Mașini și acționări hidraulice

CLASIFICAREA MASINILOR HIDRAULICE

A. Dupa natura fluidului motor:

Masini

- hidraulice - fluidul motor este un lichid (apa, ulei s.a.)

- pneumatice - fluidul motor este un gaz

B. Dupa sensul transformarii energetice:

Masini

- generatoare hidraulice

- motoare hidraulice

- transformatoare hidraulice

C. Dupa modul de deplasare a fluidului motor în interiorul masinii:

Masini

- turbomasini

- masini volumice

Generatoarele hidraulice  masini de forta care transforma energia mecanica în energie hidraulica. Sunt cuprinse majoritatea tipurilor de pompe si ventilatoare (cu toate ca functioneaza cu gaz, ventilatoarele au un grad de comprimare redus, gazul putând fi considerat ca un fluid incompresibil). Notiunea de pompa este mai larga, comparativ cu generatorul hidraulic. Pompa poate asigura si cresterea energiei unui fluid, pentru a asigura deplasarea acestuia.

Motoarele hidraulice - masini de forta care transforma energia hidraulica în energie mecanica. Sunt cuprinse toate tipurile de turbine hidraulice si motoare.

Transformatoarele hidraulice  mai poarta denumirea de transmisii hidraulice si asigura succesiv, transformarea energiei mecanice în energie hidraulica, urmata de transformarea, din nou, în energie mecanica. În aceasta categorie intra ambreiajele hidraulice, convertizoarele hidraulice s.a. Un caz particular îl reprezinta transformatorul hidraulic în circuit deschis care asigura transformarile succesive: energie hidraulica ’ energie mecanica ’ energie hidraulica.

În turbomasini exista un curent (flux) continuu de lichid între sectiunile de intrare si iesire ale masinii, transferul de energie realizându-se prin interactiunea hidrodinamica dintre curentul de lichid si rotorul masinii, prevazut cu palete profilate. În aceasta categorie intra pompele centrifuge, pompele axiale, turbinele FRANCIS KAPLAN s.a.

În masinile volumice se deplaseaza periodic volume determinate de lichid între sectiunile de intrare si iesire ale masinii. Sunt incluse pompele cu piston, pompele cu palete culisante, pompele cu roti dintate, motoarele liniare etc.

1.2.PARAMETRII ENERGETICI AI GENERATOARELOR SI MOTOARELOR HIDRAULICE

Pentru a caracteriza functionarea masinilor hidraulice, se utilizeaza marimi referitoare la cantitatea de fluid motor si la eficienta transformarii energetice din masina.

Generatoare hidraulice Motoare hidraulice

1.DEBITUL - cantitatea de lichid care trece prin sectiunea de iesire în unitatea de timp.

2. ÎNALTIMEA DE POMPARE - energia specifica totala primita de lichid la trecerea sa prin masina (diferenta dintre energia totala specifica a lichidului la iesirea si, respectiv, intrarea în masina). 2.CADEREA LA TURBINA , - energia specifica totala cedata de lichid la trecerea sa prin masina (diferenta dintre energia specifica totala a lichidului la intrarea si, respective, iesirea din masina).

3.PUTEREA UTILA Pu(kW)  reprezinta puterea transferata lichidului. 3.PUTEREA UTILA Pu(kW)  reprezinta puterea dezvoltata de masina.

4. PUTEREA ABSORBITA - reprezinta puterea aplicata masinii pentru a realiza pomparea lichidului. 4.PUTEREA DISPONIBILA - reprezinta puterea cedata de lichid la trecerea sa prin masina.

5. RANDAMENTUL caracterizeaza eficienta transformarii energetice din masina.

Turatia specifica poate fi privita ca turatia unei masini asemenea geometric cu cea data si care dezvolta o putere egala cu unitatea, asigurând un transfer energetic . Deoarece si turatia specifica este dimensionala, este necesara precizarea unitatilor de masura cre le utilizeaza. Turatia se exprima în , iar puterea în .

; (1.66)

Caract turbopompelor la dif turatii

Clasificarea turbopompelor este recomandabil a fi realizata cu ajutorul unui numar caracteristic definit de relatia:

. (1.68)

Se observa ca numarul caracteristic deriva din turatia cracteristica adimensionala . în numarul caracteristic , turatia se introduce în ,iar restul marimilor în unitati de masura SI.

Pentru clasificarea constructiva a pompelor se utilizeaza frecvent turatia specifica si turatia caracteristica . Înlocuind în expresia (1.67) a turatiei specifice relatia de definire a puterii utile, considerând apa drept lichid de lucru si exprimând marimile aferente în unitati de masura SI, rezulta: