Гидравлическая энергия. Гидравлические машины. (ГРЭС - см. 621.311)

Текст лекций соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Гидравлика и гидропривод», направлен на формирование у студентов знаний законов равновесия и движения жидких и газообразных тел, а также изучение основ гидропривода.

Данная работа содержит методические указания по выполнению лабораторных работ по основным темам гидростатики и гидродинамики. Для каждой лабораторной работы указана цель работы, даны краткие теоретические сведения, дано описание экспериментальной установки, изложен порядок выполнения работы, предложена методика обработки экспериментальных данных, даны контрольные вопросы для теоретической подготовки лабораторных работ к защите и представлены тесты для самоконтроля по видам работ. В пособии указана рекомендуемая литература для изучения основных вопросов гидравлики.

Пособие посвящено рассмотрению прикладных методов моделирования гидроприводов с применением специализированного программного приложения Festo FluidSim. Даны основные теоретические сведения по гидроприводу и его базовым компонентам. Приведены методики моделирования и симуляции гидропривода путем составления принципиальных гидравлических схем. Адресовано студентам, обучающимся по указанным выше направлениям, а также будет полезно студентам при выполнении учебных заданий по дисциплинам «Гидравлика и гидропривод», «Гидро- и пневмопривод», «Гидропневмоавтоматика», «Гидравлика, гидро- и пневмопривод».

Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплине «Гидравлический и пневматический привод», содержат задания по актуальным проблемам в области промышленности и сельского хозяйства, в которых применяется гидравлический и пневматический привод, а также новые машины с гидравлическим и пневматическим приводом, используемые в сельскохозяйственных предприятиях. Учебное издание содержит необходимые пояснения, формы проведения занятий, порядок и технику выполнения заданий, краткую справочную информацию и задания для самостоятельной работы.

Представлено описание применения программного комплекса STAR-CCM+ для гидродинамического моделирования эффекта запирания в дросселе в лабораторной работе по дисциплине «Компьютерные средства гидродинамического моделирования», алгоритм гидродинамического моделирования этого эффекта и задание. Рассмотрена методика получения расходно-перепадных характеристик для каждого значения диаметра дросселя и сцен (изображений) распределения давления и объемной доли жидкости в сечении дросселя.

Рассмотрен экспериментальный способ нахождения коэффициентов потерь объемной роторной гидромашины, определяющих ее энергоэффективность в зависимости от режима работы, предложено выражение для определения КПД серии подобных гидромашин в зависимости от режима работы и найденных коэффициентов потерь.

В учебном пособии приведены характеристики наиболее рас-пространенных в настоящее время гидравлических и пневматических приводов, описаны принцип их действия, достоинства и недостатки. Особое внимание уделено принципу работы, конструкции узлов и механизмов гидравлических и пневматических систем транспортно-технологических машин и оборудования.

Рассмотрены различные методические подходы к CFD-моделированию рабочих процессов в различных технологических машинах и оборудовании, в которых применяются сжатый воздух или разреженный газ. Содержится информация, необходимая для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Основы научных исследований в вакуумной, компрессорной технике и пневмомеханике».

Издание состоит из двух частей. Первая часть посвящена теоретическим основам статики и кинематики жидкости, расчетам трубопроводов и силового воздействия потока жидкости на ограничивающие его преграды. Во второй части рассмотрены рабочие схемы и характеристики объемных гидроприводов и их устройство, а также лопастные насосы и турбины, гидродинамические передачи и пневматический привод. Приведены решения типовых задач по основным направлениям. Настоящее издание дополнено краткими основными сведениями по безопасности, испытаниям и эксплуатации гидропривода.

Рассмотрены компоненты гидропривода, гидрофицированное прокатное оборудование, устройство типового пневмопривода, пневматические и гидропневматические механизмы. Пособие предназначено для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Гидро- и пневмопривод металлургических машин».

Изложены методы гидравлического расчета уравнительных резервуаров гидроэлектростанций, основанные на решении уравнений, описывающих в жесткой постановке неустановившееся движение в системе деривационный водовод — уравнительный резервуар с учетом граничных условий, определяемых переходными режимами ГЭС. Представлены аналитические и численные методы решения системы дифференциальных уравнений, описывающих процесс колебаний в системе деривация — уравнительный резервуар. Изложены основы решения задачи об устойчивости колебаний и определения критической площади уравнительного резервуара. Представлены компьютерные программы и примеры расчетов основных задач, решаемых при проектировании уравнительных резервуаров гидроэлектростанций.

Пособие представляет курс лекций, составленный по требованиям ФГОС ВО, содержит основные положения по энергосбережению и механизмам реализации – использованию вторичных энергоресурсов и возобновляемых источников энергии и энергоаудиту. Для обеспечения самоконтроля по усвоению материала в конце каждого раздела приведены вопросы.

Приведены общие сведения о гидравлических кузнечно-штамповочных машинах. Изложены классификация, принцип действия, устройство и работа технологических кузнечных машин с гидравлическим приводом. Даны описания процессов передачи энергии к исполнительному механизму, некоторые типовые расчёты параметров механизмов, устройств и де-талей, определяющих техническую характеристику машин.

Учебное пособие предназначено для подготовки для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 15.03.04 – Автоматизация технологических процессов и производств. В пособии изложены сведения, полезные для студентов и других специальностей, изучающих дисциплины, связанные с изучением систем управления автоматизированными комплексами. В данном учебном пособии рассматриваются элементы объемного гидропривода.

Рассмотрены постановка и решение задачи оптимизации конструкции торцового распределительного узла аксиальнопоршневой гидромашины с применением метода максимума Л.С. Понтрягина. Приведены результаты апробации этой методики

Стационарные стенды для испытания гидроаппаратов применяют для диагностирования, испытания, регулировки и обкатки различных гидравлических агрегатов в условиях ремонтно-механических заводов и подразделений. В 70— 80-х годах XX в. их разработкой и изготовлением в системе Госстроя СССР, Министерства строительнодорожного и коммунального машиностроения и других ведомств занималось несколько организаций. Каждый из разработанных или выпущенных промышленностью стендов был ориентирован преимущественно на гидроаппараты, которыми комплектовали машины данных ведомств. Наибольшее распространение в ремонтной и диагностической практике получили стенды КИ-4200, КИ-4815 и КИ4815М

Диагностический процесс можно определить как процесс поиска отказавшего элемента или определения состояния системы. В качестве исходной информации при решении задач диагностики используют симптомы отказа и признаки нормального функционирования системы (ПНФ) [1]. Симптомом отказа системы является информация об отклонениях от нормы параметров, характеризующих ее работоспособность или состояние, а также об изменении этих отклонений во времени [1]. Речь идет о параметрах, которые подвергаются контролю в процессе работы системы, ее технического обслуживания и т. п. Симптомом отказа может быть необычный шум работающего насоса, его чрезмерный нагрев, недостаточная скорость движения штока гидроцилиндра, течь и т. д.

В настоящее время возросла актуальность решения задач, связанных с проблемой повышения эффективности использования гидрофицированных строительных и других мобильных машин, в частности, повышения уровня технической готовности парков. Традиционные методы обеспечения надежности, основанные на системе планово-предупредительных ремонтов, не обеспечивают в полной мере необходимого результата и ведут к большим материальным и финансовым издержкам, не позволяют получить наиболее эффективные с точки зрения техники, технологии работ и ресурсосбережения, решения в области управления процессами обеспечения надежности машин. Современная ситуация такова, что простои строительных машин из-за отказов гидросистем достигают 30—40% общей их продолжительности, а иногда и превышают эти показатели, что влечет существенные экономические потери

В данной статье был проведен анализ классификации гидравлических машин, а также анализ конструкции и качества изделии гидравлической машины применительно к шестеренному насосу НШ50. Результаты анализа технологии изготовления насосов в условиях заводов ПК «Целингидромаш» (г. Астана, Казахстан) и ОАО «Агрегатный завод» (г. Ташкент, Узбекистан) показали, что существует проблема в качестве изготовления изделий шестеренного насоса, что в свою очередь приводит к низкой производительности. Разработана теория «двухосного» соединения, на основе которого предлагается создание новой конструкции насоса, с измененной технологией механической обработки и сборки деталей и узлов шестеренных насосов, обеспечивающая повышение КПД

Проведен анализ типовых отказов, возникающих при эксплуатации гидроприводов испытательных стендов, обоснован выбор диагностических параметров для контроля состояния гидропривода, разработана диагностическая модель и предложен алгоритм диагностирования маслонасосных станций

Рассмотрен структурный анализ и синтез статико-динамических машин для бестраншейного строительства трубопроводов. Предложена структурная схема, позволяющая оценить режимы движения статико-динамической машины

Рассмотрен порядок определения геометрических параметров корпуса наконечника статико-динамических машин для бестраншейного строительства трубопроводов. Предложены зависимости, позволяющие оценить режимы движения статико-динамической машины

Рассмотрен ударный механизм III класса при автономном приводе. Получены аналитические зависимости ударной мощности и коэффициента полезного действия механизмов от заданных исходных величин энергии удара Т, допустимой силы отдачи R и максимальной скорости удара V, а также характеристик, определяющих режим движения механизма

Рассмотрено модельное представление работы статико-динамических машин для бестраншейного строительства трубопроводов. Предложена математическая модель, позволяющая оценить режимы движения статико-динамической машины

Коэффициент кавитационного запаса зависит от многих факторов, таких, как атмосферное давление, давление на входе насоса, потери напора на участке тракта от входа в насос до рабочей камеры, температура рабочей жидкости. При работе шестерённого насоса на газожидкостных смесях картина процесса всасывания значительно усложняется в связи с наличием механических включений в виде нерастворённых газовых пузырьков и выделением газа из жидкостного потока из-за понижения давления. При проведении экспериментов по определению кавитационного запаса шестерённого насоса атмосферное давление было в пределах 750…760 мм рт. ст. и принято равным 755 мм рт. ст. Величина потери напора была определена при проведении кавитационных испытаний шестерённого насоса на негазированной жидкости (без подачи воздуха) и считалась неизменной во всех опытах.

В методической разработке приведены схемы приводов гидравлических прессов, конструкции узлов и аппаратов, входящих в их состав. Даны пояснения к изучению схем.

Рассмотрены и проанализированы общие сведения о выборе покрытий и методов поверхностного упрочнения деталей пар трения. На основе общих рекомендаций по выбору поверхностных слоев материалов, учитывающих условия работы пар трения, проведен анализ режимов нагружения и подбор покрытий пары трения поршень — отверстия блока цилиндров аксиально-поршневой гидромашины. Установлено, что для рассматриваемой пары трения можно рекомендовать фторопластовое покрытие.

В учебном пособии изложены основы гидравлики и гидравлических машин.

В учебном пособии изложены материалы, отражающие опыт авиационной промышленности в области разработки резервных гидромеханических систем управления полетом самолетов разных типов. Рассмотрены вопросы схемотехники многоканальных систем рулевых гидроприводов, особенности гидроприводов, связанные с защитой от возмущающих воздействий и работой в составе систем управления полетом аэродинамически неустойчивых самолетов.

Рассмотрены принцип действия, устройство и параметры работы шестеренного насоса. Приведены описание экспериментального стенда для получения рабочей характеристики шестеренного насоса, порядок проведения испытаний и обработки результатов измерений.

Изложены краткие сведения из теории объемных гидромашин. Приведены идеализированные характеристики насосов и гидродвигателей, а также характеристики гидравлических аппаратов - напорных клапанов и дросселей. Рассмотрены общие принципы расчета разветвленных гидросистем с указанными гидравлическими устройствами. Приведены задачи для самостоятельного решения и методические указания к ним.

Представлены математические модели, отражающие физические процессы в электрогидравлических следящих приводах дроссельного регулирования. Изложен алгоритм синтеза конструктивных параметров цилиндрических золотниковых распределителей, составляющих основу приводов. Приведена методика расчетной оценки статических характеристик распределителей, электрогидравлических агрегатов приводов, даны рекомендации по проектированию распределителей.

Дан обзор причин возникновения радиальных и осевых сил на роторах центробежных насосов, приведены методы расчета этих сил и способы их уравновешивания.

Изложены указания и рекомендации по выполнению дипломного проекта и проведению его защиты. В частности, рассмотрены общие требования к дипломному проекту, этапы работы над проектом, приведены основные требования и рекомендации к объемам и оформлению расчетно- пояснительной записки и графических материалов проекта. Описан порядок подготовки к защите дипломного проекта.

Дано описание принципа действия и представлены конструктивные схемы всех структурных основных элементов силового гидропривода. Особое внимание уделено примерам их эффективного применения в различных гидравлических схемах. Приведены отдельные примеры гидросистем гидравлических приводов.

Рассмотрена конструкция измерительного преобразователя вращающего момента типа сопло-заслонка, разработанного для систем автоматического управления приводами промышленного оборудования. Приведена методика расчета статической характеристики преобразователя.

Предложена математическая модель расчета движения твердого тела в жидкости при вылете из сопла жидкостной струи с хорошими гидродинамическими свойствами. Доказано, что скорость водяной струи на выходе сопла с длительным износом практически вдвое падает по сравнению с новым соплом, что влияет на эффективность процесса гидрорезания.

Практикум включает описание и методики выполнения лабораторных работ по основным разделам курса «Гидропривод машин». Практикум ориентирован на использование современного учебно-лабораторного оборудования. Предназначен для студентов, обучающихся по направлению «Технологические машины и оборудование», по профилю «Металлургические машины и оборудование».

В учебном пособии содержатся сведения по конструкции многих типов насосов и водоподъемников, даны понятия об основных показателях, характеризующих работу насосов и насосных установок, представлена методика подбора насосов с построением характеристик, особенности их эксплуатации. В приложении представлены характеристики наиболее применяемых насосов и удельные сопротивления труб.

Учебное пособие охватывает все основные разделы курса «Гидравлика» и содержит теоретические сведения, примеры решения задач, набор задач, методические рекомендации по их решению. В приложениях обобщен справочный материал, необходимый для выполнения расчетной части задач.

Гидропривод и гидравлические средства автоматики. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Расчет трубопроводных элементов гидропривода с помощью CAE систем. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Управление в технических системах: основы цифровых систем управления. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Динамические измерения и обработка экспериментальных данных при испытаниях гидросистем. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Материалы IV международного научного симпозиума «Ударно-вибрационные системы, машины и технологии» являются обобщением теоретических и экспериментальных исследований, выполненных авторскими коллективами и отдельными исследователями в России и странах зарубежья. Представленные материалы посвящены рассмотрению и решению актуальных проблем разработки, создания и исследования ударно-вибрационных систем, моделированию гидромеханических приводов и мехатронных устройств, разработке вибрационных технологий обработки материалов и созданию виброзащитных устройств.

В работе рассматривается автономный энергосберегающий источник электрической и тепловой энергии с использованием отбросного тепла потерь синхронного генератора.