Большая Советская Энциклопедия (ГИ)

тара'н, водоподъёмное устройство, в котором для подачи воды используется повышение в ней давления при периодически создаваемых гидравлических ударах. Г. т. был известен ещё в 18 в. Теория Г. т. была разработана Н. Е. Жуковским (1907). Одну из совершенных конструкций Г. т. предложил советский инженер Д. И. Трембовельский (1927).

  В период разгона (рис.) при кратковременном открытии клапана 4 (вручную) в подводящей трубе 6 под действием подпора создаётся поток воды со средним расходом Q, который сбрасывается через этот клапан. Когда силовое воздействие воды уравновесит вес клапана, он поднимается. Быстрое закрытие клапана 4, а следовательно внезапная остановка воды, вызывает гидравлический удар. Резкое повышение давления открывает клапан 5, через который выходит некоторое количество воды со средним расходом q < Q. В рабочем периоде вода по трубопроводу 2 поступает в верхний бак 1, преодолев напор H > h. Сжатый воздух, находящийся в напорном колпаке 3, выравнивает подачу воды по трубопроводу. В конце второго периода давление в клапанной коробке становится немного меньше, поэтому клапан 5 закрывается, а клапан 4 открывается, что обеспечивает автоматическое повторение цикла. Кпд Г. т. зависит от напора и для соотношения

 

  (рис.) равен 0,92, а для

 

  составляет 0,26.

  Г. т. применим там, где имеется запас воды, значительно превышающий потребное количество, и где есть возможность расположить установку ниже уровня источника. Получил распространение в сельском хозяйстве, для водоснабжения небольших строек и т.п.

  Лит.: Чистопольский С. Д., Гидравлические тараны, М. — Л., 1936; Овсепян В. М., Гидравлический таран и таранные установки, М., 1968.

Схема гидравлического тарана: 1 — верхний бак; 2, 6 — трубопроводы; 3 — напорный колпак; 4, 5 — клапаны; 7 — резервуар; р — усилие, необходимое для открытия клапана; h — высота падения воды; Н — высота подъёма воды.

Гидравлический тормоз

Гидравли'ческий то'рмоз, 1) тормоз, в котором усилие на тормозной механизм передаётся гидравлическим приводом. 2) Опытный стенд для испытания двигателей (внутреннего сгорания, паровых и др.) с целью определения их мощности. См. Тормоз.

Гидравлический транспорт

Гидравли'ческий тра'нспорт, способ перемещения твёрдых материалов потоком воды. Г. т. применяется при гидромеханизации земляных и горных работ, возведении земляных сооружений (плотин, дамб и др.), для удаления шлаков и золы из крупных котельных, для транспортировки полезных ископаемых и удаления отходов их обогащения, для перемещения различных материалов (щепы и бумажной массы, сырья сахарной и спиртовых заводов и т.д.).

  Г. т. подразделяется на безнапорный и напорный. При безнапорном Г. т. гидросмесь, перемещаясь по наклонным желобам (лоткам) и частично заполненным трубам, имеет свободную поверхность, на которой давление равно атмосферному; при напорном Г. т. гидросмесь в трубопроводах находится под избыточным давлением. Это давление создаётся насосами (например, буровой насос, углесос и др.). Иногда для Г. т. достаточно давления, возникающего из-за разности отметок начала и конца трубопровода (например, при транспортировке породы в шахту для закладки выработанного пространства). Г. т. осуществляется только при скоростях движения гидросмеси не менее некоторой минимальной величины, называемой критической. В зависимости от плотности и размера транспортируемых частиц, концентрации гидросмеси и диаметра трубопровода величина критической скорости изменяется от 1,5—2 до 4—5 м/сек. При этих скоростях мелкие и лёгкие частицы транспортируются во взвешенном состоянии, средние — прерывистым взвешиванием, а наиболее крупные и тяжёлые — волочением и качением по нижней стенке трубопровода. Только для высококонцентрированных гидросмесей из мельчайших частиц глины, мела, торфа, угля и т.п. Г. т. осуществляется даже при весьма малых скоростях. Такие гидросмеси, подобно коллоидам, обладают особыми свойствами: частицы в них удерживаются во взвешенном состоянии даже в состоянии покоя. Напорный Г. т. позволяет перемещать грузы на большие расстояния (например, в США уголь этим способом транспортируется на 173 км, руда — на 115 км).

  Расчёт Г. т. обычно сводится к определению диаметра трубопровода (по заданной производительности и величине критической скорости), концентрации твёрдого в гидросмеси и гидравлических сопротивлений. Гидравлические сопротивления и гидроабразивный износ трубопровода резко снижаются при уменьшении размера транспортируемых частиц менее 1—3 мм, поэтому область применения Г. т. на значительные расстояния обычно ограничивается частицами этого размера.

  Достоинства Г. т. — высокая производительность, возможность транспортирования на большие расстояния и полной автоматизации, невысокие эксплуатационные расходы, возможность совмещения транспортирования с др. технологическими процессами (гидравлическим разрушением, обогащением и промывкой материала). К недостаткам Г. т. относятся значительный расход воды и электроэнергии, износ трубопроводов и насосов при транспортировке абразивных материалов, а в ряде случаев — измельчение и размокание транспортируемых материалов и необходимость их последующего обезвоживания.

  Лит.: Нурок Г. А., Технология и проектирование гидромеханизации горных работ, М., 1965.

  В. В. Трайнис.

Гидравлический удар

Гидравли'ческий уда'р, явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное мгновенным изменением скорости её течения в напорном трубопроводе (например, при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством).

  Увеличение давления при Г. определяется в соответствии с теорией Н. Е. Жуковского по формуле

  Dp = r(v₀ — v₁) c,

  где Dp — увеличение давления в н/м², r — плотность жидкости в кг/м³, v₀ и v₁ — средние скорости в трубопроводе до и после закрытия задвижки в м/сек, с — скорость распространения ударной волны вдоль трубопровода. При абсолютно жёстких стенках с равна скорости звука в жидкости а (в воде а = 1400 м/сек). В трубах с упругими стенками

 

  где D и d — диаметр и толщина стенок трубы, Е и e — модули упругости материала стенок трубы и жидкости.

  Г. у. — сложный процесс образования упругих деформаций жидкости и их распространения по длине трубы. При очень большом увеличении давления Г. у. может вызывать аварии. Для их предупреждения на трубопроводе устанавливают предохранительные устройства (уравнительные резервуары, воздушные колпаки, вентили и др.).

  Теория Г. у., развитая Н. Е. Жуковским, способствовала техническому прогрессу в гидротехнике, машиностроении и др. отраслях.

  Лит.: Жуковский Н. Е., О гидравлическом ударе в водопроводных трубах, М. — Л., 1949; Мостков М. А., Башкирова А. А., Расчеты гидравлического удара, М. — Л., 1952.

  В. В. Ляшевич.

Гидравлический усилитель

Гидравли'ческий усили'тель, устройство для перемещения управляющих органов гидравлических исполнительных механизмов с одновременным усилением мощности управляющего воздействия. Применяют главным образом Г. у. с дроссельным и со струйным управлением. Наиболее распространены Г. у. первого типа, которые бывают без обратной связи, с обратной связью, с комбинированной системой управления. Они конструктивно просты, надёжны в эксплуатации, но не меняют основных характеристик гидравлических