Гідронасоси та сфери їх застосування
Гідронасоси та їх поширення
Гідравлічна система – це пристрій для перетворення малого зусилля в значне з використанням для цього енергії потоку рідини. Гідравлічні системи популярні через свою високу ефективність роботи, надійність і відносно просту конструкцію.
Гідравлічна енергія потоку робочої рідини створюється завдяки роботі гідронасосів, які є джерелом живлення для гідравлічних систем. Вони належать до класу гідравлічних машин, що перетворюють енергію руху приводної ланки (валу) в енергію потоку робочої рідини. В якості привода для гідронасоса найчастіше застосовується електродвигун, а також привод від м'язового зусилля, або двигуна внутрішнього згорання. Гідронасос це обладнання, за допомогою якого можна організувати подачу під тиском і транспортування рідин різних видів і консистенцій. Це обумовлює широкий спектр сфер застосування гідронасосів у різноманітних видах промисловості, сільському господарстві, нафтогазовидобуванні, авіа- та автомобілебудуванні тощо.
Класифікація типів гідронасосів
Класифікація гідронасосів – це складне і неоднозначне завдання, оскільки існує багато їх типів. Насоси класифікують за низкою ознак: за призначенням, принципом дії, сферою застосування, величиною подачі та напору. Стисла їх характеристика наведена на мал.1.
Мал.1. Класифікація насосів
За принципом дії, гідронасоси поділяються на два класи динамічні (відцентрові) і об’ємного типу. До динамічних відносяться інерційні насоси тертя та лопатеві. Рідина в незамкнутому обсязі їх камер переміщається під впливом гідродинамічних сил.
В об'ємному гідронасосі присутній витискувач робочої рідини – робоча камера. Це обмежений простір, що поперемінно сполучається з входом та виходом гідромашини та здійснює всмоктування рідини в насос та її витіснення з нього.
За характером руху витискувача об'ємні гідронасоси поділяються на зворотно-поступальної дії та роторні. Серед роторних найбільше розповсюдження серед сфер застосування отримали шестеренні та пластинчасті насоси, серед зворотно-поступальної дії – поршневі (аксіально-поршневі, радіально-поршневі).
ТОВ “Гідро-гід“ представляє широкий вибір насосів різних типів, основні з яких представлені на мал. 2.
|
а) |
б) |
в) |
Мал.2. Типи гідронасосів: а) шестеренний, б) аксіально-поршневий; в) секційний
Основні параметри гідронасосів
Вибір гідронасосів здійснюють за наступними основними параметрами: робочий об'єм, тиск, подача (продуктивність). В якості допоміжних характеристик застосовують: частоту обертання валу, потужність, повний ККД. Одиниці вимірювання та визначення параметрів наведено в таблиці 1.
| Назва параметра | Визначення параметра |
| Подача, м3/с (дм3/хв, л/хв) | Добуток робочого об'єму та частоти обертання приводного валу насоса |
| Тиск, Па (бар, кгс/см2) | Тиск масла в гідроприводі - це сила, з якою рідина в закритій системі призводить до роботи окремі взаємопов'язані механізми. |
| Робочий об'єм, м3 (дм3) | Подача (кількість робочої рідини, що проходить через гідромашину) за один оберт приводного валу. |
| Споживана насосом потужність, Вт | Добуток величини крутного моменту на валу гідронасоса (Н∙м) та кутової швидкості обертання його валу. |
| Корисна потужність, Вт | Пряма залежність (добуток) між різницею (перепадом) тисків (МПа) на вході та виході з насоса та подачею (м3/с) робочої рідини, що проходить через нього за певний проміжок часу. |
| Частота обертання валу, с-1 (об/с) | Величина, що дорівнює кількості повних обертів вала за одиницю часу. Одиниця виміру частоти обертання в СІ с-1, тимчасово допускається застосування одиниці виміру частоти обертання, вираженої в об/с та об/хв. |
| Повний коефіцієнт корисної дії (ККД) | Комплексний показник, який враховує ККД механічних і гідравлічних складових частин гідронасосу, характеризує втрати потужності та якість роботи пристрою. |
Табл. 1. Основні параметри гідронасосів
Сфери використання об’ємних гідронасосів
У даній статті вже згадувалось, що насоси мають значний перелік галузей промисловості, техніки для їх використання. Представляємо Вашій увазі найбільш розповсюджені в табл. 2.
| Галузі застосування | |||
 |
Машинобудівна промисловість | Металургійна промисловість |  |
 |
Нафтогазо-добування |
Робототехніка |   |
 |
Хімічна промисловість | Автомобільна промисловість |  |
 |
Сільсько-господарська техніка |
Підйомно-транспортне обладнання |
 |
 |
Кар’єрна техніка | Муніципальна техніка |  |
 |
Пресове обладнання | Будівельна техніка |  |
 |
Космічна промисловість | Авіаційна промисловість |  |
 |
Симулятори | Атракціони |  |
Табл. 2. Галузі застосування гідросистем та гідронасосів
Переваги та перспективи розвитку
Такий широкий спектр застосування гідравлічних приводів та гідронасосів, наочно показує та підтверджує наступні переваги їх використання:
- Висока ефективність;
- Потужність;
- Надійність та довговічність;
- Можливість регулювання параметрів роботи;
- Економічність, невеликі габарити та маса;
- Широкий вибір.
Розвиток та вдосконалення технологій в галузі гідронасосів має перспективи у напрямку використання різних методів та матеріалів для покращення їхньої ефективності та надійності. Деякі з можливих шляхів удосконалення цих систем можуть включати:
- Використання передових матеріалів для покращення механічних властивостей компонентів гідронасосів;
- Застосування новітніх технологій у виробництві, що дозволять зменшити енергоспоживання та підвищити продуктивність;
- Розробка і впровадження інноваційних систем керування, що сприятимуть оптимізації роботи гідронасосів.
Це лише деякі можливості, якими можна скористатися для подальшого розвитку галузі гідронасосів.