Геометрический и физический смысл уравнения Бернулли.
Физический смысл
геометрический напор(z) характеризует запас удельной потенциальной энергии положения пьезометрический напор( 
) характеризует запас энергии жидкости обусловленный ее давлением относительно давления сравнения (часто атмосферного давления . Удельная потенциальная энергия давления) геометрический и пьезометрический напоры присущи жидкости находящейся в покое, поэтому их сумму называют гидростатическим напором. скоростной напор( 
) характеризует запас энергии обусловленный скоростью ее движения. (Удельная кинетическая энергия)
сумма трех наборов называется полный гидродинамический напор.
Геометрический смысл
геометрический напор равен расстоянию от плоскости сравнения до рассматриваемой точке жидкости (для потока жидкости до точки совпадающий с центром тяжести рассматриваем его сечения) пьезометрический напор это расстояние в пьезометрической трубке (To есть расстояние до рассматриваемой точки от плоскости).
Женя ответы
Б1.Б.24 Гидравлика и гидропневмопривод
1. Достоинства и недостатки гидропривода.
Широкое распространение гидропривода объясняется тем, что этот привод обладает рядом преимуществ перед другими видами приводов машин. Вот основные из них.
1. Бесступенчатое регулирование скорости движения выходного звена гидропередачи и обеспечение малых устойчивых скоростей. Минимальная угловая скорость вращения вала гидромотора может составлять 2…3 об/мин.
|
|
|
2. Небольшие габариты и масса. Время разгона, благодаря меньшему моменту инерции вращающихся частей не превышает долей секунды в отличие от электродвигателей, у которых время разгона может составлять несколько секунд.
3. Частое реверсирование движения выходного звена гидропередачи. Например, частота реверсирования вала гидромотора может быть доведена до 500, а штока поршня гидроцилиндра даже до 1000 реверсов в минуту. В этом отношении гидропривод уступает лишь пневматическим инструментам, у которых число реверсов может достигать 1500 в минуту.
4. Большое быстродействие и наибольшая механическая и скоростная жесткость. Механическая жесткость - величина относительного позиционного изменения положения выходного звена под воздействием изменяющейся внешней нагрузки. Скоростная жесткость - относительное изменение скорости выходного звена при изменении приложенной к нему нагрузки.
5. Автоматическая защита гидросистем от вредного воздействия перегрузок благодаря наличию предохранительных клапанов.
6. Хорошие условия смазки трущихся деталей и элементов гидроаппаратов, что обеспечивает их надежность и долговечность. Так, например, при правильной эксплуатации насосов и гидромоторов срок их службы доведен в настоящее время до 5…10 тыс. ч работы под нагрузкой. Гидроаппаратура может не ремонтироваться в течение долгого времени (до 10…15 лет).
|
|
|
7. Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и возвратно-поворотныебез применения каких-либо механических передач, подверженных износу.
Говоря о преимуществах гидропривода, следует отметить простоту автоматизации работы гидрофицированных механизмов, возможность автоматического изменения их режимов работы по заданной программе.
Условные обозначения в гидроприводах.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА
В комплект технической документации автомобильных кранов входят гидравлические схемы, показывающие взаимодействие между источником питания и исполнительными элементами. Гидравлические схемы чаще всего составляются с использованием условных обозначений, эти схемы отличает простота исполнения, универсальность и простота чтения.
На гидросхемах указываются все элементы гидравлического оборудования автомобильного крана, и для каждого элемента существует свое условное обозначение. Условно элементы гидропривода делятся на пять основных видов:
· объемные гидромашины;
· гидроаппаратура;
· емкости для хранения рабочей жидкости;
· кондиционеры рабочей жидкости;
· трубопроводы.
Объемные гидромашины включают в себя: гидравлические насосы и гидравлические двигатели, к которым относятся гидромоторы (гидродвигатели вращательного действия) и гидроцилиндры (гидродвигатели поступательного действия).
Насосы служат для преобразования механической энергии в энергию давления жидкости.
 - насос постоянной подачи (нерегулируемый);
 - насос переменной подачи (регулируемый);
Гидромоторы служат для преобразования энергии давления жидкости в механическую энергию.
 - гидромотор нерегулируемый нереверсивный;
 - гидромотор нерегулируемый реверсивный;
 - гидромотор регулируемый нереверсивный;
 - гидромотор регулируемый реверсивный;
 - гидроцилиндр двухстороннего действия;
 - гидроцилиндр двухстороннего действия с подводом жидкости через шток.
Гидроаппаратура предназначена для изменения направления потока рабочей жидкости, поддержания заданного давления в гидросистеме, регулирования расхода рабочей жидкости.
Гидроаппаратура включает в себя: распределители, дроссели, разнообразные клапаны, регуляторы потока, делители и сумматоры потока.
Распределители служат для изменения направления потока рабочей жидкости. Количество ходов определяет количество подведенных к распределителю гидролиний, количество позиций определяет количество рабочих положений распределителя.
 - двухпозиционный двухходовой распределитель;
 - двухпозиционный трехходовой распределитель;
 - двухпозиционный четырехходовой распределитель;
 - трехпозиционный трехходовой распределитель;
 - трехпозиционный четырехходовой распределитель;
 - трехпозиционный шестиходовой распределитель;
 - трехпозиционный четырехходовой дросселирующий распределитель.
Дроссель предназначен для поддержания заданой величины расхода жидкости, в зависимости от величины перепада давления в подводимом и отводимом потоках.
 - нерегулируемый дроссель;
 - регулируемый дроссель.
Напорный клапан служит для ограничения давления в подводимом к нему потоке рабочей жидкости.
 - напорный клапан.
Предохранительный клапан служит для предохранения гидросистемы от превышения заданой величины давления рабочей жидкости.
 - предохранительный клапан прямого действия;
 - предохранительный клапан непрямого действия;
 - предохранительный клапан прямого действия с дополнительным подводом жидкости.
Редукционный клапан служит для поддержания постоянного давления в отводимом от него потоке жидкости.
 - редукционный клапан, давление на выходе зависит от силы сжатия пружины;
 - редукционный клапан, давление на выходе зависит от давления управления.
Обратный клапан предназначен для свободного пропускания рабочей жидкости в одном направлении и запирания ее в обратном.
 - обратный клапан.
Обратный управляемый клапана (гидрозамок) предназначен для свободного прохода жидкости в одном направлении и запирании ее в обратном направлении при отсутствии управляющего сигнала.
 - обратный управляемый клапан одностороннего действия;
 - обратный управляемый клапан двухстороннего действия.
Тормозной клапан предназначен для исключения противообгонного скоростного режима при действии попутных нагрузок.
 - тормозной клапан.
Логические клапаны служат для осуществления логических операций.
 - клапан "ИЛИ";
 - клапан "И".
Регулятор потока поддерживает установленную скорость выполнения рабочих операций изменяя поток рабочей жидкости вне зависимости от нагрузки в гидросистеме.
 - регулятор потока.
Дроссель с обратным клапаном служит для свободного прохода рабочей жидкости в одном направлении и замедленном в противоположном.
 - обратный клапан с дросселем.
Емкости для хранения рабочей жидкости служат для хранения рабочей жидкости.
 - гидробак под атмосферным давлением.
 - пружинный гидроаккумулятор;
 - пневматический гидроаккумулятор.
Кондиционеры рабочей жидкости предназначены для придания жидкости определенных физико-механических свойств.
 - охладитель;
 - нагреватель;
 - теплообменник с обводным краном;
 - фильтр с предохранительным клапаном.
Трубопроводы служат для транспортирования рабочей жидкости.
- магистральный трубопровод (толщина линии - L); - линия управления (толщина линии - L/2); - дренажная линия (толщина линии - L/2);
- гибкий трубопровод (рукав);
- перекрещивающиеся трубопроводы;
- соединяющиеся трубопроводы.
В отдельных случаях на обозначениях магистральных и сливных трубопроводов прорисовывают стрелки указывающие направление потока.
|
|
|
|
|
|
|
Структура гидропривода
Картинкипозапросуструктурагидропривода
Понятие гидропривода. Структура объемногогидропривода Привод – совокупность механизмов и устройств, преобразующих энергию приводящего двигателя в механическую энергию рабочего органа машины. Состав приводов: первичный двигатель, трансмиссия (передача), вторичный двигатель и системы управления.
Гидравлический привод с дроссельным регулированием скорости жидкости.
Дроссельное регулирование гидропривода — способ регулирования скорости движения штока гидроцилиндра или частоты вращения вала гидромотора (или угловой скорости вала поворотного гидродвигателя) за счёт изменения эффективного сечения потока через гидродроссель.
Возможно два принципиально разных варианта дроссельного регулирования:
·изменением эффективного сечения потока через гидродроссель, включённый параллельно гидродвигателю,
·изменением эффективного сечения потока через гидродроссель, включённый последовательно гидродвигателю,
а также возможно сочетание в себе обоих указанных вариантов.
Гидросистема с параллельно включённым дросселем: Р — гидрораспределитель; Н — насос; Ц — гидроцилиндр; Б — гидробак; КП — предохранительный клапан; ДР — гидродроссель
Гидросистема с последовательно включённым дросселем: включение дросселя в сливную гидролиниюпредпочтительно, так как в случае знакопеременной нагрузки на штоке гидроцилиндра позволяет избежать кавитации
В сравнении с объёмным регулированием гидропривода, при дроссельном регулировании хуже регулировочные характеристики (зависимость скорости движения выходного звена гидродвигателя от нагрузки), ниже КПД гидропривода и выше энергетические потери.
Однако гидросистемы с дроссельным регулированием намного дешевле гидросистем с объёмным регулированием. Поэтому дроссельное регулирование применяется в гидроприводах малой мощности, а также в гидроприводах, имеющих малое время работы и длительное время простоя.
Кроме того, гидросистемы с дроссельным регулированием менее инерционны, что позволяет применять их в гидроприводестанков, в которых часто требуется изменение скорости движения вала гидромотора или штока гидроцилиндра по достаточсложному
расчет основных параметров гидроцилиндра.Р
Ещё одним преимуществом гидросистем с дроссельным регулированием является то, что они позволяют изменять подачу жидкости в гидродвигатель, а значит и скорость выходного звена гидродвигателя на очень небольшую величину. В гидросистемах с объёмным регулированием осуществлять указанное изменение на малую величину затруднительно из-за утечек рабочей жидкости в регулируемых гидромашинах.
Основными параметрами поршневого гидроцилиндра являются: диаметры поршня D и штока d, рабочее давление P, и ход поршня S.
Рассмотрим поршневой гидроцилиндр с односторонним штоком (рис.4.6). По основным параметрам можно определить следующие зависимости:
площадь поршня в поршневой полости 1 и в штоковой полости 2 соответственно
Описание 
усилие, развиваемое штоком гидроцилиндра при его выдвижении и втягивании соответственно
Описание 
где kтр = 0,9…0,98 - коэффициент, учитывающий потери на трение;
скорости перемещения поршня
Описание 
Описание 
Рис.4.6. Основные и расчетные параметры гидроцилиндра
Расчеты на прочность. Прочностными расчетами определяют толщину стенок цилиндра, толщину крышек (головок) цилиндра, диаметр штока, диаметр шпилек или болтов для крепления крышек.
В зависимости от соотношения наружного DН и внутреннего D диаметров цилиндры подразделяют на толстостенные и тонкостенные. Толстостенными называют цилиндры, у которых DН / D > 1,2, а тонкостенными - цилиндры, у которых DН / D Описание 
1,2.
Толщину стенки однослойного толстостенного цилиндра определяют по формуле:
Описание 
где Pу - условное давление, равное (1,2…1,3)P ; - допускаемое напряжение на растяжение, Па (для чугуна 2,5 107, для высокопрочного чугуна 4 107, для стального литья (8…10) 107, для легированной стали (15…18) 107, для бронзы 4,2 10 7); μ - коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона), равный для чугуна 0, для стали 0,29; для алюминиевых сплавов 0,26…0,33; для латуни 0,35.
Толщину стенки тонкостенного цилиндра определяют по формуле:
Описание 
К определенной по формулам толщине стенки цилиндра прибавляется припуск на обработку материала. Для D = 30…180 мм припуск принимают равным 0,5…1 мм.
Толщину крышки цилиндра определяют по формуле:
Описание 
где dк - диаметр крышки.
Диаметр штока, работающего на растяжение и сжатие соответственно
Описание 
где и - допускаемы напряжения на растяжение и сжатие штока;
Штоки, длина которых больше 10 диаметров ("длинные" штоки), работающие на сжатие, рассчитывают на продольный изгиб по формуле Эйлера
Описание 
где σкр - критическое напряжение при продольном изгибе; f - площадь поперечного сечения штока;
Диаметр болтов для крепления крышек цилиндров
Гидрораспределители, условные обозначения
Для конкретных видов распределителей структура обозначения может быть разной, в зависимости от функционального назначения, применяемости, аналогов других производителей. 1 - для самостоятельной работы в гидросистеме; · подъем без фиксации; · нейтральная; · опускание без фиксации; · плавающая с фиксацией. 2 тип - 4-позиционный: · подъем с фиксацией и автовозвратом в нейтральную позицию по достижениии заданного давления; · нейтральная; · опускание с фиксацией и автовозвратом в нейтральную позицию по достижениии заданного давления; · плавающая с фиксацией. 3 тип - 4-позиционный: · подъем с фиксацией и автовозвратом в нейтральную позицию по достижениии заданного давления; · нейтральная; · опускание без фиксации; · плавающая с фиксацией. 4 тип - 3-позиционный: · подъем без фиксации; · нейтральная; · опускание без фиксации; Пример маркировки: Гидрораспределитель Р80-3/1-111. Гидрораспределитель моноблочный; номинальный расход рабочей жидкости - 80л/мин; 3-го исполнения по давлению(Pном=16МПа); 1-го конструктивного исполнения (для самостоятельной работы в гидросистеме); с 3-мя золотниками типа 1(золотники 4-позиционные: подъем без фиксации, нейтральная, опускание без фиксации, плавающая с фиксацией) |
Запорные клапаны, условные обозначения.
| Наименование | Обозначение | ||
| 1. Клапан (вентиль) запорный: | а) проходной | Изолированныйучастоктрубопровода | |
| б) угловой | Клапанвентильзапорный | ||
| 2. Клапан (вентиль) трехходовой | Клапанвентильтрехходовой | ||
| 3. Клапан (вентиль) регулирующий: | а) проходной | Клапанвентильрегулирующий | |
| б) угловой | Клапанвентильрегулирующий | ||
| 4. Клапан обратный:* | а) проходной | Клапанобратный | |
| б) угловой | Клапанобратный | ||
| 5. Клапан предохранительный: | а) проходной | Клапанпредохранительный | |
| б) угловой | Клапанпредохранительный | ||
| 6. Клапан дроссельный | Клапандроссельный | ||
| 7. Клапан редукционный** | Клапанредукционный | ||
| 8. Задвижка | Задвижка | ||
| 9. Затвор поворотный | Затворповоротный | ||
| 10. Кран: | а) проходной | Кран | |
| б) угловой | Кран | ||
| 11. Кран трехходовой | Крантрехходовой | ||
| 12. Кран водоразборный | Кранводоразборный | ||
| 13. Кран писсуарный | Кранписсуарный | ||
| 14. Кран (клапан) пожарный | Кранклапанпожарный | ||
| 15. Кран поливочный | Кранполивочный | ||
| 16. Кран двойной регулировки | Крандвойнойрегулировки | ||
| 17. Смеситель: | а) общее обозначение | Смеситель | |
| б) с душевой сеткой | Смеситель | ||
| 18. Водомер | Водомер | ||
Клапаны давления, условные обозначения.
Обратный клапан. В обратном направлении поток жидкости перекрывается
КО используется в следующих случаях:
1. В напорных гидролиниях гидронасосов для исключения слива жидкости
2. ГП с несколькими насосами, которые работают на общую гидролинию
3. Параллельно дросселю
Гидравлический замок – это управляемый КО
Имеет 3-4 гидролинии, 1 и 2 – рабочие гидролинии, 3 – управляющая.
При отсутствии давления жидкости в гидролинии 3 замок работает как обычный КО. При создании давления в линии 3 – как гидрозамок. Гидравлические замки предназначены для запирания. Используются в подъемно-транспортных машинах, манипуляторах
Быстросменные муфты – при разрыве гидролиний запирают КО
Клапаны давления – это регулирующие ГА, предназначенные для управления давлением рабочей жидкости.
Бывают прямого и непрямого действия, предохранительные, переливные, редукционные, соотношения давления.
Клапаны прямого действия перекрывают проходное сечение клапана.
В клапане непрямого действия 2 запорно-регулирующих эл-та. Поток жидкости воздействует на вспомогательный запорно-регулирующий эл-т, а далее на основной регулирующий эл-т, и изменяется проходное сечение.
Клапаны прямого действия более просты по конструкции. Применяются для быстрого срабатывания
Клапаны непрямого действия обеспечивают плавное перекрытие, т.е. имеется время запаздывания. Применяются для кратковременных повышений давления.
Предохранительный клапан – прибор эпизодического действия, нормальное состояние – закрытое.
Переливной клапан – непрерывного действия, всегда существует поток жидкости. Применяется в ГП с насосами постоянной производительности, чтобы компенсировать избыток подачи насоса перенаправлением её в бак.
Редукционный клапан служит для поддержания постоянного давления на участке гидросистемы, которая находится за редукционным клапаном. Действует как стабилизатор давления.
| Ро – начало открытия клапана Рз – давление полностью закрытого клапана |
Дроссели, условные обозначения.
Дроссель - гидравлическое сопротивление, которое может быть как регулируемым так и постоянным. Регулируемые дроссели используются в гидравлических приводах для регулирования скорости движения гидравлических двигателей, за счет перемены дроссельного проходного сечения, и, как следствие, изменения перепада давления на гидравлическом сопротивлении.
Содержание:
· Устройство регулируемого дросселя
· Типы проходных сечений дросселей
· Игольчатый дроссель
· Щелевой дросеель
· Дроссель с продольной канавкой
· Вычисление расхода через дроссель
· Обозначение дросселя на схеме
· Исполнения промышленных дросселей
· Устройство регулируемого дросселя
Устройстворегулируемогодросселя
Площадь проходного сечения, выполненного в корпусе дросселя 1 изменяется в зависимости от положения запорно-регулирующнго элемента. В представленном примере показан игольчатый дроссель с коническим запорно-регулирующим элементом.
В момент касания поверхностей конуса и отверстия в корпусе, проходное сечение дросселя полностью закроется, течение жидкости через дроссель в этом случае невозможно.
При вращении рукоятки конус будет перемещаться. При его перемещении влево, проходное сечение дросселя будет увеличиваться, при перемещении вправо - уменьшаться.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1448; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!