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 V_п поршня гидроцилиндра определяется величиной подачи Q_ннерегулируемого насоса и эффективной рабочей площадью поршня S_пгидроцилиндра и является постоянной величиной (нерегулируемой). При отсутствии объемных потерь в элементах гидропривода V_п=Q_н/ S_п = 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: F_нагр= F_гц =∆p_гц^. S_п ^.η_мех.гц, где ∆p_гц = р₁ - р₂- перепад давлений в полостях гидроцилиндра.

Развиваемое насосом давление, согласно уравнению потерь энергии на простом трубопроводе, р_нг = р₁ + ∆p_Ф2 + ∆p_Р1 , где ∆p_Ф2 - потери давления (энергии) при прохождении расхода рабочей жидкости Q_н через фильтр; ∆p_Р1 - 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 ₂вытесняемой жидкости через гидрораспределитель и сливную гидролинию, охладитель, фильтр на сливе, согласно уравнению потерь энергии на простом трубопроводе имеем: р₂ = ∆p_Р2+ ∆p_ОХ +∆p_Ф3.

Окончательно имеем:

р_нг = р₁ - р₂ + ∆p_Ф2+ ∆p_Р1 + ∆p_Р2+ ∆p_ОХ +∆p_Ф3= ∆p_гц + ∑∆p_г.уст ,

где: ∆p_гц - перепад давления на поршне; ∑∆p_г.уст = kQ^m - 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 р_н = р_{о кл,}равном давлению открытия предохранительного гидроклапана. Сила торможения (удержание нагрузки при нулевой скорости движения штока) F_торм = S_п p_max η_мех.гц, где p_max- давление в момент открытия (Q_кл=Q_н) гидроклапана.

Внешнюю статическую характеристикуV_п=f( F_гц)на участке 0≤ F_гц≤ F_торм(р_кл)можно представить в виде V_п = Q_н/ S_п.

КПД гидропривода с учетом всех потерь энергии определяется из выражений, определяющих полезную мощность (на выходе гидроцилиндра) N_пол = F V = ∆p_гцS_п Vη_{ц мех}, и потребляемую насосом мощность N_потр= Q_н p_н /η_н, и равен η_гп= N_пол/ N_потр= =(∆p_гц/p_н)η_нη_цη_{об.густ}η_{мех.густ}, где η_{об.густ} - объемный КПД, учитывающий утечки в гидроустройствах, и η_{мех.густ} - гидромеханический КПД, учитывающий потери давления на преодоление трения и в гидравлических сопротивлениях по всем гидроустройствам и гидролиниям.

А А ⁱ

В двух штоковом цилиндре с равными диаметрами штоков расходы Q ₂и Q ₁взаимно 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 V_0гмопределяется подачей Q_ннерегулируемого насоса и, значит, является постоянной (нерегулируемой) величиной. При отсутствии объемных потерь в элементах гидропривода частота вращения вала гидромотора определяется как п_гм=Q_н/ V_0гм. С учетом утечек и перетечек частота вращения вала гидромотора равна

n_гм=(Q_тн- Q_ут.н - Q_ут.гм)/V_0гм =

Теоретическая мощность и крутящий момент, развиваемые гидромотором, без учета потерь в гидроустройствах и гидролиниях равны:

N_{т гм}= ∆p_гмQ_гм= (p₁-p₂)Q_гм= p_нгQ_н= p_нгV_0нn_н;

При учете механических потерь максимальный крутящий момент на валу гидромотора при его вращении равен: М_maxгм=р_{кл ном}V_0гмη_{мех гм}/2π, где р_{к номл} - давление полного открытия предохранительного гидроклапана.

Внешняя статическая (рабочая) характеристика n_гм=f(M_гм) или n_гм=f(∆p_гм) может быть представлена выражением М_гм=(p_нг-p_сл)V_0гмη_{мех гм}/2π, где p_нги p_сл - давления в полостях нагнетания и слива рабочей жидкости гидромотора.

Таким образом, ясно, что частота вращения вала гидромотора теоретически не зависит от нагрузки; рабочая характеристика n_гм= f(M_гм) 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 η_ГП= η_Н η_ГМ η_{гидрмех} η_обгуст , где η_обгуст - объемный кпд, учитывающий утечки в гидроустройствах (Ф2, Р, К), и η_{гидрмех} - 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 Δр_наг = 0,2 МПа и сливной с учетом потерь на фильтре Δр_сл = 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 η_{гид.мех}= 0,95; объемный КПД гидромотора η_об.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 η_ГП= 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 р_наг = 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=16см³вращается с максимальной частотой п_гм=1980 об/мин.

Определить потерю мощности при сливе рабочей жидкости через переливной клапан К при регулировании частоты вращения вала гидромотора до п_гм = 1470 об/мин с помощью регулируемого дросселя Др. Объемный КПД гидромотора принять равным η_об.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 η_об.ГМ = 0,98 при давлении в момент открытия переливного клапана.

Определить частоту вращения вала гидромотора п_{ГМ ,} 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 η_об.ГМ = 0,98 при максимальном давлении нагнетания в гидроприводе. Насос Н обеспечивает подачу Q _Н= 32 л/мин при максимальном давлении нагнетания р_Н = 10,5 МПа.

Определить развиваемые на валу гидромотора полезный крутящий момент М_ГМ частоту вращения вала п_ГМ, если в распределителе имеются утечки Q _утР= 0,2 л/мин, а потери давления в гидролиниях - напорной Δр_нап=0,1 МПа и сливной Δр_нап=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 п_Н = 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 η_об.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 η_об.ГМ = 0,98.

Определить какие давление р_Н и подачу Q _Н должен развивать насос Н, чтобы выходной вал гидромотора М при вращении с угловой скоростью вращения вала ω_ГМ = 100 1/с мог преодолеть внешний момент М_ГМ = 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 η_об.ГМ и гидромеханическим η_{гмех.ГМ}. При потерях давления в напорной гидролинии Δр_нап, распределителе Δр_расп и сливной гидролинии Δр_сл и утечке рабочей жидкости в гидроаппаратуре Q _утГА на выходном валу гидромотора развивается момент М_гм при частоте вращения вала п_гм. Общий КПД насоса η_Н .

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
	η_Н	V _0ГМ, см³	М_гм, Нм	п_гм, об/мин	η_об.ГМ	η_{гмех.ГМ}	Δр_нап, МПа	Δр_расп, МПа	Δр_сл,, 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 Δр_нап = 0,1 МПа, гидрораспределителе Δр_расп = 0,2 МПа (суммарно, по 0,1 МПа в каждом направлении) и сливной гидролинии Δр_сл = 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 Δр_нап = 0,15 МПа, гидрораспределителе Δр_расп = 0,2 МПа (суммарно, по 0,1 МПа в каждом направлении) и сливной гидролинии Δр_сл = 0,2 МПа и утечка рабочей жидкости в гидрораспределителе Q _утГР = 150 см³/мин.

Приняв общие КПД насоса η_Н = 0,88 и гидроцилиндра η_ГЦ = 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 р_Н = 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 η_обГЦ = =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 р_Н = 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.

Задача 3.1.18

В объемном гидроприводе (рис.3.1.6) насос Н развивает максимальное давление р_Н = 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 η_обГЦ = 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 Δр_др = 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 η_Н = 0,80. Потерями на обратном клапане пренебречь.

Задача 3.1.19

В объемном гидроприводе (рис.3.1.7) насос Н развивает максимальное давление р_Н = 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 р_Н = 15 МПа и постоянную подачу Q _Н = 9,8 л/мин. В поршневую полость поступает полная подача.

Открытие напорного гидроклапана происходит при р_от.кл ≥ 15,0 МПа.

Гидроцилиндр имеет размеры диаметров поршня D = 100 мм и штока d = 60 мм.

Гидродроссель Др отрегулирован на перепад давления Δр_др = 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 _Нпри максимальном давлении в нагнетания р_Н . Общий КПД насоса η_Н.

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	р_Н МПа	η_Н	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 _Нпри максимальном давлении в нагнетания р_Н . Общий КПД насоса η_Н.

Во время последовательной работы гидроцилиндров при максимальном давлении в напорной гидролинии р_Н 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 η_Н.

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	р_Н МПа	η_Н	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

Насос обеспечивает подачу Q _Нпри максимальном давлении в нагнетания р_Н . Общий КПД насоса η_Н.

В штоковой сливной гидролинии гидроцилиндра Ц2 установлен настраиваемый гидродроссель Др.

Во время одновременной работы гидроцилиндров при максимальном давлении в напорной гидролинии р_Н 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 η_Н.

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	р_Н МПа	η_Н	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!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!