалатын, құрылымы қарапайым, пайдалануда сенімді, ұзақ уақытқа жарамды айналмалы роторлы сорғы. Өлшемдерінің ықшамдығы мен жоғары ПӘК-іне байланысты техникада кеңінен қолданылады. Мұндай сорғыларда әдетте 8-12 пластиналар болады. Пластиналардың саны артқан сайын олардың жұмысына салмақ азаяды және сұйықтықтың біркелкі қысып шығару ағыны артады. Пластиналардың саны азайғанда (8 ден кем) сұйықтық ағыны біркелкі болмайды. Пластиналар міндетті түрде радиусқа біршама градус (10-150) бұрышталып орнатылады, соның нәтижесінде пластиналардың жұмыс істеу мерзімі артады. Тістегерішті сорғылар роторлы сорғылардың ең көп тараған түрі. Олар машиналар мен механизмдердің майлау жүйелерінде, мұнай өнімдері мен басқа да тұтқыр сұйықтықтарды айдайтын әртүрлі гидрожетектерде қолданылады. Аксиалды-поршенді гидромашина деп поршендері цилиндрлер блогының айналу осіне параллель болып келетін немесе онымен 45 градустан аспайтын бұрыш құрайтын поршенді машинаны айтамыз.Аксиалды–поршенді сорғылар роторлы сорғылардың ішінде неғұрлым техникалық жағынан жетілген болып табылады. Олар 70 МПа дейінгі жоғары қысымда жұмыс жасай алады және айналым жиілігінің өзгеру диапозоны 500-4000 айн/мин құрайды. Радиалды поршеньді сорғылар мен гидравликалық қозғалтқыштар-бұл жұмыс камералары поршеньдер мен цилиндрлердің жұмыс беттерінен құралған және поршеньдердің осьтері цилиндрлер блогының осіне перпендикуляр орналасқан немесе онымен 45° - тан жоғары бұрыш жасайтын гидравликалық машиналар. Тістегерішті сорғылар, құрылысы, жұмыс істеу принципі және негізгі есептеу параметрлері Тістегерішті сорғылар роторлы сорғылардың ең көп тараған түрі. Олар машиналар мен механизмдердің майлау жүйелерінде, мұнай өнімдері мен басқа да тұтқыр сұйықтықтарды айдайтын әртүрлі гидрожетектерде қолданылады. Тістегеріштер айналғанда тістердің ойыстарын толтырып тұрған сұйықтық сору қуысынан айдау қуысына ауыстырылады. Сору қуысында тістегеріштер іліністен шығады, айдау қуысында ілініске кіреді. Тістегерішті сорғының жұмыс көлемі:  мұнда z – тістегеріштегі тістер саны; b – ротор қалыңдығы, m – ілініс модулі. Пластиналы сорғылар, құрылысы, жұмыс істеу принципі және негізгі есептеу параметрлері Құрылысы:  Пластиналық сорғының жұмыс принципі: Шиберлі сорғының жұмыс камерасының ішіндегі Ротор оның ортасында емес, оның қабырғаларына жақын орналасқан. Бұл жарты ай тәрізді қуыстың пайда болуына мүмкіндік береді. Жабдықты іске қосу және ротордың айналуын бастау процесінде сорылатын орта жұмыс камерасының ішіне сорылады. Ротордың айналуы центрден тепкіш күштің пайда болуына әкеледі, бұл пластиналардың арналар арқылы орталықтан корпустың қабырғаларына өтуіне ықпал етеді. Пластиналар қалталарды құрайды, олардың ішінде айдалатын орта бар. Ол бірте-бірте қалталардың ішінде жұмыс камерасының корпусында қозғалады. Ротордың кейінгі айналуы пластиналардың бастапқы күйіне оралуына әкеледі. Бұл сұйықтықты айдайды, ол кішкене қысыммен жұмыс камерасынан шығатын құбыр арқылы әрі қарай жүйе арқылы беріледі. Міне, Шибер сорғысының жұмыс принципі. Шибер типті сорғы жабдықтары дизайн ерекшеліктеріне, сондай-ақ жұмыс принципіне байланысты ерекшеленеді. Әрекет принципі бойынша бөлу модельдерді бөлуді қамтиды: Бір ретті. Техниканың бұл түрінің ерекшелігі-сорылатын ортаның сору кезеңдері және оны Шығыс құбыры арқылы айдау ротордың толық айналымы кезінде бір рет қана жүреді.  Екі ретті. Бұл жабдық ротордың бір толық айналымы кезінде ортаны екі рет соруға және айдауға мүмкіндік береді.  z-ротордағы пластина саны; S-пластина қалындығы; D-статор диаметрі; b-ротор қалындығы; e-эксцентристет шамасы Жұмыс органының дизайнына байланысты: классикалық пластиналы сорғылар; икемді ротормен жабдықталған агрегаттар (эластомерлік материалдардан өндіріледі); аспалы қалақтармен жабдықталған жабдық; сыртқы пластиналы сорғылар; роликті типтегі қондырғылар. Аксиалды-поршенді сорғылар, құрылысы, жұмыс істеу принципі және негізгі есептеу параметрлері Аксиалды-поршенді гидромашина деп поршендері цилиндрлер блогының айналу осіне параллель болып келетін немесе онымен 45 градустан аспайтын бұрыш құрайтын поршенді машинаны айтамыз. Аксиалды–поршенді сорғылар роторлы сорғылардың ішінде неғұрлым техникалық жағынан жетілген болып табылады. Олар 70 МПа дейінгі жоғары қысымда жұмыс жасай алады және айналым жиілігінің өзгеру диапозоны 500-4000 айн/мин құрайды. Аксиалды-поршенді сорғыл құрылысы: 1 – қақпақ; 2 – цилиндрлі блок; 3 – бағыттаушы білік; 4 – поршендер; 5 – тірек дискі,; 6 –пластина; 7 – білік Аксиалды-поршенді сорғылардың түрлері: Көлбеу блокты Көлбеу дискті Аксиалды-поршенді сорғылардың жұмыс көлемдері: Көлбеу блокты:  Көлбеу дискті:  Мұнда: Sn – поршень қимасының ауданы z – поршендер саны R – цилиндр блогының радиусы sin a – блоктың көлбеуленген бұрышы tg a – дисктің көлбеуленген бұрышы  Аксиалды-поршенді сорғылардың жұмыс істеу принципі Жұмыс істеу принципіне қарай аксиалды-поршенді сорғылар тұрақты өнімділікті және айналмалы өнімділікті деп бөлінеді. Тұрақты өнімділікті сорғыларда диск белгілі бір бұрышпен орнатылады да бұл сорғыға беріліс бір қалыпты беріледі. Ал айналмалы өнімділікті сорғыларда басқару рычагтары арқылы дисктің бұрышы өзгертіліп, сол арқылы оған берілетін беріліс те өзгеріп тұрады. Гидроцилиндрлердің құрылысы, жіктелуі және негізгі параметрлері Гидроцилиндр деп шығу буыны ілгерілемелі-кейінді қозғалыс жасайтын қарапайым гидроқозғалтқыштарды айтамыз. Олар әртүрлі машиналардың атқарушы механизмдері ретінде кеңінен қолданылады, яғни оның негізгі жұмыс принципі гидравликалық күшті механикалық күшке айналдыру болып табылады. Гидроцилиндрлер жоғары қысымда (32 МПа-ға дейін) жұмыс істейді. Гидроцилиндрдің құрылысы: 1 – шток, 2 – алдыңғы қақпақ, 3 – гильза, 4 – поршень, 5 – гайка, 6 – артқы қақпақ, 7 – кіртазалағыш (грязесъемник), 8 – шток манжеті, 9 - штокты бағыттаушы сақина, 10 – поршень манжеті, 11 – резиналы сақина, 12 – порщеньді бағыттаушы сақина Гидравликалық цилиндрдің кез келген түрінің жұмыс істеу принципі поршеньге жұмыс сұйықтығының қысымын беруге негізделген. Гидроцилиндрдің поршеніне әсер ету нәтижесінде шток жабдықтың жұмыс блогына күш беру арқылы циклдік жұмыс жасайды. Жұмыс сұйықтығының әрекет бағыты бойынша: Бір жақты әрекет етуші Екі жақты әрекет етуші Біржақты әрекет етуші гидроцилиндрдің жұмыс органына сұйықтық бір жағынан ғана қысым көрсетеді 2 сур, а,г,д. Бұл цилиндрлерде поршеннің бір жағында қозғалыс сұйықтық есебінен қамтамасыз етіледі, ал кері процесс серіппе есебінен (2 сур, а) немесе жүктің салмағынан (2 сур, д) жүзеге асырылады. Екіжақты әрекет етуші гидроцилиндрлердің қозғалысы тек сұйықтықтың есебінен жүзеге асырылады, яғни оң жақ қуысына да, сол жақ қуысына да сұйықтық беріледі (2 сур, б,в). Жұмыс органының құрылысы бойынша: Поршеньді Плунжерлі Поршеньді гидроцилиндрлар біржақты (2 сур, а,б) штокпен де екіжақты (2 сур, в) штокпен де дайындалады. Плунжерлі гидроцилиндрлар тек біржақты штокты (2 сур, г) болып келеді. Шығу тобы сипаты бойынша: Бірсатылы (1 сур, а, б, в, г) Телескопиялық (көпсатылы) (1 сур, д) |
