Құбырлардағы су балғасы - қысымның бірден көтерілуі. Айырмашылық су ағынының жылдамдығының күрт өзгеруімен байланысты. Әрі қарай, құбырларда гидравликалық соққы қалай болатыны туралы көбірек білеміз.
Негізгі адасу
Сәйкес конфигурациядағы (поршеньді) қозғалтқыштағы поршеньдік кеңістікті сұйықтықпен толтыру нәтижесі қате түрде гидравликалық соққы болып саналады. Нәтижесінде поршень өлі нүктеге жетпей, суды қыса бастайды. Бұл, өз кезегінде, қозғалтқыштың істен шығуына әкеледі. Атап айтқанда, штанганың немесе шатунның үзілуіне, цилиндр басындағы шпилькалардың сынуына, тығыздағыштардың жарылуына.
Жіктеу
Қысымның көтерілу бағытына сәйкес су балғасы келесідей болуы мүмкін:
- Оң. Бұл жағдайда қысымның жоғарылауы сорғының күрт іске қосылуына немесе құбырдың бітелуіне байланысты болады.
- Теріс. Бұл жағдайда амортизаторды ашу немесе сорғыны өшіру нәтижесінде қысымның төмендеуі туралы айтып отырмыз.
Уақыт бойыншатолқынның таралуы және клапанның (немесе басқа өшіру клапандарының) жабылу кезеңі, оның барысында құбырларда су балғасы пайда болады, ол бөлінеді:
- Тіке (толық).
- Жана емес (толық емес).
Бірінші жағдайда қалыптасқан толқынның алдыңғы жағы су ағынының бастапқы бағытына қарама-қарсы бағытта қозғалады. Әрі қарай қозғалыс жабық клапанның алдында орналасқан құбырдың элементтеріне байланысты болады. Толқын фронты бірнеше рет алға және кері бағытта өтуі ықтимал. Толық емес су балғасымен ағын басқа бағытта қозғала бастайды, сонымен қатар толық жабылмаған болса, клапан арқылы ішінара әрі қарай өтуі мүмкін.
Салдарлар
Ең қауіптісі жылу немесе сумен жабдықтау жүйесіндегі оң су балғасы болып саналады. Егер қысым тым жоғары болса, желі зақымдалуы мүмкін. Атап айтқанда, құбырларда бойлық жарықтар пайда болады, бұл кейіннен бөлінуге, клапандардағы тығыздықтың бұзылуына әкеледі. Осы ақауларға байланысты сантехникалық жабдық істен шыға бастайды: жылу алмастырғыштар, сорғылар. Осыған байланысты гидравликалық соққының алдын алу немесе азайту керек. Барлық кинетикалық энергия негізгі қабырғаларды созу және сұйықтық бағанасын сығу жұмыстарына ауысқанда, су қысымы ағынның тежелу процесінде максимумға айналады.
Зерттеу
1899 жылы құбылысты эксперименттік және теориялық тұрғыдан зерттеген Николай Жуковский. Зерттеуші анықтадыгидравликалық соққының себептері. Бұл құбылыс сұйықтық ағатын желіні жабу процесінде немесе ол тез жабылған кезде (тұйық арна гидравликалық энергия көзіне қосылғанда) қысымның күрт өзгеруіне және қысымның күрт өзгеруіне байланысты. судың жылдамдығы қалыптасады. Ол бір уақытта құбырдың барлығында емес. Егер бұл жағдайда белгілі бір өлшемдер жүргізілсе, онда жылдамдықтың өзгеруі бағытта және шамада, ал қысым - бастапқыға қатысты төмендеу және жоғарылау бағытында болатынын анықтауға болады. Мұның бәрі сызықта тербелмелі процестің жүретінін білдіреді. Ол қысымның мерзімді төмендеуімен және жоғарылауымен сипатталады. Бұл бүкіл процесс өтпелілікпен сипатталады және сұйықтықтың өзі мен құбыр қабырғаларының серпімді деформацияларынан туындайды. Жуковский толқынның таралу жылдамдығы судың сығылғыштығына тура пропорционал екенін дәлелдеді. Құбыр қабырғаларының деформациясының мөлшері де маңызды. Ол материалдың серпімділік модулімен анықталады. Толқын жылдамдығы құбырдың диаметріне де байланысты. Газ толтырылған желіде кенеттен қысымның көтерілуі мүмкін емес, өйткені ол оңай қысылады.
Процесс барысы
Автономды сумен жабдықтау жүйесінде, мысалы, саяжайда, желіде қысым жасау үшін ұңғыма сорғысын пайдалануға болады. Су балғасы сұйықтықты тұтыну кенеттен тоқтаған кезде пайда болады - кран өшірілгенде. Ағып жатқан су ағынытас жол, бірден тоқтай алмайды. Сұйықтық бағанасы инерция арқылы кран жабылған кезде пайда болған сантехниканың «тұйығына» түседі. Бұл жағдайда реле су балғасынан құтқармайды. Ол тек кернеуге әрекет етеді, клапан жабылғаннан кейін және қысым максималды мәннен асып кеткеннен кейін сорғыны өшіреді. Су ағынын тоқтату сияқты, өшіру бірден болмайды.
Мысалдар
Клапан кенет жабылған немесе ысырма клапаны кенет жабылған тұрақты сипаттағы тұрақты қысым мен сұйықтық қозғалысы бар құбырды қарастыруға болады. Ұңғымалық сумен жабдықтау жүйесінде су балғасы әдетте бақылау клапаны судың статикалық деңгейінен (9 метр немесе одан көп) жоғары болғанда немесе жоғарыдағы келесі клапан қысымды ұстап тұрған кезде ағып жатқанда пайда болады. Екі жағдайда да ішінара разряд пайда болады. Сорғы келесі жолы іске қосылғанда, жоғары жылдамдықтағы су вакуумды толтырады. Сұйықтық жабық тексеру клапанына және оның үстіндегі ағынға соғылып, қысымның жоғарылауын тудырады. Нәтиже - су балғасы. Ол тек жарықтардың пайда болуына және буындардың бұзылуына ықпал етеді. Қысым көтерілгенде, сорғы немесе электр қозғалтқышы (кейде бірден екі элемент де) зақымдалады. Бұл құбылыс катушка клапаны пайдаланылған кезде оң ығысуы бар гидравликалық жетек жүйелерінде орын алуы мүмкін. Шығару арналарының бірі катушкамен бітеліп қалғандажоғарыда сипатталған сұйықтықтың пайда болу процестері.
Су балғасынан қорғау
Төбенің күші тас жолды жабуға дейінгі және одан кейінгі ағын жылдамдығына байланысты болады. Қозғалыс неғұрлым қарқынды болса, кенеттен тоқтаған кезде соғұрлым күшті әсер етеді. Ағынның жылдамдығы желінің диаметріне байланысты болады. Көлденең қима неғұрлым үлкен болса, сұйықтық қозғалысы әлсіз болады. Бұдан үлкен құбырларды пайдалану су балғасының ықтималдығын азайтады немесе оны әлсіретеді деген қорытынды жасауға болады. Тағы бір әдіс - сумен жабдықтауды тоқтату немесе сорғыны қосу ұзақтығын арттыру. Құбырды біртіндеп жабу үшін клапан түріндегі өшіру элементтері қолданылады. Әсіресе сорғылар үшін жұмсақ іске қосу жинақтары қолданылады. Олар қосу кезінде судың соққысын болдырмауға ғана емес, сонымен қатар сорғының жұмыс істеу мерзімін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді.
Компенсаторлар
Үшінші қорғаныс опциясы демпфер құрылғысын пайдалануды қамтиды. Бұл мембраналық кеңейту цистернасы, нәтижесінде пайда болатын қысымның көтерілуін «сөндіре» алады. Су балғасының компенсаторлары белгілі бір принцип бойынша жұмыс істейді. Бұл қысымды жоғарылату процесінде поршень сұйықтықпен қозғалады және серпімді элемент (серіппе немесе ауа) қысылады. Нәтижесінде соққы процесі тербелмеліге айналады. Энергияның таралуына байланысты соңғысы қысымның айтарлықтай жоғарылауынсыз өте тез ыдырайды. Компенсатор толтыру желісінде қолданылады. Ол зарядталып жатыр0,8-1,0 МПа қысымдағы сығылған ауа. Есептеу құю ыдысынан немесе аккумулятордан компенсаторға судың қозғаушы бағанының энергиясын жұту шарттарына сәйкес шамамен жасалады.
