машина Лопатки , пристрій для перетворення енергії рухомої краплинної рідини або газу в енергію валу (наприклад, гідротурбіна ), що обертається, або навпаки (наприклад, вентилятор ). Передача потужності потоку або від потоку відбувається в результаті зміни моменту кількості руху рідини або газу при проході через робоче колесо Л. м.
Л. м. були відомі ще до н.е.(наша ера) (реактивна парова турбіна Герона Александрійського, давньоримські гідравлічні турбіни); відвіку застосовувалися водяні і вітряні двигуни — млини . Газова турбіна і осьовий компресор були створені в кінці 19 століття. Основи теорії Л. м. розроблені Л. Ейлером, що вперше описав основну гидромеханічеськую схему їх роботи. Теорія грат крилових профілів, лежача в основі розрахунку лопаток Л. м., створена російськими ученими Н. Е. Жуковським і С. А. Чаплигиним .
По конструкції Л. м. підрозділяють на одноступінчатих і багатоступінчастих. Одноступінчаті машини складаються з робочого колеса, пристроїв для підведення і відведення рідини. У багатоступінчастих Л. м. розрізняють кінцеві і проміжні рівні. Кінцеві рівні (вхідна і вихідна) різняться між собою за схемою: перша складається з пристрою, що підводить, з направляючим апаратом і робочого колеса, а друга включає пристрій, що відводить, розташований за останнім робочим колесом. Підведення призначене для створення моменту швидкості в рідини на вході в робоче колесо. Відведення служить для зменшення кінетичної енергії потоку на виході з Л. м., що підвищує її ккд(коефіцієнт корисної дії). Проміжні рівні однакові — колесо і направляючий апарат. Робоче колесо є основним органом Л. м., на якому відбувається перетворення енергії; воно складається з лопаток, укріплених на втулці (маточині), яка приєднується до валу.
Форма і конструкція лопаток визначається призначенням, умовами робочого процесу, вимогами міцності і технології їх виготовлення. Відносно довгі лопатки (відношення середнього діаметру, на якому розташовані лопатки, до їх довжини менше 12) осьових турбомашин гвинтоподібний закручені уздовж радіусу. Така форма враховує зміна окружній швидкості лопаток і швидкості потоку, що взаємодіє з ними, по радіусу. Лопатки, якщо вони не виготовлені спільно з диском, з'єднуються з ним за допомогою зварки або механічно і можуть бути поворотними (для регулювання). Довжина лопаток вагається від 5—7 мм в малорозмірних турбін до 15 м-код і більш у ветродвігателей. Залежно від напряму швидкості потоку в робочому колесі відносно осі обертання розрізняють Л. м.: осьові радіально-осьові (діагональні) і радіальні. За принципом дії Л. м. підрозділяють на активних і реактивних. По-перше тиск потоку на вході і виході з робочого колеса однаково і дорівнює атмосферному, в других тиск на вході і виході різний. Регулювання потужності Л. м. за рахунок зміни витрати рідині або газу може вироблятися декількома методами. Наприклад, в гідротурбінах витрату можна міняти поворотом лопаток направляючого апарату або робочого колеса. Гідравлічна подібність Л. м. дозволяє отримувати для них не лише індивідуальні, але і типові характеристики. Так, залежності між потужністю на валу N , натиском H , частотою обертання n , витратою Q і характерним розміром проточної частини D два геометрично подібних гідротурбін виражаються формулами:
;
;
Л. м. конструюють для роботи на краплинних рідинах (воді, маслах), на газі і парі. Відповідно розрізняють гидромашини, газові турбіни, парові турбіни . Технічні властивості і конструктивне виконання Л. м. див.(дивися) також в статтях Ветродвігатель, Повітряний гвинт, Ковшова гідротурбіна .
Літ.: Теорія реактивних двигунів. Машини лопаток, М., 1956; Пфлейдерер До., Машини лопаток для рідин і газів, переклад з німецького, 4 видання, М., 1960; Степанов Р. Ю., Гідродинаміка грат турбомашин, М., 1962; Ломакин А. А., Відцентрові і осьові насоси, 2 видання, М. — Л., 1966; Холщевников До. Ст Теорія і розрахунок авіаційних машин лопаток, М., 1970.
