Гідравлічна машина - це спеціальне обладнання, в якому подається з насоса рідина передає свою механічну енергію турбін (так звані гідродвигуни). Є інший варіант - це машина, яка надає протікає через неї рідини механічну енергію (простіше кажучи - насос).

Гідравлічна машина, що бере енергію з води, що протікає, складається з:
• електро-генератор;
• турбіна;
• подає апарат або спеціальні канали.

Насос є одним з найбільш поширених агрегатів. Вони застосовуються в сільському господарстві, будівництві, хімічній, металообробної, текстильної та харчової промисловості.
Гідравлічними машинами називають агрегати, які можуть переміщати різні види рідин і газів, а також, виробляти енергію від поточної рідини (гідродвигуни). Саме створення і переміщення потоку рідин і є головне призначення гідравлічних машин.

Класифікація гідравлічних машин
Гідравлічні машини класифікують за принципом дії і внутрішньою будовою.
Головне поділ - насоси та гідравлічні двигуни.

До насосів відносяться такі групи:
1. Об'ємні - це агрегати, робочий процес яких, відбувається змінно. До робочої ємність через вхідну трубу потрапляє рідина. Після заповнення камери, вхідні труба перекривається засувкою і в камері нагнітається тиск (поршень). Відкривається виводить труба і рідина залишає ємність. Засувка закривається, а на вході навпаки відкривається. процес повторюється
2. Динамічні - в цих агрегатах, робоча частина насоса, взаємодіє з рідиною в проточній частині. Потоку надається додаткова кінетична енергія, за рахунок лопатей, гвинтів або вихрового потоку.

Гідравлічні двигуни поділяються на:
1. Активні - в цьому випадку, потік розподіляється по декількох каналах, через які він з великою швидкістю вдаряє в певні лопаті турбіни.
2. Реактивні - це агрегат, в якому колесо виробляє енергію, знаходиться в ємності з великим тиск під водою.
Однак у гідравлічних двигунів, більшість моделей можна використовувати як насос. Отже, вони можуть розділятися на об'ємні і динамічні.

Принцип роботи і пристрій гідромашин
З розвитком технологій, з'являється все більше нових машин, які використовуються в різних галузях промисловості.

лопатеві насоси
Цей тип гідромашин, отримав величезне поширення в забезпечення населення водою. Ці насоси можна розділити на осьові і відцентрові.
Якщо говорити про принцип дії відцентрового насоса, то в цьому випадку рідина буде рухатися від центру колеса до периферії під впливом відцентрових сил.

З яких елементів складається: основне колесо (робоче) на якому розташовуються лопаті, підведення води і відведення, а також двигун. Колесо складається з двох круглих пластин, між якими розташовуються зігнуті лопаті і рухома вісь двигуна. Колесо обертається в протилежну сторону вигину лопаток. Тим самим, двигун за допомогою нього передає потоку механічну енергію.
Осьовий насос має на увазі рух рідини тільки уздовж рухомий осі, на якій можуть розташовуватися кілька робочих коліс з лопатями. Вони розташовані так, щоб вода піднімалася навколо осі до потрібно позначки. У деяких моделях таких насосів, можна регулювати положення лопатей.

поршневий насос
Принцип роботи полягає в витіснення рідини знаходиться в робочій камері, за допомогою рухомих елементів насоса. Робоча камера являє собою ємність, в якій є вхід і вихід для рідини. Рухливі елементи бувають трьох видів: діафрагма, плунжер і поршень.

Пристрій поршневого насоса: шатун, кривошип, поршень, циліндр (корпус в якому рухається витісняє поверхню), пружинні клапани (впускний і випускний), ємність для рідини.
Саме поршневі моделі є найпоширенішими з витискувачів. У них може бути присутнім один, два або кілька поршнів.
Плунжерні варіанти використовуються рідше внаслідок своєї дорожнечі (це пов'язано з високою точністю виготовлення рухомих елементів). Однак їх перевагою перед поршневими, є можливість отримання високого тиску.
Складається плунжерний насос з: ведучий вал, кулачок, плунжер, корпус (циліндр), пружина (плунжер рухається вперед за допомогою кулачка, а назад під впливом пружини).

Самий простій в виготовлення, внаслідок цього дешевий варіант - Діафрагмовий насос. Через простій конструкції, цей варіант не підходить для створення великого тиску. Міцність діафрагми не призначена для високих навантажень. Він складається з: шток, гнучка діафрагма, корпус, два клапана (впускний і випускний).

шестерні насоси
Це машини роторного типу. Вони отримали велику популярність серед нерегульованих насосів. Такий агрегат складається з: дві однакові шестерні (зачеплені один за одного), камера п-подібної форми (в ній і знаходяться шестерні), роздільник. 

Принцип роботи: після запуску двигуна, з отвору всмоктування, вода потрапляє в зону між зубами. Подальше обертання шестерень, призводить до пересування рідини в нагнетательную площину. У місці зачеплення шестерень, рідина витісняється і під впливом тиску потрапляє до подальших робочим частинам насоса.

Переваги таких гідромашин:
• проста конструкція;
• низька вартість;
• високий показник надійності;
• висока частота обертання.

недоліки:
• фіксований робочий об'єм, без можливості регулювання;
• конструкція не призначена для роботи з високим тиском;
• нерівномірна подача рідини, якщо брати в приклад пластинчасті гідромашини.

пластинчасті гідромашини
Це не те ж саме, що і лопатеві машини (динамічний вид). Робочими поверхнями тут є шибери (пластини). Вони відносяться до об'ємного виду. Рухомим елементом є ротор. Він здійснює обертальні рухи. А шибери рухаються по зворотно-поступальної траєкторії всередині ротора.
Пластинчасті гідромашини поділяються на дві групи: одноразові і дворазові. Перший варіант може бути регульованим, другий нерегульований.

Складаються такі агрегати з: шибери з пружинами (від двох і більше), робочі камери (умовно поділяються пластинами), ротор.
Робочий процес: після запуску двигуна, ротор починає рух. Шибери під впливом пружин, щільно стикаються зі стінками статора і поділяють спільну робочу ємність на дві герметичні камери (якщо пластині дві). Під впливом всмоктування, ємності заповнюються рідиною і в ході обертання, передають її в вихідний отвір.

Переваги пластинчастих гідромашин:
• тихий робочої процес;
• можливість регулювання агрегатів одноразової дії.

недоліки:
• складна конструкція;
• створення низького тиску при роботі;
• порушення якості роботи при низьких температурах.

поворотний гідродвигун
Особливістю таких агрегатів, є обмеження кута робочого вала. Вони широко застосовуються в створення рульового управління сільськогосподарських машин. Кут обороту, безпосередньо залежить від кількості пластин. Якщо вона одна, він буде складати приблизно 270 градусів, якщо дві - 150, три - 70.
Щоб регулювати роботу вала, буде потрібно спеціальний гідророзподільник. Цей вид агрегатів не підходить для роботи з великим тиском рідини.

гідротурбіни
У цих гідромашинах, механічна енергія протікає рідини, передається лопатей робочого колеса. Наймасштабніший і яскравий приклад використання гідротурбін, це гідроелектростанції. Вони поділяються на реактивні і активні.
Складається такий агрегат з: робоче колесо, що підводить апарат або сопла (залежить від типу турбіни).
За внутрішньою будовою їх можна розділити на ковшові, діагональні, осьові і радіально-осьові.

Попередником гідротурбін, можна назвати водяне колесо, яке наводилося в рух за допомогою потужного потоку води (їх встановлювали на річках або великих струмках).
осьові турбіни
Найшвидші з усіх видів турбін. Робоче колесо за формою нагадує вентилятор з великими лопатями, які можуть бути як фіксованими, так і рухливими. У таких турбінах обов'язково встановлюється подає апарат. Він відповідає за ККД агрегату, а також в потрібне момент повністю перекриває підступ води до лопат. Також обов'язковим елементом, є труби для відкачування води.

Поворотно-лопатеві турбіни
Осьової вид турбіни, з змінюють своє становище лопатями. Всього їх в такій конструкції може бути 8 штук. Сама конструкція нагадує гребний гвинт. Зміна положення лопатей, дає можливість зберігати високий показник ККД при зменшенні і незначному збільшення сили натиску. Якщо лопаті зафіксовані, цей вид буде називатися пропелерним. Він найдешевший і самий обмежений в можливостях (може працювати тільки в одній силі потоку).
Самим рідкісним варіантом поворотно-лопатевих турбін, є двухперовие. Їх головна відмінність від інших видів, цей поділ лопаті на два пера. Такі моделі активно використовують за кордоном.

Радіально-осьові турбіни
Це найстаріший і найпопулярніший вид. Його головною особливістю є простота конструкції і невисока ціна. На найбільших гідроелектростанціях, встановлені саме такі гідротурбіни. Їм належить рекорд по видаваної потужності.

У цьому виді турбін, рідина надходить на робоче колесо із зовнішнього боку. Проходячи по радіусу, минаючи безліч каналів певної форми, вона досягає центру і змушує ротор розкручуватися. Для того, щоб рідина надходила рівномірно і правильно, колесо оточується спіральної камерою, за якою знаходиться направляючий апарат. Його лопаті розташовуються під певними кутами, для збільшення ККД турбіни. Коли вода віддала свою механічну енергію робочого колеса, вона відкачується за допомогою спеціальних труб. 

Головним мінусом цього виду турбін, є фіксовані лопаті. Тим самим, радіально-осьова турбіна може показати високу значення ККД, тільки при певних напору. Якщо використовувати радіально-осьову турбіну при напорі в 700 м, її розмір повинен бути величезний, внаслідок чого, вона сильно програє ковшовим турбін. Максимально допустимою силою напору, для досягнення високого показника ККД, буде відмітка в 300м.

діагональні турбіни
Цей вид увібрав в себе кращі якості двох попередніх. Діагональні турбіни, є новою розробкою, в порівнянні з іншими. Головною особливістю цього виду, є гол нахилу лопатей (30-60 градусів). І в цей же час, лопаті можна регулювати. Внаслідок цього, діагональні турбіни підходять для великого діапазону потужностей потоку, зберігаючи високий показник ККД.
Однак така універсальність і продуктивність дорого обходиться. Це пов'язано зі складністю конструкції.
Є діагональні турбіни з фіксованими лопатями. Вони поширені на невеликих ГЕС.

ковшові гідротурбіни
Цей вид призначений для роботи з великими тисками. Ковшові турбіни відносяться до активного типу на відміну від інших. Робоче колесо приводиться в дію окремими струменями води, що потрапляють на ковші колеса. Самі струмені формуються за допомогою спрямованих отворів або сопел. Їх може бути до шести штук. Робоче колесо складається з диска, із закріпленими на ньому ковшами.
Ковшові гідротурбіни поділяються на вертикальні і горизонтальні. Другий варіант використовується на середніх гідроелектростанціях.

Де використовується гідравлічна машина
Якщо говорити про прості варіанти гідромашин (в яких тиск передається за допомогою рідини), вони використовуються в таких пристроях як домкрати, преси, підйомники. Отже, гідромашини використовуються в будівництві і машинобудування. Це так звані гідравлічні приводи, які використовуються в різних рухливих частинах будівельних машин (ковші, бури, маніпулятори).

Якщо порівняти гідропривід з його механічним аналогом, у першого можна виділити такі переваги:
1. Висока потужність передається на одну одиницю ваги елемента.
2. Швидкість роботи. Запуск, реверс і повна зупинка виграють в швидкості виконання у механічних і електричних приводів.
3. Надійне запобігання перевантажень всієї системи.
4. Можливість встановити на гідропривід будь-яке обладнання (ківш, дискова пилка, відбійний молоток і багато іншого).

Однак коли мова йде про використання гідроприводу на великих відстанях, він сильно поступається аналогам в ККД.
Насоси застосовуються у відповідність з їх конструкціями. Відцентрові насоси отримали своє поширення в роботі теплоелектростанцій, системах очищення стічних вод, хімічної та харчової промисловості. Також вони використовуються для переміщення зріджених газів, реагентів і нафтопродуктів.

Зворотно-поступальні насоси, є найстарішим видом. Ще в давнину вони отримали своє поширення в водопостачання. Зараз вони використовуються в тих же цілях, плюс для перекачування вибухонебезпечних рідин, харчової промисловості (переміщення молочної продукції всередині заводів), а також в системах подачі палива для ДВС.
Шестерні насоси можуть працювати тільки з невисоким рівнем тиску. Їх використовують у сільськогосподарській промисловості, комунальних галузях, перекачуванні різних видів палива (бензин, нафту, дизель, різні добавки і присадки, мазут). У хімічній промисловості їх застосовують для переміщення кислот, спиртів, розчинників і лугів.

В останні роки, гідравлічні машини отримали широке поширення в створення тренажерів для занять спортом.