Учебное пособие: Гидравлика гидропневмопривод 2

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Министерство образования и науки Украины
Севастопольский национальный технический университет
“ГИДРАВЛИКА, ГИДРО- И ПНЕВМОПРИВОДЫ”
По выполнению расчётно-графических заданий №2
для студентов дневной формы обучения
для студентов заочной формы обучения
“Автомобили и автомобильное хозяйство”
Методические указания по дисциплине ”Гидравлика, гидро- и пневмоприводы” по выполнению расчетно-графических заданий для студентов дневной формы обучения и контрольных работ для студентов заочной формы обучения специальности 7.090258 ”Ав-томобили и автомобильное хозяйство”
/ Сост. Ю.Л. Рапацкий.- Севастополь: Издательство СевНТУ, 2001.-19с.
Целью методических указаний является оказание помощи студентам специальности ”Автомобили и автомобильное хозяйство” при изучении дисциплины “Гидравлика, гидно- и пневмоприводы” и самостоятельном выполнении расчетно-графических заданий студентами дневной формы обучения и контрольных работ заочниками.
Методические указания предназначены для студентов специальности 7.090258 ”Автомобили и автомобильное хозяйство” дневной и заочной форм обучения. Могут также использоваться студентами дневной и заочной форм обучения специальностей 7.090202 ”Технология машиностроения” и 7.090203 ”Металлорежущие станки и системы” при изучении ими соответствующих разделов аналогичной дисциплины.
Методические указания рассмотрены на заседании кафедры АТПП (протокол №4 от 29.12.2001 г)
Допущено учебно-методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.
Рецензент: Харченко А.О. канд. техн. наук, доцент кафедры Машиностроения и транспорта, Заслуженный изобретатель Украины.
Выбор вариантов на расчетно-графические задания для студентов дневной формы обучения и на контрольные работы для заочников.

Студенты дневной формы обучения выполняют в течение семестра два расчетно-графических задания (РГЗ). Выбор вариантов – по последней цифре номера зачетной книжки. РГЗ оформляются в соответствии с действующими стандартами Украины для текстовых документов на стандартных листах А4. Допускается оформление РГЗ на листах в клетку, а схем и чертежей – на миллиметровой бумаге. Рекомендуется использовать ПЭВМ для оформления РГЗ, в том числе целесообразно выполнять расчеты с применением одного из доступных математических пакетов Maple и Mathcad.
Защита студентами выполненных РГЗ приводится индивидуально, на консультациях, после проверки преподавателем правильности расчетов и оформления РГЗ.
РГЗ №1 должно быть выполнено на 10-11-й неделе семестра, а РГЗ №2 на 12-13-й неделе.
РГЗ №2 включает в себя задачу №1 (каждый студент решает два варианта задачи №1

в соответствии с таблицей Б1, а также задач №2.
Номера вариантов задачи №1 для второго РГЗ

Последняя цифра номера зачетной книжки
По результатам решения задачи №1 предложить конструкцию дросселя и изобразить её графически.
При решении задач №3 и 4 конструкцию насоса необходимо изобразить графически.
Студенты заочной формы обучения выполняют одну контрольную работу, в которую входят все задачи, которые включены в РГЗ №1 и РГЗ №2. Выбор вариантов осуществляется аналогично приведённому выше.


К штоку поршня I гидроцилиндра 2 приложена постоянная нагрузка Р.
Перемещение поршня гидроцилиндра осуществляется напором рабочей жидкости плотностью ρ = 0,88 .
103 кг/м3 под давлением Рн ? развиваемым насосом. Поршень I и его шток уплотнены резиновыми манжетами шевронной формы.
Спроектировать гидропередачу обеспечивающую перемещение штока (вычертить схему гидропередачи, определить полезную мощность гидронасоса Nн, предельные эффективные площади сечения дросселя регулятора Sp min и Sp max, внутренний диаметр гидроцилиндра Dr), имея ввиду, что скорости перемещения поршня вправо устанавливаются дросселем, регулирующим скорость в пределах от Vmin до Vmax. Предложить конструкцию дросселя регулятора (эскиз). При этом к.п.д. гидропередачи при скорости перемещения поршня Vn = Vmax, в случае установки лросселя последовательно, но должен быть меньше 0.6. Коэффициент расхода дросселя принять постоянным и равным μ = 0,4. Сопротивление гидромагистрали кроме сопротивления дросселя пренебречь.
Коэффициент поршневого действия гидропередачи при скорости Vc=Vmax определён следующим образом:
С другой стороны расход при известном к.п.д. (выражение I) определяется как:
где S1 – площадь цилиндра, рассчитанная при Vn = Vmax. Этот же расход поступает в рабочую полость гидроцилиндра.
В случае установки дросселя последовательно, в гидроцилиндр, расход пропорционален сечению дроссельного отверстия, т.е.
где Sдр – одно из двух значений сечения дросселя; sp – перепад давлений на дросселе.
Если дроссель установлен последовательно на входе, то ΔP = P H
– P 1,

где P1 – давление в бесштоковой полости гидроцилиндра, которое может быть найдено из уравнения силового баланса:
где Т – сила трения в манжетах, которая для манжет шевронного типа равна:
где D – диаметр уплотнения; h – толщина уплотнения h = 0.2 Dr; τ – напряжение трения манжет τ = 0,22 МПа.
В уравнении (5), поскольку мы пренебрегаем сопротивлением магистрали, ρ2 = 0, т.е. второй член суммы равен 0.
В случае установки дросселя последовательно на выходе
Δ ρ = ρ 2
, т.к. мы пренебрегаем сопротивлением магистрали за дросселем.
Уравнение же силового баланса для этого случая запишется следующим образом:
В случае установки дросселя параллельно
уравнение силового баланса принимает следующий вид:
Часть жидкости от насоса попадает в цилиндр. Расход этой жидкости равен:
Часть жидкости сливается через дроссель. Расход равен:
Насос следует выбирать из условия обеспечения максимальной скорости движения поршня, имея ввиду, что
Максимальная скорость будет очевидно при S ДР
= 0, а минимальной соответствует соотношение:
S 1
Vmax = S 1
Vmin + μ S ДР
max (13)
Скорость ротационного гидромотора регулируется установкой дросселя регулятора на выходе гидромотора (Рис. 2)
Гидромотор удельной производительностью g развивает на выходном валу максимальный момент M [Нм]. В качестве привода гидромотора используется гидравлический насос. Давление рабочей жидкости, в качестве которой используется масло индустриальное плотностью ρ = 0,88 .
10 3
кг/м 3
, равно 3,9 МПа = 3,9 .
10 6
Н/м 2
.
Спроектировать гидропередачу, обеспечивающую скорость ротационного гидромотора в пределах от n max
до n min
. Вычертить схему гидропередачи. Определить полезную мощность гидронасоса N H
и максимальный к.п.д. η max
гидропередачи. Определить эффективные площади сечения дросселя регулятора S ДР
min при n min
и S ДР
max при n max
. Коэффициент расхода дросселя принять постоянным и равным μ = 0,4. Сопротивлением гидромагистрали кроме сопротивления дросселя пренебречь. Указать возможность повышения к.п.д. гидропередачи.
Для ротационного гидромотора справедливо следующее соотношение:
где Δp – период давления на гидромоторе, равный разности давлений Δp = p H
– p, где p H
– давление, развиваемое насосом, р – давление на выходе гидромотора – перед дросселем.
Максимальный к.п.д. гидропередачи вычисляется по следующему выражению
Где N вых
max – максимальная мощность на выходе гидропередачи (максимальная мощность гидромотора); N вх
max – максимальная мощность на выходе гидропередачи, равная полезной мощности гидронасоса; Q H
max – максимальный расход гидронасоса.
Из условия работы гидропередачи с максимальным к.п.д. при заданных параметрах двигателя и привода следует, что весь расход рабочей жидкости, подаваемой насосом в систему, должен полностью потребляться гидромотором без слива жидкости через перепускной клапан. Поэтому максимальный расход гидронасоса должен выбираться из условия:
Этот же расход протекает через дроссель. Площади сечения дросселя регулятора определяются из соотношения
где Q ДР
– расход жидкости через дроссель; Δp ДР
– перепад давлений на дросселе;
Поскольку мы пренебрегаем сопротивлением гидромагистрали, кроме сопротивления дросселя, которое учитывается коэффициентом расхода Δp ДР
= p.
Работает плунжерный перекачивающий насос, обеспечивая подачу материала на высоту Н и его фильтрацию (см. рис. 3). Плунжер гидронасоса совершает возвратно-поступательные перемещения от пневмоцилиндра работающего от сети с воздушным давлением P B
= 0,5 МПа, обеспечивая частоту перемещения Z двойных ходов в минуту. За один двойной ход по нагнетательному тракту нагнетается объём жидкости, равный объёму полости А. Скорость перемещения материала плотностью ρ и вязкостью υ по нагнетательному трубопроводу принять равной V = 5 м/с.
Насос работает следующим образом. При движении поршня пневмопривода вверх, жидкость через привычный патрубок, гибкий шланг, приёмный клапан поступает в полость А, в которой давление меньше атмосферного. При следующем движении поршня вниз приёмный клапан закрывается, открывается промежуточный клапан и жидкость вытесняется из полости А в плунжерную полость, затем по трубопроводу – наружу. При последующем движении поршня вверх оставшаяся жидкость также вытесняется наружу.
Определить основные конструктивные параметры гидронасоса и пневмоцилиндра: внутренние диаметры гидроцилиндра и пневмоцилиндра Dr, Dn H
, условный проход нагревательного трубопровода Dy, полезную мощность насоса N H
, пренебрегая потерями во всасывающем тракте, полагая, что полость А при всасывании заполняется на 100%, а потери давления по нагнетательному тракту происходят в 9-ти местных сопротивлениях (обозначены цифрами) по длине трубопровода. Насос должен обеспечивать производительность Q при давлении слива – Pсл. Подсчитать гидравлический к.п.д. насоса. Оценить гидропривод с точки зрения к.п.д. Указать возможность повышения к.п.д.
Н – высота подъёма материала при положении насоса внизу, м;
P B
– давление воздуха в воздушной магистрали, МПа;
Z – число двойных ходов в минуту поршня пневмоцилиндра и совмещённого с ним плунжера гидронасоса;
V – скорость жидкости в нагнетательном трубопроводе, м/с;
ρ – плотность перекачивания жидкости, кг/м 2
;
ν – вязкость перекачиваемой жидкости, м 2
/с;
λ – коэффициент Дарси (коэффициент, учитывающий потери давления по длине трубопровода);
Q – производительность гидронасоса, м 3
/с;
Р СЛ
– давление слива (на выходе нагнетательного трубопровода), МПа;
Величину хода поршня принять Hn = 5Dy.
Полезная мощность насоса, совершающего работу по подъёму жидкости на высоту Н при давлении слива Р СЛ
равна:
где P H
– давление, развиваемое насосом.
Давление Р Н
создает давление подъёма жидкости Р n
= ρgh, обеспечивая необходимое давление слива Р СЛ
, а также расходуется при преодолении жидкостью местных сопротивлений, т.е.
где ΣΔP – суммарная потеря давления;
Скорость движения жидкости по трубопроводу определяется из соотношения:
где S – площадь сечения трубопровода диаметром Dy.
Потери давления в нагнетательном тракте складываются из потери давлений по длине и потерь в местных сопротивлениях. К местным сопротивлениям относятся сопротивления внутренней конструкции плунжерного насоса, т.е. 1, 2, 3, 4, 5, 6, а также сопротивления трубопровода 7, 8, 9. К потерям по длине относятся потери на вертикальном участке трубопровода диаметром Dy, длину L которого упрощённо можно принять равной H.
Потери по длине зависят от режима течения жидкости: ламинарного или турбулентного. Движение, как известно, носит ламинарный характер, если выполняется условие Re =< 2300, свыше этого значения носит турбулентный характер. Критерий Рейнолдса равен:
где V i
– скорость жидкости в i-том сечении; d – диаметр i-того сечения; ν – нинокатическая вязкость жидкости.
Если режим течения ламинарный, то потери давления по длине трубопровода считаются по формуле Пуазейля:
Если режим течения турбулентный, то потери давления по длине трубопровода считаются по формуле Дарси-Вейсбаха:
Потери давления в местных сопротивлениях подсчитываются по соотношению:
где ξ i
– коэффициент местных потерь (выбирается по приложению 1).
Скорость жидкости в i-том местном сопротивлении подсчитываются согласно условию неразрывности движения жидкости в гидравлическом тракте, т.е.:
Диаметр гидроцилиндра выбирается из соотношения:
Где W ДВ.Х.
– объём жидкости, вытесняемой плунжером насоса за один двойной ход.
Для гидронасоса с пневмоприводом справедливо соотношение:
Гидравлический к.п.д. насоса, т.е. к.п.д. без учета трения и объёмных потерь равен:
Определить конструктивные параметры всасывающего тракта плунжерного насоса (внутренний диаметр гибкого трубопровода D ШП
, внутренний диаметр гидроцилиндра D Г
, высоту подъёма плунжера Нп (рис. 3), если известно, что насос совершает z двойных ходов в минуту, перекачивая жидкость из приёмника глубиной h M
. Принцип работы насоса изложен в задаче №3. Скорость жидкости по гибкому рукаву – 1,5 м/с. Считать, что потери давления происходят в приёмном фильтре, в шланге по его длине и на его выходе в приемном клапане. Коэффициент Дарси принять равным λ = 0,017. Перекачиваемый материал – масло индустриальное плотностью ρ = 0,88 .
10 3
кг/м 3
и вязкостью ν = 29 .
10 -6
м 2
/с. Коэффициенты сопротивления ξ – согласно приложению 1. Длина гибкого рукава L ШП
– 3 м. Производительность насоса должна быть равной Q м 3
/с. При исполнении конструктивно Dr принять равным 5D ШП
. Давление насыщающих паров жидкости принять равным 0,02 .
10 5
Н/м 2
;
Примечание
: Ход поршня и плунжера H П
= 5Dy (рис. 3) относится к задаче №3. В задаче №4 эта величина искомая.
Во всасывающем тракте насоса подъём жидкости осуществляется за счет разности атмосферного давления и давления разряжения в полости А гидронасоса. Справедливо равенство:
где Р 2
– статическое давление в полости А гидронасоса; Vr – скорость жидкости в полости А; ΣΔР – суммарные потери давления во всасывающем тракте насоса; Р АТМ
– атмосферное давление – 1,0 .
10 5
Н/м 2
. Высота подъёма плунжера рассчитывается из условия обеспечения насосом заданной производительности при заданном числе двойных ходов:
W ДВ.Х
– объём жидкости при двойном ходе.
Полученное значение Н П
должно быть проверено. Поскольку расширение полости А происходит без изменения воздушной массы и температуры газа, то справедливо соотношение:
Учитывая, что площадь полости А не изменяется в результате расширения
где W 1
– первоначальный объём полости А до момента подъёма поршня; Н 1
– высота полости h, соответствующая W 1
(рекомендуется принять Н 1
= 0,01 м.)
Найденное с учетом (32) значение Н П
сравнивается с рассчитанным ранее значением Н П
.
Условие правильности расчета таково:
В случае невыполнения условия (37) за высоту подъёма поршня (плунжера) следует принять Н П
'
, соответственно пересчитать Dr. Однако следует иметь в виду, что рассчитанное по выражению (32) Р 2
не должно быть меньше давления насыщающих паров жидкости, т.е. должно выполняться условие:
В противном случае произойдет газовыделение из жидкости, нарушится сплошность течения и насос не сможет перекачивать жидкость. Это значит, что гидравлический всасывающий тракт выбран неверно. Здесь следует проанализировать уравнение (32) на предмет уменьшения составляющих его слагаемых, влияющих на P A
. Привести рассуждения относительно восстановления работоспособности насоса. Обосновать расчеты. Входящее в уравнение (32) ΣΔР рассчитывается аналогично описанному в задаче №3.
Коэффициенты местных сопротивлений гидравлических трактов
Вход в трубу без закругления водных кромок
То же, но при хорошо закругленных кромках
Выход из трубы в сосуд больших размеров
Резкий поворот трубы без переходного закругления при угле поворота примерно 90 о

Колено (плавное закругление) на трубе с углом δ=90 о
при R 3
λ 2d
Вход во всасывающую коробку с обратным клапаном
Внезапное расширение ξ = (F 1
/F 2
)
При расчете скорость V берётся в сечении F 2

Постепенное расширение (см. таблицу)
где Σf o
– сумма площадей отверстий; F – вся площадь сетки.
В задаче №4 принять равным 0,7 м/с.
Примечание:
В задаче №4 h/d принять равным 0,25

Название: Гидравлика гидропневмопривод 2
Раздел: Рефераты по транспорту
Тип: учебное пособие
Добавлен 06:27:35 26 сентября 2010 Похожие работы
Просмотров: 138
Комментариев: 15
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Учебное пособие: Гидравлика гидропневмопривод 2
Сочинение По Картине Планета
Контрольная работа по теме Основные законы теплового излучения и конвективного теплообмена
Дипломная работа по теме Электрофизические свойства каталитических многослойных углеродных нанотруб
Курсовая работа: Локальные вычислительные сети 4
Контрольная работа по теме Гарантия правовой защиты деятельности иностранных инвесторов
Реферат На Тему Психологическая Готовность К Обучению
Дипломная работа: Оценка недвижимости сферы применения и пути развития
Реферат: Периферийные устройства ввода вывода
Какие События Помогают Человеку Найти Себя Сочинение
Множественность Преступлений Реферат
Реферат: Особенности организации производства ЗАО Марийское
Первый Лист Дипломной Работы
Реферат: Cry The Beloved Country Essay Research Paper
Дипломная работа по теме Социально-педагогическое сопровождение выпускников школ-интернатов для детей сирот в учреждениях образования
Информационная Энтропия И Ее Свойства Реферат
Дипломная работа по теме Таїнство Хрещення і його сутність
Книга: Возникновение и эволюция Вселенной 2
Собрание Сочинений Герцена
Реферат Понятие Группы В Психологии Типология Группе
Курсовая работа по теме Основные принципы и формы реализации социальной политики, ее влияние на экономику государства
Дипломная работа: Екологічна оцінка стану ропи Куяльницького лиману
Курсовая работа: Аудит состояния трудовых ресурсов и расчетов по оплате труда
Шпаргалка: Источники энергии