V. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схема лабораторной установки.

3. Исходные и экспериментальные данные (форма 4).

Объем жидкости в мерном баке W₀ = 10·10^-3 м³, напряжение в сети U = ... В; = ...; η_эд = ...

4. Рабочая характеристика шестеренчатого насоса при n = … об/мин.

Форма 4

№ опыта	Давление р 105, Н/м2	Время наполнения бака, t, c	Сила тока I, A	Подача насоса Q		Мощность, Вт		КПД η, %
				10-3, м3/c	л/мин	N	Nп

Вопросы для подготовки к защите отчета лабораторной работы

1. Дайте определение объемного насоса.

2. Поясните устройство и принцип действия шестеренчатого насоса.

3. Приведите основные технические параметры объемного насоса и дайте их определение.

4. Какие виды потерь мощности различают в объемном насосе?

5. Дайте определение рабочей характеристики объемного насоса.

6. Поясните схему экспериментальной установки для испытания объемного насоса и назначение отдельных ее частей.

7. Какая аппаратура применяется при испытании насоса?

8. Приведите методику энергетических испытаний объемного насоса.

9. Как определяется подача, рабочее давление, мощность и КПД объемного насоса в процессе его испытаний?

Литература: [1], с. 98-115.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДНОЙ (СТАТИСКОЙ) ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛЯТОРА ПОТОКА

I. Цель работы

Получение расходных характеристик испытываемого регулятора потока.

II. Основные теоретические положения

Регуляторы потока применяются в гидросистемах управления для изменения расхода рабочей жидкости, направляемой в гидравлический исполнительный механизм (гидродвигатель) с целью регулирования выходной скорости гидродвигателя. Регулятор потока (или регулятор скорости) состоит из пробочного дросселя и гидроклапана разности давлений. Гидродроссель является регулируемым сопротивлением (с переменным проходным сечением) и обеспечивает заданный расход жидкости, а гидроклапан (типа редукционного клапана) — постоянную разность давления на дросселе.

Дроссель и клапан собраны в одном корпусе 9 регулятора (рис.10). Рабочая жидкость подводится по трубопроводу к входному отверстию 14 регулятора и, пройдя через щель 13, образованную плунжером 12 и выточкой в корпусе 9, попадает в полость 17. Из полости 17 жидкость через проходное отверстие 3 в дроссельной пробке 2 попадает в выходное отверстие 1 регулятора, к которому присоединен трубопровод гидросистемы.

Изменение расхода жидкости, пропускаемой через регулятор потока, осуществляют путем изменения площади проходного отверстия в дросселе. Для этой цели следует повернуть с помощью рукоятки 5, укрепленной на лимбе 6, дроссельную пробку 2 в нужную сторону.

Пропускная способность регулятора определяется по формуле

, (27)

где Q — расход рабочей жидкости; p₁ и p₂ — давление рабочей жидкости соответственно на входе и на выходе; S_д — площадь проходного отверстия дросселя; μ_д — коэффициент расхода.

При постоянных значениях S_д и μ_д расход Q принимает постоянное значение, если разность p₁ – p₂ = const. Давление жидкости в гидросистеме объемного привода (гидропривода) зависит от нагрузки, сообщаемой рабочей машиной гидродвигателю. Изменение давления жидкости в гидросистеме в процессе работы гидропривода связано с изменением нагрузки, а изменение давления влечет за собой изменение расхода в соответствии с формулой (5) и, следовательно, изменение скорости гидродвигателя.

Для получения стабильной заданной скорости гидродвигателя, работающего с переменной нагрузкой, в гидросистеме привода ставится регулятор потока, в котором гидроклапан разности давлений автоматически поддерживает постоянную разность давления в проходном отверстии дросселя.

Действие регулятора основано на работе пружины 7, передающей усилие на плунжер 12. Пружина ставится с большим начальным натягом (поджатием х₀), поэтому ее усилие F_п практически не меняется при малом изменении натяга х, связанного с ходом плунжера, т.е. F_п = c(х₀ – х) ≈ const, где с — жесткость пружины, а х₀>>x.

Рис. 10. Вид регулятора потока в разрезе

Ход плунжера х связан с изменением давлений жидкости p₁ и p₂ (см. рис. 10) в проходном отверстии дросселя. При наличии в конструкции соединительных каналов 4, 11, 16 и камер 8, 10, 15 выполняется условие равновесия плунжера 12 (без учета сил трения)

p₁S_n = p₂S_n + F_п, (28)

где S_n — площадь торцевой проекции плунжера.

Тогда, учитывая свойство пружины, можно записать

, (29)

т.е., благодаря гидроклапану разности давлений, как это следует из (29), расход через дроссель 2 для каждого его положения поддерживается постоянным. Так, например, если давление на входе в дроссель 2 увеличивается, то плунжер перемещается вверх и уменьшает размер х щели. При этом гидравлическое сопротивление щели становится больше и давление p₁ уменьшается до первоначального значения.

Гидравлические качества регулятора потока оцениваются семейством расходных характеристик, построенных по уравнению (29) для различных открытий дросселя S_д.