Cele mai comune motoare hidraulice ale lamei includ hidroturbine radial-axiale și axiale. Hydroturbina radial-axială nu diferă în principiu de proiectarea unei pompe centrifuge.
Direcția de mișcare a lichidului în el și direcția de rotație a roții sunt opuse mișcării în pompa centrifugală. Turbina radial-axială și pompa centrifugă sunt mașini reversibile și pot funcționa atât în regim turbină, cât și în pompă.
Să analizăm în detaliu mecanismul transferului de energie într-o mașină hidraulică a lamei. Atunci când fluxul unui profil de aripă (de exemplu, o aripă a unui avion) curge pe suprafețele sale superioare și inferioare, se formează o cădere de presiune și, prin urmare, apare o forță P, numită ridicare.
În mod similar, există o forță de ridicare pe lamele rotorului unei mașini hidraulice cu lamă atunci când se deplasează într-un fluid. În pompa cu palete, direcția momentului forțelor de ridicare este opusă direcției de rotație a rotorului. Depășind acest moment în timpul rotației, roata face lucrarea. Pentru aceasta, o energie este furnizată roții de la motor, care, conform legii conservării energiei, este transferată în lichid și își mărește energia specifică.
Ulterior, energia specifică a lichidului este parțial transformată în căldură datorită fricțiunii dintre straturile de lichid din pompă și, prin urmare, este pierdută parțial sub formă de energie mecanică specifică, care formează capul util al pompei. Pompa este proiectată astfel încât pierderile de energie ale vieții să fie cât mai mici posibil.
La motorul cu lamă (turbină hidraulică), direcția momentului forțelor de ridicare coincide cu direcția de rotație a roții. Lucrând la lame, lichidul rotește rotorul, oferindu-i energie.
Pompele cu lobe sunt monostabile și cu mai multe etape. Pompele cu o singură treaptă au câte un rotor, pompe în mai multe trepte - mai multe rotoare conectate în serie, fixate pe un ax. În cazul pompelor în canelură cu o singură treaptă, rotorul este fixat pe capătul arborelui (consola). Arborele nu trece prin regiunea de aspirație, ceea ce face posibilă aplicarea celei mai simple forme de abordare sub forma unui confuzor cu axă dreaptă.
Pompa cu intrare dublă are o alimentare cu spirală bifurcată. Lichidul intră în rotor pe ambele părți cu două fluxuri. În rotor, aceste fluxuri sunt conectate și ieșite într-un robinet comun.
Pompele cu o singură treaptă prezintă fluide cu presiune limitată a capului. Pentru a crește presiunea, se folosesc pompe cu mai multe trepte, în care lichidul trece succesiv prin mai multe rotoare fixate pe un ax. În acest caz, capul pompei crește proporțional cu numărul de roți.
Pompele axiale sunt o structură verticală, cu o conductă de ramificație de ieșire, un dispozitiv de ghidare și un genunchi de îndoire, în care rotorul este amplasat pe axul vertical (principal).
Rotorul pompei axiale este similar cu elicea navei. Este alcătuită dintr-o bucșă 1, pe care sunt fixate mai multe lame 2. Acestea sunt o aripă curbă raționalizată, cu o înclinare anterioară, care curge pe flux, pe margine. Atunci când se deplasează profil lamă cauzată de rotația rotorului, într-un lichid datorită vitezei de curgere se modifică de-a lungul ei inferioară și superioară suprafeței cu pernă de aer, presiunea ar trebui să se ridice deasupra profilului, și un profil - scădere. Aceasta creează un cap de pompă. Cea mai mare parte a fluxului din interiorul roții se deplasează în direcția axială, ceea ce determină denumirea pompei. Mecanismul transferului de energie de la rotor este același cu cel al unei pompe centrifuge. Pompa servește ca dispozitiv de ghidare axial 3. prin care se elimină răsucirea lichidului și energia sa cinetică este transformată în energie de presiune.
Arborele intermediar conectat la motorul de acționare și amplasat în afara carcasei pompei este conectat la arborele principal.
Pompele axiale sunt utilizate pentru alimentări mari și capete mici.
Într-o pompă axială, lichidul se deplasează de-a lungul suprafețelor cilindrice coaxiale cu arborele pompei. În consecință, razele pe care lichidul intră și părăsește roata sunt aceleași.
Există două tipuri de pompe axiale:
OB - pompă verticală axială cu palete fixe (denumite și lame de elice) - poziție axială;
OPV este o pompă verticală axială cu un mecanism (manual, electric, electrohidraulic) care întoarce lamele rotorului.
Pompele ambelor soiuri sunt construite, de obicei, din pompe cu o singură treaptă, mai puțin de două etape.
Pentru luarea în considerare a lucrărilor mașinilor axiale, este utilizată teoria laturilor profilurilor.
Disecând roata cu o suprafață cilindrică de rază r și desfășurând această suprafață cu secțiunile lamelor, obținem o rețea plată de profile a mașinii axiale.
Valorile principale care caracterizează geometria zăbrelelor sunt următoarele: t este pasul lamelor, egal cu distanța dintre punctele similare ale secțiunilor lamei; b - lungimea coardei secțiunii lamei; B este lățimea grătarului (dimensiunea paralelă cu axa de rotație); Y - unghiul de instalare a lamei (unghiul dintre coarda lamei și axa zăbrelelor).
Caracteristicile pompei axiale.
Capul este maxim când alimentați Q = 0. La debite de alimentare scăzute curba H = F (Q) scade abrupt în jos, având un punct de inflexiune caracteristic A. Spre deosebire de pompe centrifuge, pompe axiale capacitate scade odată cu creșterea debitului și are o valoare maximă la un pas, egal cu zero. O creștere bruscă a presiunii și puterea pompei de a ratelor axială la scăzută, datorită faptului că, în feed-uri off-proiectare a presiunii lichidului care la diferite raze de roți sunt diferite. Ca o consecință, cu alimentări mici către partea roții, există o mișcare inversă a fluidului de la robinet la rotor. Deplasarea multiplă a fluidului prin roată conduce la un transfer suplimentar de energie de la lamele. Cu toate acestea, acest proces este însoțit de creșterea pierderilor hidraulice.
În pompa axială, este posibilă extinderea gamei de alimentare și capete de lucru, în care pompa funcționează economic folosind lamele rotative. Cu o schimbare a unghiului de instalare a lamei, caracteristica pompei variază foarte mult cu o ușoară scădere a eficienței optime.
Cu diametrele rotorului de la 295 la 1850 mm, pompele de tipul OB și OPV au parametri de funcționare în următoarele domenii:
Viteza de rotație, rpm ......................................... 960-210
Feed rate, m 3 / h .................................................................. 4450-54700
Putere, kW .................................................................. 44-3000
Lista literaturii utilizate.
1. Bashta TM Hidraulică, mașini hidraulice și acționări hidraulice.
2. Marea enciclopedie sovietică (cartea electronică de referință).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: