Материалы к решению задач 3-го домашнего задания по теме
"Нерегулируемый объемный гидропривод"
Нерегулируемый объемный гидропривод с разомкнутым потоком. Гидропривод с поступательным движением выходного звена - штока гидроцилиндра. Гидропривод вращательного движения выходного звена - вала гидромотора. Расчеты основных рабочих характеристик.
Введение. Некоторые теоретические положения.
Объемный гидропривод с постоянными параметрами движения выходного звена объемного гидродвигателя называют гидроприводом без управления (нерегулируемый гидропривод). В таком гидроприводе может быть предусмотрена возможность изменения направления движения выходного звена при постоянной величине скорости.
Гидроприводом без управления с разомкнутым потоком называют насосный гидропривод, в котором рабочая среда от гидродвигателя поступает в гидробак.
Объемный гидропривод, гидродвигателем которого является гидроцилиндр, называют гидроприводом поступательного движения. Скорость поступательного движения Vп поршня гидроцилиндра определяется величиной подачи Qннерегулируемого насоса и эффективной рабочей площадью поршня Sпгидроцилиндра и является постоянной величиной (нерегулируемой). При отсутствии объемных потерь в элементах гидропривода Vп=Qн/ Sп = const.
Направление движения штока гидроцилиндра определяется позицией, в которой находится направляющий гидрораспределитель, а предохранительный гидроклапан обеспечивает защиту элементов гидропривода от давления, превышающего допустимую величину, которое возможно, например, в случае, когда поршень гидроцилиндра достигнет одного из крайних своих положений.
|
|
Внешняя сила, действующая на поршень, преодолевается гидравлической силой: Fнагр= Fгц = ∆pгц. Sп .ηмех.гц, где ∆pгц = р1 - р2 - перепад давлений в полостях гидроцилиндра.
Развиваемое насосом давление, согласно уравнению потерь энергии на простом трубопроводе, рнг = р1 + ∆pФ2 + ∆pР1 , где ∆pФ2 - потери давления (энергии) при прохождении расхода рабочей жидкости Qн через фильтр; ∆pР1 - потери давления в напорной гидролинии и гидрораспределителе.
При вытеснении рабочей жидкости из второй полости гидроцилиндра в ней развивается давление р2, определяемое потерями при прохождении расхода Q 2 вытесняемой жидкости через гидрораспределитель и сливную гидролинию, охладитель, фильтр на сливе, согласно уравнению потерь энергии на простом трубопроводе имеем: р2 = ∆pР2+ ∆pОХ +∆pФ3 .
Окончательно имеем:
рнг = р1 - р2 + ∆pФ2+ ∆pР1 + ∆pР2+ ∆pОХ +∆pФ3= ∆pгц + ∑∆pг.уст ,
где: ∆pгц - перепад давления на поршне; ∑∆pг.уст = kQm - суммарные потери на всех гидроустройствах и гидролиниях.
|
|
Иногда потери на нерегулируемых гидроустройствах и гидролиниях выражают через проводимость . Это позволяет при известных параметрах (Q 0 ; ∆p0) определять параметры другой рабочей точки по выражению .
Максимальное усилие при движении штока разовьет гидроцилиндр давлении нагнетания насоса рн = ро кл,равном давлению открытия предохранительного гидроклапана. Сила торможения (удержание нагрузки при нулевой скорости движения штока) Fторм = Sп pmax ηмех.гц, где pmax- давление в момент открытия (Qкл=Qн) гидроклапана.
Внешнюю статическую характеристикуVп=f( Fгц)на участке 0≤ Fгц≤ Fторм(ркл)можно представить в виде Vп = Qн/ Sп.
КПД гидропривода с учетом всех потерь энергии определяется из выражений, определяющих полезную мощность (на выходе гидроцилиндра) Nпол = F V = ∆pгцSп V ηц мех, и потребляемую насосом мощность Nпотр = Qн pн /ηн, и равен ηгп = Nпол / Nпотр = =(∆pгц/pн)ηнηцηоб.густηмех.густ, где ηоб.густ - объемный КПД, учитывающий утечки в гидроустройствах, и ηмех.густ - гидромеханический КПД, учитывающий потери давления на преодоление трения и в гидравлических сопротивлениях по всем гидроустройствам и гидролиниям.
|
|
|
В двух штоковом цилиндре с равными диаметрами штоков расходы Q 2 и Q 1 взаимно равны и Q н = Q 1 = Q 2.
Гидроприводом вращательного движения называют объемный гидропривод, гидродвигателем которого является гидромотор. Насос, всасывая рабочую жидкость из гидробака и по верхней гидролинии подает её к гидромотору, из которого рабочая жидкость сливается в гидробак. Для осуществления реверса вращения вала гидромотора в схему необходимо установить двух позиционный направляющий гидрораспределитель с позициями IиII.
В этом приводе частота вращения вала гидромотора с рабочим объемом V0гмопределяется подачей Qннерегулируемого насоса и, значит, является постоянной (нерегулируемой) величиной. При отсутствии объемных потерь в элементах гидропривода частота вращения вала гидромотора определяется как пгм=Qн/ V0гм . С учетом утечек и перетечек частота вращения вала гидромотора равна
nгм=(Qтн- Qут.н - Qут.гм)/V0гм =
=
Теоретическая мощность и крутящий момент, развиваемые гидромотором, без учета потерь в гидроустройствах и гидролиниях равны:
Nт гм= ∆pгмQгм= (p1-p2)Qгм= pнгQн = pнгV0нnн;
.
При учете механических потерь максимальный крутящий момент на валу гидромотора при его вращении равен: Мmaxгм=ркл номV0гмηмех гм /2π, где рк номл - давление полного открытия предохранительного гидроклапана.
|
|
Внешняя статическая (рабочая) характеристика nгм=f(Mгм) или nгм=f(∆pгм) может быть представлена выражением Мгм=(pнг-pсл)V0гмηмех гм/2π, где pнги pсл - давления в полостях нагнетания и слива рабочей жидкости гидромотора.
Таким образом, ясно, что частота вращения вала гидромотора теоретически не зависит от нагрузки; рабочая характеристика nгм= f(Mгм) гидропривода без управления с вращательным движением выходного звена представляет собой прямую линию (скорость движения вала гидромотора теоретически не зависит от нагрузки), т.е. имеем дело с жесткой характеристикой.
Полный КПД гидропривода ηГП= ηН ηГМ ηгидрмех ηобгуст , где ηобгуст - объемный кпд, учитывающий утечки в гидроустройствах (Ф2, Р, К), и ηгидрмех - гидромеханический кпд, учитывающий потери давления на преодоление трения и в местных гидравлических сопротивлениях всех гидроустройств (ОК, К) и гидролиний.
Нагрузочная (рабочая) характеристика гидропривода без управления с поступательным движением выходного звена представляет собой прямую линию V п = f ( R ) - скорость движения выходного звена (штока или корпуса гидроцилиндра) теоретически не зависит от нагрузки - жесткая характеристика.
Введение. Разбор решенных задач.
В процессе домашней подготовки предлагается провести самостоятельно разбор решенных задач, приведенных в гл.8 учебного пособия "Гидравлика и гидропневмопривод". [1]
Решение типовых задач.
Задача 3.1.
В объемном гидроприводе применяется гидромотор с рабочим объемом 32 см3. При падении давления рабочей жидкости в гидролиниях - нагнетания от насоса до гидромотора Δрнаг = 0,2 МПа и сливной с учетом потерь на фильтре Δрсл = 0,6 МПа и утечке рабочей жидкости в гидроаппаратуре (гидрораспределитель, гидроклапан) Q ут = 0,15 л/мин на выходном валу гидромотора развивается полезный крутящий момент М = 50 Нм при частоте вращения вала п = 750 об/мин. Гидромеханический КПД гидромотора ηгид.мех= 0,95; объемный КПД гидромотора ηоб.ГМ = 0,93; общий КПД насоса η.Н.= 0,90.
Определить полезную мощность гидропривода N ГП, потребляемую гидроприводом мощность N и общий КПД гидропривода.
Решение.
Полезная мощность гидропривода определяется по выражению
N ГП = Мω= М.2πп/60 = 50.2.π.750/60 = 3925 Вт = 3,925 кВт.
Расход рабочей жидкости, поступающий в гидромотор, определяется как л/мин.
Давление в линии нагнетания на выходе из насоса равно
МПа.
Подача насоса равна Q Н = Q ГМ + Q ут = 25,263 + 0,15 = 25,413 л/мин.
Потребляемая гидроприводом мощность равна
кВт.
Общий КПД гидропривода равен ηГП = N ГП / N = 3,925/5,34 = 0,735.
Задача 3.2.
В объемном гидроприводе используется гидроцилиндр с диаметром поршня D П = 140 мм и диаметрами штоков левого d 1 = 60 мм и правого d 2=40 мм. Гидродроссель настроен так, что при движении поршня гидроцилиндра вправо и влево пропускает одинаковый расход рабочей жидкости. Насос при давлении нагнетания рнаг = 10 МПа развивает такую постоянную подачу, при которой потеря мощности при сливе рабочей жидкости через напорный гидроклапан составляет: при движении поршня гидроцилиндра вправо N Кл1 = 1,5 кВт, а при его движении влево N Кл2 = 0,5 кВт.
Пренебрегая утечками рабочей жидкости в гидроустройствах, определить развиваемую насосом подачу.
Решение.
При положении I распределителя Р рабочая жидкость от насоса Н поступает в полость 1 гидроцилиндра Ц, движение поршня вправо, и клапан К, где теряется N Кл1 = 1,5 кВт мощности потока рабочей жидкости. Уравнение расходов имеет вид
Q Н = Q Ц1 + Q Кл1. (1)
Поршень движется со скоростью
V 1 = 4 Q Ц1 /π( D 2 П - d 2 1 ). (2)
Из второй полости гидроцилиндра жидкость вытесняется через дроссель Др в гидробак с расходом
. (3)
Расход жидкости через клапан определяется по величине потери мощности потока с помощью выражения
Q Кл1 = N Кл1 / p наг . (4)
Расход рабочей жидкости, поступающей в полость 1 гидроцилиндра Ц для осуществления движения поршня вправо, равен
Q Ц1 = Q Н - Q Кл1 = Q Н - N Кл1 / p наг . (5)
При положении II распределителя Р рабочая жидкость от насоса Н поступает в полость 2 гидроцилиндра Ц, движение поршня влево, и клапан К, где теряется N Кл2 = 0,5 кВт мощности потока рабочей жидкости. Уравнение расходов имеет вид
Q Н = Q Ц2 + Q Кл2. (6)
Поршень движется со скоростью
V 2 = 4 Q Ц2 /π( D 2 П - d 2 2 ). (7)
Из первой полости гидроцилиндра жидкость вытесняется через дроссель Др в гидробак с расходом
. (8)
Расход жидкости через клапан определяется по величине потери мощности потока с помощью выражения
Q Кл2 = N Кл2 / p наг . (9) (N Кл2 = p наг Q Кл2)
Расход рабочей жидкости, поступающей в полость 2 гидроцилиндра Ц для осуществления движения поршня влево, равен
Q Ц2 = Q Н - Q Кл2 = Q Н - N Кл2 / p наг . (10)
При учете условия равенства расходов через дроссель Др (3) и (8)
имеем . (11)
При решении поставленной задачи имеются три неизвестных: Q Н , Q Ц1 и Q Ц2. Из системы уравнений 5, 10 и 11
Q Н = Q Ц1 + N Кл1 / p наг ;
Q Н = Q Ц2 + N Кл2 / p наг ; (12)
.
После подстановки данных и подсчета имеем:
Q Н = Q Ц1 + 1,5/10= Q Ц1 + 0,15 ;
Q Н = Q Ц2 + 0,5/10= Q Ц2 + 0,05.
Из имеем Q Ц1 = 0,79Q Ц2.
Подставив полученное соотношение в первые два уравнения, получаем Q Ц1 = 0,376 л/с, Q Ц2 = 0,476 л/с и Q Н = 0,526 л/с = 31,56 л/мин.
Выдача 3-го домашнего задания.
По 3-му заданию выполняются две задачи, которые выдает ведущий преподаватель.
Первая задача с номерами 3.1. ... - расчет объемного гидропривода с одним гидродвигателем.
Вторая задача с номерами 3.2. ... - расчет объемного гидропривода с двумя гидродвигателем.
Задача 3.1.1
В объемном гидроприводе (рис.3.1.1) насос Н развивает давление 15 МПа и постоянную подачу, при которой вал гидромотора М с рабочим объемом V 0ГМ=16см3 вращается с максимальной частотой пгм=1980 об/мин.
Определить потерю мощности при сливе рабочей жидкости через переливной клапан К при регулировании частоты вращения вала гидромотора до пгм = 1470 об/мин с помощью регулируемого дросселя Др. Объемный КПД гидромотора принять равным ηоб.гм = 0,96.
Задача 3.1.2
В объемном гидроприводе (рис.3.1.1) с дроссельным регулированием частоты вращения вала гидромотора М насос Н обеспечивает постоянную подачу Q Н = 32 л/мин при давлении нагнетания, соответствующему моменту открытия переливного клапана К. Рабочий объем гидромотора V 0ГМ = 40 см3. Объемный КПД гидромотора ηоб.ГМ = 0,98 при давлении в момент открытия переливного клапана.
Определить частоту вращения вала гидромотора пГМ , когда потеря мощности потока рабочей жидкости, сливаемой через переливной клапан, составляет 20% мощности потока на выходе из насоса. Рабочее давление переливного клапана при пропускании расходе не меняется.
Задача 3.1.3
В объемном гидроприводе (рис.3.1.2) используется гидромотор М с рабочим объемом V 0ГМ = 40 см3. Гидромеханический КПД гидромотора η.г.мех.ГМ = 0,95 и объемный КПД ηоб.ГМ = 0,98 при максимальном давлении нагнетания в гидроприводе. Насос Н обеспечивает подачу Q Н = 32 л/мин при максимальном давлении нагнетания рН = 10,5 МПа.
Определить развиваемые на валу гидромотора полезный крутящий момент МГМ частоту вращения вала пГМ , если в распределителе имеются утечки Q утР = 0,2 л/мин, а потери давления в гидролиниях - напорной Δрнап=0,1 МПа и сливной Δрнап=0,3 МПа.
Задача 3.1.4
В объемном гидроприводе (рис.3.1.2)частота вращения приводного вала насоса изменяется от 500 до 3000 об/мин. При частоте вращения вала пН = 1000об/мин насос Н развивает подачу Q Н = 49 л/мин.
Не учитывая утечки рабочей жидкости в гидроаппаратуре, определить пределы изменения частоты вращения вала гидромотора М с рабочим объемом V 0ГМ = 100 см3. Объемный КПД гидромотора ηоб.ГМ = 0,98.
Задача 3.1.5
В объемном гидроприводе (рис.3.1.2) используется гидромотор М с рабочим объемом V 0ГМ =100 см3 и КПД гидромеханическим η.г.мех.ГМ = 0,95 и объемным ηоб.ГМ = 0,98.
Определить какие давление рН и подачу Q Н должен развивать насос Н, чтобы выходной вал гидромотора М при вращении с угловой скоростью вращения вала ωГМ = 100 1/с мог преодолеть внешний момент МГМ = 100 Нм: а) без учета утечек в гидроаппаратуре; б) с учетом утечек в гидроаппаратуре Q утГА = 0,2 л/мин и потерь давления в напорной 0,2 МПа и сливной 0,5 МПа в гидролиниях.
Задачи 3.1.6-3.1.12
В объемном гидроприводе (рис. 3.1.2) используется гидромотор М с рабочим объемом V 0ГМ и КПД объемным ηоб.ГМ и гидромеханическим ηгмех.ГМ . При потерях давления в напорной гидролинии Δрнап, распределителе Δррасп и сливной гидролинии Δрсл и утечке рабочей жидкости в гидроаппаратуре Q утГА на выходном валу гидромотора развивается момент Мгм при частоте вращения вала пгм. Общий КПД насоса ηН .
Определить полезную и потребляемую мощности гидропривода и КПД гидропривода в заданном режиме работы.
*Величины параметров гидроустройств для каждой задачи приведены в таблице № 3.1
Таблица № 3.1
| насос | гидромотор | потери давления | утечки | ||||||
ηН | V 0ГМ, см3 | Мгм, Нм | пгм, об/мин | ηоб.ГМ | ηгмех.ГМ | Δрнап, МПа | Δррасп, МПа | Δрсл,, МПа | Q утР, см3/мин | |
3.1.6 | 0,92 | 50 | 40 | 600 | 0,98 | 0,95 | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 100 |
3.1.7 | 0,9 | 40 | 50 | 800 | 0,98 | 0,94 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 100 |
3.1.8 | 0,89 | 32 | 65 | 1000 | 0,96 | 0,92 | 0,15 | 0,25 | 0,5 | 150 |
3.1.9 | 0,86 | 40 | 100 | 800 | 0,95 | 0,93 | 0,15 | 0,25 | 0,35 | 200 |
3.1.10 | 0,88 | 50 | 80 | 600 | 0,96 | 0,91 | 0,1 | 0,2 | 0,25 | 150 |
3.1.11 | 0,88 | 60 | 100 | 900 | 0,97 | 0,95 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 200 |
3.1.12 | 0,93 | 32 | 60 | 800 | 0,96 | 0,93 | 0,15 | 0,25 | 0,5 | 100 |
Задача 3.1.13
В объемном гидроприводе (рис.3.1.3) одноштоковый гидроцилиндр (диаметр поршня D = 160 мм, диаметр штока d = 80 мм) развивает усилия - толкающее R П и тянущее R ШТ.
Нерегулируемый насос обеспечивает подачу 9 л/мин при максимальном давлении 15 МПа. Давление ограничивает напорный клапан К.
С учетом потерь давления в напорной гидролинии Δрнап = 0,1 МПа, гидрораспределителе Δррасп = 0,2 МПа (суммарно, по 0,1 МПа в каждом направлении) и сливной гидролинии Δрсл = 0,25 МПа и утечке рабочей жидкости в гидроаппаратуре Q утГА = 100 см3/мин определить максимальные преодолеваемые нагрузки и скорости перемещения штока в обоих направлениях.
Задача 3.1.14
В объемном гидроприводе (рис.3.1.3) одноштоковый гидроцилиндр (диаметр поршня D = 160 мм, диаметр штока d = 80 мм) развивает толкающее усилие R П = 180 кН при скорости движения поршня V П = 1 м/мин, тянущее усилие R ШТ = 10 кН при скорости движения, определяемое подачей нерегулируемого насоса.
Потери давления в напорной гидролинии Δрнап = 0,15 МПа, гидрораспределителе Δррасп = 0,2 МПа (суммарно, по 0,1 МПа в каждом направлении) и сливной гидролинии Δрсл = 0,2 МПа и утечка рабочей жидкости в гидрораспределителе Q утГР = 150 см3/мин.
Приняв общие КПД насоса ηН = 0,88 и гидроцилиндра ηГЦ = 0,98, определить максимальные мощности гидропривода и потребляемую насосом.
Задача 3.1.15
В объемном гидроприводе (рис.3.1.4) используется гидроцилиндр с двусторонним штоком с размерами. Диаметры штоков d 1 = 60 мм и d 2 = 40 мм
Определить диаметр D П поршня гидроцилиндра, при котором скорость поршня влево будет в три раза больше скорости движения поршня вправо, если насос развивает постоянную подачу. Утечками в гидроустройствах пренебречь.
Задача 3.1.16
В объемном гидроприводе (рис.3.1.5) при постоянной подаче Q Н = 15 л/мин насос может развивать давление нагнетания рН = 10 МПа.
Гидродроссель настроен так, что при движении поршня гидроцилиндра вправо расход рабочей жидкости через напорный гидроклапан равен Q кл = 1,5 л/мин. Диаметр поршня гидроцилиндра D П = 90 мм, диаметры штоков левого d 1 = 60 мм и правого d 2 = 40 мм.
Приняв объемный КПД гидроцилиндра ηобГЦ = =0,98, определить скорости движения поршня влево и вправо при фиксированной настройке дросселя и потери мощности при сливе рабочей жидкости через напорный гидроклапан.
Задача 3.1.17
В объемном гидроприводе (рис.3.1.5) при постоянной подаче Q Н = 10 л/мин насос может развивать давление нагнетания рН = 12 МПа.
Гидродроссель настроен так, что при движении поршня гидроцилиндра вправо расход рабочей жидкости через напорный гидроклапан равен Q кл = 0,6 л/мин. Диаметр поршня гидроцилиндра D П = 80 мм, диаметры штоков левого d 1 = 60 мм и правого d 2 = 40 мм.
Приняв объемный КПД гидроцилиндра ηобГЦ = =0,98, определить скорости движения поршня влево и вправо при фиксированной настройке дросселя и потери мощности при сливе рабочей жидкости через напорный гидроклапан.
Задача 3.1.18
В объемном гидроприводе (рис.3.1.6) насос Н развивает максимальное давление рН = 15 МПа при подаче Q Н = 30 л/мин. Гидроцилиндр при размерах диаметров поршня D = 160 мм и штока d = 80 мм имеет объемный КПД ηобГЦ = 0,98 при максимальном давлении. Утечки рабочей жидкости в гидрораспределителе при максимальном давлении в линии нагнетания 50 см3/мин. Гидродроссель Др отрегулирован на перепад давления Δрдр = 2,0 МПа при проходе расхода Q Др = 5 л/мин. Нагрузка на штоке R = 90 кН преодолевается в обоих направлениях.
Определить скорости перемещения в обоих направлениях и потери мощности при дросселировании жидкости через напорный гидроклапан К. Какую мощность потребляет насос, имея при этом общий КПД ηН = 0,80. Потерями на обратном клапане пренебречь.
Задача 3.1.19
В объемном гидроприводе (рис.3.1.7) насос Н развивает максимальное давление рН = 20 МПа при подаче Q Н = 20 л/мин. Гидроцилиндр имеет размеры диаметров поршня D = 160 мм и штока d = 80 мм.
Пренебрегая потерями давления в гидролиниях и гидрораспределителе, определить максимальные развиваемые усилия и скорости движения штока при работе в I и II положениях гидрораспределителя.
Задача 3.1.20
В объемном гидроприводе (рис.3.1.8) насос Н развивает номинальное давление рН = 15 МПа и постоянную подачу Q Н = 9,8 л/мин. В поршневую полость поступает полная подача.
Открытие напорного гидроклапана происходит при рот.кл ≥ 15,0 МПа.
Гидроцилиндр имеет размеры диаметров поршня D = 100 мм и штока d = 60 мм.
Гидродроссель Др отрегулирован на перепад давления Δрдр = 2 МПа при проходе расхода Q Др = 6 л/мин.
Определить развиваемые поршнем усилия и скорости движения влево и вправо и мощность потока, теряемую на напорном гидроклапане.
Вторая задача с номерами 3.2...
Задачи 3.2.1-3.2.6
В объемном гидроприводе используются одноштоковые гидроцилиндры Ц1 и Ц2 с диаметрами поршней D П1 и D П2 и диаметрами штоков левого d 1 и правого d 2 гидроцилиндров и равными длинами ходов штоков L 1 = L 2 = L.
Насос обеспечивает подачу Q Н при максимальном давлении в нагнетания рН . Общий КПД насоса ηН.
Во время одновременной работы гидроцилиндров при максимальном давлении в напорной гидролинии и поршневых полостях штоки гидроцилиндров Ц1 и Ц2 преодолевают препятствующие движению нагрузки R П1 и R П2 и перемещаются со скоростями V 1 и V 2.
Потери давления в гидролиниях каждого из гидроцилиндров: напорной 0,2 МПа и 0,15 МПа. Утечки в гидроаппаратуре равны Q УтГА. Гидробак выполнен в виде гидроцилиндра диаметром D Ц.
Определить:
а) максимальные усилия и скорости, развиваемые штоками гидроцилиндров;
б) какую максимальную мощность потребляет насос?;
в) с каким общим КПД работает гидропривод?;
г) высоту колебания уровня жидкости при совершении этого хода.
*Величины параметров гидроустройств для каждой задачи приведены в таблице № 3.2
Таблица № 3.2
Q Н л/мин | рН МПа | ηН | D П1 мм | D П2 мм | d 1 мм | d 2 мм | L мм | Q УтГА см3/мин | D Ц мм | ||
3.2.1 | 24 | 10 | 0,88 | 100 | 80 | 60 | 40 | 400 | 50 | 400 | |
3.2.2 | 32 | 12 | 0,90 | 100 | 100 | 40 | 60 | 500 | 80 | 450 | |
3.2.3 | 45 | 16 | 0,86 | 120 | 100 | 60 | 60 | 600 | 100 | 500 | |
3.2.4 | 42 | 16 | 0,87 | 120 | 80 | 80 | 40 | 800 | 100 | 500 | |
3.2.5 | 30 | 12 | 0,89 | 90 | 75 | 50 | 40 | 500 | 75 | 400 | |
3.2.6 | 21 | 10 | 0,90 | 75 | 60 | 50 | 30 | 400 | 60 | 300 |
Задачи 3.2.7-3.2.12
В объемном гидроприводе используются одноштоковые гидроцилиндры Ц1 и Ц2 с диаметрами поршней D П1 и D П2 и диаметрами штоков левого d 1 и правого d 2 гидроцилиндров и длинами ходов L 1 и L 2 штоков.
Насос обеспечивает подачу Q Н при максимальном давлении в нагнетания рН . Общий КПД насоса ηН.
Во время последовательной работы гидроцилиндров при максимальном давлении в напорной гидролинии рН шток гидроцилиндра Ц1 преодолевает препятствующую движению нагрузку R П1 и перемещается со скоростью V 1П , а шток гидроцилиндра Ц2 преодолевает препятствующую движению нагрузку R П2 и перемещается со скоростью V 2 .
В обратном направлении нагрузки на штоках в 2 раза меньше.
Потери давления в гидролиниях каждого из гидроцилиндров: напорной 0,25 МПа и 0,20 МПа.
Утечки в гидроаппаратуре равны Q УтГА. Общий КПД насоса ηН.
Гидробак выполнен в виде гидроцилиндра.
Определить:
а) максимальные усилия и скорости, развиваемые штоками гидроцилиндров при прямом ходе;
б) усилия и скорости, развиваемые штоками гидроцилиндров при обратном ходе;
в) какую максимальную мощность потребляет насос?;
г) с каким общим КПД работает гидропривод?;
д) высоту колебания уровня жидкости при совершении полного хода (туда - обратно) поршня.
*Величины параметров гидроустройств для каждой задачи приведены в таблице № 3.3
Таблица № 3.3
Q Н л/мин | рН МПа | ηН | D П1 мм | D П2 мм | d 1 мм | d 2 мм | L 1 мм | L 2 мм | Q УтГА см3/мин | D Ц мм | |
3.2.7 | 24 | 10 | 0,88 | 100 | 80 | 60 | 40 | 500 | 400 | 50 | 400 |
3.2.8 | 32 | 12 | 0,90 | 100 | 100 | 40 | 60 | 600 | 500 | 80 | 450 |
3.2.9 | 45 | 16 | 0,86 | 120 | 100 | 60 | 60 | 700 | 600 | 100 | 500 |
3.2.10 | 42 | 16 | 0,87 | 120 | 80 | 80 | 40 | 800 | 700 | 100 | 500 |
3.2.11 | 30 | 12 | 0,89 | 90 | 75 | 50 | 40 | 700 | 500 | 75 | 400 |
3.2.12 | 21 | 10 | 0,90 | 75 | 60 | 50 | 30 | 400 | 300 | 60 | 300 |
Задачи 3.2.13-3.2.18
В объемном гидроприводе используются одноштоковые гидроцилиндры Ц1 и Ц2 с диаметрами поршней D П1 и D П2 и диаметрами штоков левого d 1 и правого d 2 гидроцилиндров и равными длинами ходов L штоков.
Насос обеспечивает подачу Q Н при максимальном давлении в нагнетания рН . Общий КПД насоса ηН.
В штоковой сливной гидролинии гидроцилиндра Ц2 установлен настраиваемый гидродроссель Др.
Во время одновременной работы гидроцилиндров при максимальном давлении в напорной гидролинии рН и поршневых полостях гидроцилиндров шток гидроцилиндра Ц1 преодолевает препятствующую движению нагрузку R П1 и перемещается со скоростью V 1П , а шток гидроцилиндра Ц2,преодолевая препятствующую движению нагрузку R П2 = 0,4 R П1 и потерю давления на гидродросселе Др, перемещается со скоростью V 2.
Общий КПД насоса ηН.
Гидробак выполнен в виде гидроцилиндра.
Определить:
а) усилия и скорости, развиваемые штоками гидроцилиндров при прямом ходе;
б) на какие расход и перепад давления должен быть отрегулирован гидродроссель Др;
в) какую максимальную мощность потребляет насос?;
г) высоту колебания уровня жидкости при совершении полного хода (туда - обратно) поршня.
*Величины параметров гидроустройств для каждой задачи приведены в таблице № 3.4
Таблица № 3.4
Q Н л/мин | рН МПа | ηН | V П1 м/мин | D П1 мм | D П2 мм | d 1 мм | d 2 мм | L мм | D Ц мм | |
3.2.13 | 24 | 10 | 0,88 | 2,0 | 100 | 80 | 60 | 40 | 400 | 400 |
3.2.14 | 32 | 12 | 0,90 | 2,5 | 100 | 100 | 40 | 60 | 500 | 450 |
3.2.15 | 45 | 16 | 0,86 | 2,5 | 120 | 100 | 60 | 60 | 600 | 500 |
3.2.16 | 42 | 16 | 0,87 | 3,0 | 120 | 80 | 80 | 40 | 700 | 500 |
3.2.17 | 30 | 12 | 0,89 | 3,0 | 90 | 75 | 50 | 40 | 500 | 400 |
3.2.18 | 21 | 10 | 0,90 | 3,5 | 75 | 60 | 50 | 30 | 300 | 300 |
Отчет о выполнении 3-го домашнего задания оформляется компьютерно на листах формата А4 и должен содержать:
- титульную часть, в которой указывается название темы работы и номера задач, группу и фамилию студента, Ф.И.О. ведущего занятия преподавателя;
- решение задач с подробным изложением порядка решения и выполнением расчетов до третьей значащей цифры.
Защита домашнего задания проводится в виде собеседования с ведущим преподавателем. На выполненном задании и в журнале делается отметка о защите.
ЛИТЕРАТУРА
1. Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод : учеб. пособие / О.Ф. Никитин. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012ю - 430, [2] с.: ил.
2. Сборник задач по машиностроительной гидравлике: Учебное пособие для машиностроительных вузов / Д.А. Бутаев, З.А. Калмыкова, Л.Г. Подвидз и др.: Под ред. И.И. Куколевского и Л.Г. Подвидза. 6-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.
3. Машиностроительная гидравлика. Примеры расчетов / В.В. Вакина, И.Д. Денисенко, А.Л. Столяров. Киев: Вища шк., 1986.
4. Задачи по объемному гидроприводу. Перекрестов А.В. - Киев.: Вища школа. Головное изд-во, 1983 - 144 с.
5. ГОСТ 17398-72. Насосы. Термины и определения.
6. ГОСТ 17752-81. Гидропривод объемный и пневмопривод. Термины и определения.
Приложение 1.
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 97; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!