Введение......13 Раздел 1. Гидравлика......17 Глава 1. Свойства и параметры состояния жидкости......17 1.1. Основные понятия и определения......17 1.2. Напряженное состояние жидкости и понятия гидростатического давления......18 1.3. Физические свойства жидкости......20 1.4. Математические модели жидкости в гидравлике......26 Глава 2. Гидростатика......28 2.1. Основные понятия и определения......28 2.2. Уравнения равновесия жидкости по Эйлеру......29 2.3. Основное уравнение гидростатики......31 2.4. Относительный покой жидкости......33 2.5. Вакуум в жидкости и кавитация......35 2.6. Удельная потенциальная энергия жидкости. Закон Паскаля......37 2.7. Передача силы и давления через жидкость......40 2.8. Равновесие жидкости в сообщающихся сосудах......41 2.9. Механическое взаимодействие жидкости с твердыми границами и телами......43 2.10. Измерение давления жидкости......48 Глава 3. Кинематика идеальной жидкости......51 3.1. Основные понятия и задачи кинематики жидкости......51 3.2. Геометрия и классификация потоков жидкости......54 3.3. Кинематика потенциальных и вихревых потоков......56 Глава 4. Гидродинамика идеальной жидкости......58 4.1. Уравнения движения идеальной жидкости. Закон сохранения энергии......58 4.2. Уравнение неразрывности......61 4.3. Уравнения движения потоков идеальной жидкости......64 4.4. Применение основных уравнений движения потоков для измерения скоростей и расходов жидкости......66 4.5. Закон сохранения импульсов......69 Глава 5. Гидромеханика упругой невязкой жидкости......73 5.1. Уравнение деформации упругой жидкости......73 5.2. Скорость звука в жидкостях......75 5.3. Влияние деформации жидкости на расход потока......77 5.4. Гидравлический удар в трубах......77 Глава 6. Движение напорных потоков вязкой жидкости......84 6.1. Режимы движения жидкости......84 6.2. Ламинарное движение жидкости в круглой трубе......87 6.3. Ламинарное течение в плоских границах......90 6.4. Турбулентное движение жидкости......94 6.5. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости......97 6.6. Потери напора в трубопроводах......98 6.7. Линейные потери напора в трубах......99 6.8. Местные гидравлические сопротивления......103 6.8.1. Внезапное и плавное расширение потока......104 6.8.2. Внезапное и плавное сужение потока......106 6.8.3. Поворот потока......107 6.9. Напорная и пьезометрическая линии потока......108 Глава 7. Гидравлический расчет трубопроводов......111 7.1. Простой трубопровод постоянного сечения......111 7.2. Сложные трубопроводы......117 7.2.1. Последовательное соединение простых трубопроводов.......117 7.2.2. Параллельное соединение простых трубопроводов......119 7.2.3. Распределительные сети......120 7.2.4. Трубопровод с непрерывным отбором расхода......122 7.3. Сифонный трубопровод......123 Глава 8. Безнапорные и свободные потоки жидкости......126 8.1. Потоки в лотках и каналах......126 8.2. Движение жидкости в пористых средах......131 8.3. Истечение жидкости из отверстий и насадков......138 8.4. Движение жидкостной струи в воздухе......143 Глава 9. Взаимодействие тел с потоками жидкости......145 9.1. Воздействие струи на твердую преграду......145 9.2. Тело в потоке жидкости......148 9.3. Основные положения теории гидротранспортирования сыпучих материалов......153 Глава 10. Моделирование гидравлических явлений......158 10.1. Цели и задачи моделирования......158 10.2. Условия гидродинамического подобия......159 10.3. Критерии подобия......161 10.4. Элементы теории размерностей......163 Раздел 2. Гидравлические и пневматические приводы горных машин......167 Глава 11. Общие сведения о гидроприводах горных машин......167 11.1. Определение и структура гидропривода......167 11.2. Основные свойства гидропривода......169 11.3. Гидравлическая схема и основные элементы гидропривода......170 11.4. Принцип действия объемного гидропривода......172 11.5. Основные параметры гидравлических машин......174 11.6. Рабочие жидкости гидроприводов......179 Глава 12. Объемные гидромашины......186 12.1. Объемные насосы......186 12.1.1. Принцип действия и классификация объемных насосов......186 12.1.2. Поршневые насосы......188 12.1.3. Пластинчатые насосы......204 12.1.4. Шестеренные насосы......209 12.1.5. Винтовые насосы......213 12.1.6. Характеристики объемных насосов......216 12.2. Объемные гидродвигатели......222 12.2.1. Гидромоторы......222 12.2.2. Высокомоментные гидродвигатели......228 12.2.3. Поворотные гидродвигатели......234 12.2.4. Гидроцилиндры......237 Глава 13. Гидроаппаратура распределения потоков жидкости......250 13.1. Назначение
принцип действия и классификация......250 13.2. Гидравлические распределители......251 13.3. Обратные клапаны и гидрозамки......261 Глава 14. Гидроаппаратура управления величиной потока жидкости......265 14.1. Общие сведения......265 14.2. Дроссели......266 14.3. Регуляторы и делители расхода......272 14.4. Гидравлические усилители......276 Глава 15. Гидроаппаратура управления давлением......279 15.1. Назначение и классификация......279 15.2. Предохранительные клапаны прямого действия......279 15.3. Переливные и предохранительные клапаны непрямого действия......286 15.4. Совместная работа предохранительного клапана и пневмогидроаккумулятора......288 15.5. Редукционные и напорные клапаны
клапаны соотношения давлений......290 15.6. Устройства разгрузки насосов......294 Глава 16. Вспомогательные устройства гидропривода......296 16.1. Средства очистки жидкостей......296 16.2. Емкости гидроприводов......301 16.3. Теплообменники......303 16.4. Гидролинии......305 16.5. Уплотнения......309 Глава 17. Объемные гидроприводы и их характеристики......313 17.1. Классификационные признаки и общие замечания......313 17.2. Гидропривод с неуправляемой скоростью......316 17.3. Гидропривод с дроссельным управлением......321 17.4. Гидропривод с объемным управлением......330 17.5. Следящий гидропривод......335 Глава 18. Эксплуатация и техническое обслуживание гидропривода......344 18.1. Общие сведения и определения......344 18.2. Техническая диагностика гидравлических приводов......345 18.3. Испытания гидропривода и его элементов......348 18.4. Основные правила эксплуатации гидроприводов......361 Глава 19. Типовые гидроприводы горных машин......370 19.1. Общие сведения......370 19.2. Гидропривод механизированных крепей......371 19.2.1. Насосные станции механизированных крепей......372 19.2.2. Типовое гидрооборудование секций крепи......375 19.2.3. Принцип действия и характеристики гидростоек механизированных крепей......378 19.3. Гидроприводы горных машин с гидродвигателями поступательного движения......381 19.4. Гидроприводы горных машин вращательного движения......385 19.5. Примеры применения следящего гидропривода в горных машинах......388 Глава 20. Лопастные насосы......394 20.1. Общие сведения......394 20.2. Кинематика течения жидкости в рабочем колесе насоса......396 20.3. Основное уравнение лопастных гидромашин......398 20.4. Характеристики центробежного насоса......400 20.5. Кавитация в центробежных насосах......412 20.6. Законы подобия лопастных гидромашин......415 20.7. Коэффициент быстроходности......419 20.8. Работа насоса на сеть......421 Глава 21. Гидравлические турбины и турбинные гидроприводы......425 21.1. Область применения гидротурбинных двигателей в горных машинах......425 21.2. Конструкция и рабочий процесс радиального турбодвигателя......426 21.3. Механические характеристики радиального турбодвигателя......437 21.4. Работа турбодвигателя в шахтной сети......439 21.5. Гидротурбинный привод исполнительного органа механогидравлического комбайна......444 21.6. Ковшовые гидротурбинные двигатели......447 21.7. Механические характеристики ковшового турбодвигателя......448 Глава 22. Гидродинамические передачи......453 22.1. Назначение гидродинамических передач и области их применения......453 22.2. Типы гидродинамических передач......454 22.3. Основы теории рабочего процесса гидродинамических передач......456 22.4. Гидромуфты и их характеристики......459 22.5. Изменение характеристик гидромуфт
устойчивость их работы......463 22.6. Типы и конструкции гидромуфт......466 22.6.1. Нерегулируемые гидромуфты......466 22.6.2. Регулируемые гидромуфты......469 22.7. Совместная работа гидромуфты с приводным двигателем......470 22.8. Особенности характеристик гидротрансформаторов......472 22.9. Совместная работа гидротрансформатора с приводным двигателем......476 22.10. Эксплуатация гидродинамических передач......477 Глава 23. Пневматические приводы горных машин......480 23.1. Общие сведения......480 23.2. Основные положения теории рабочих процессов в элементах пневмоприводов......483 23.2.1. Параметры состояния сжатого воздуха и основные уравнения газодинамики......483 23.2.2. Гидравлические потери в газопроводах......486 23.2.3. Истечение газа через дроссельные отверстия......488 23.3. Рабочие процессы в камерах объемных пневмодвигателей......493 23.4. Пневматические двигатели......497 23.4.1. Объемные пневмодвигатели вращательного движения......497 23.4.2. Турбинные пневмодвигатели......504 23.4.3. Пневматические цилиндры......508 23.5. Аппаратура управления и защиты пневматических приводов......513 Список литературы......518