Задание 2
Определить усилие гидравлического сопротивления канавочного тормоза отката.
Теоретическая часть.
Выведем зависимость для гидравлического сопротивления канавочно-игольчатого тормоза отката при следующих допущения:
1) Жидкость в тормозе отката несжимаемая;
2) Тормоз отката полностью заполнен жидкостью;
3) Давление
в нерабочей полости тормоза и
в полости штока равны за счет выходящей
при откате части штока.
Расчетная схема тормоза отката представлена на рис. 2.1.
|
Рисунок 2.1. Расчетная схема тормоза отката-наката канавочно-игольчатого типа. |
Обозначим:
-
диаметр поршня;
-
диаметр штока;
- рабочая полость
поршня;
- площадь отверстий
истечения жидкости;
- скорость торможения
отката.
Сила гидравлического сопротивления рассматриваемого тормоза отката:
. (2.1)
Найдем выражение
для давления
.
Для потока жидкости из полости I
в полость II
уравнение Бернулли имеет вид:
, (2.2)
где:
- давление жидкости в полостях I
и II;
-
скорости жидкости;
- плотность
жидкости;
- коэффициент
гидравлических потерь.
Пологая
,
т.к.
,
после преобразований получим:
.
(2.3)
Из уравнения сплошности рассматриваемого потока:
, (2.4)
можно найти скорость:
,
(2.5)
где:
- коэффициент сжатия струи.
Подставляя значения
в выражения для
и обозначая:
,
(2.6)
получаем:
. (2.7)
После подстановки выражения (2.7) в (2.1) получим формулу КАМЭ для гидравлического сопротивления тормоза отката:
,
(2.8)
где:
. (2.9)
- конструктивная
характеристика тормоза отката.
Коэффициент
сопротивления берут
.
Пример решения:
Диаметр поршня, D, м………………………………………….0,109
Диаметр штока, d, м…………………………………………..0,065
Площадь отверстия истечения жидкости, а, м2…………4,6*10-3
Скорсть торможения отката,V, м/с………………………7
Плотность жидкости, , кг/м3…………………………….900
Коэффициент сопротивления, К1………………………….1,6
Решение
1. Определим рабочую площадь поршня:
2. Определим давление жидкости в I полости по формуле (2.7):
3. Определим силу гидравлического сопротивления по формуле (2.1):
Исходные данные
№ в-та |
D, м |
d, м |
а, м2 |
V, м/с |
, кг/м3 |
К1 |
1 |
0,1 |
0,05 |
4*10-3 |
8 |
900 |
1,2 |
2 |
0,062 |
0,04 |
4,1*10-3 |
8,7 |
1,3 |
|
3 |
0,067 |
0,035 |
4,2*10-3 |
7,5 |
1,3 |
|
4 |
0,105 |
0,06 |
4,8*10-3 |
7,1 |
1,4 |
|
5 |
0,062 |
0,044 |
5,1*10-3 |
9,2 |
1,5 |
|
6 |
0,109 |
0,05 |
5*10-3 |
9,8 |
1,4 |
|
7 |
0,068 |
0,043 |
4,6*10-3 |
10 |
1,2 |
|
8 |
0,083 |
0,032 |
4,7*10-3 |
9,6 |
1,3 |
|
9 |
0,104 |
0,06 |
4,3*10-3 |
8,4 |
1,2 |
|
10 |
0,071 |
0,054 |
3,5*10-3 |
7 |
1,5 |
|
11 |
0,112 |
0,06 |
3,4*10-3 |
9,3 |
1,6 |
|
12 |
0,078 |
0,042 |
4,4*10-3 |
6,9 |
1,4 |
|
13 |
0,068 |
0,045 |
4,5*10-3 |
6,3 |
1,6 |
|
14 |
0,108 |
0,065 |
3,3*103 |
9 |
1,5 |
|
15 |
0,107 |
0,06 |
3*10-3 |
6,4 |
1,4 |
|
16 |
0,111 |
0,065 |
3,6*10-3 |
9,4 |
1,5 |
|
17 |
0,062 |
0,04 |
3,3*10-3 |
6 |
1,2 |
|
18 |
0,105 |
0,06 |
3,2*10-3 |
9,5 |
1,4 |
|
19 |
0,058 |
0,045 |
3,2*10-3 |
6,4 |
1,6 |
|
20 |
0,081 |
0,05 |
3,8*10-3 |
5,9 |
1,3 |
|
21 |
0,064 |
0,043 |
3*10-3 |
6,8 |
1,3 |
|
22 |
0,078 |
0,05 |
3,7*10-3 |
7,5 |
1,6 |
|
23 |
0,062 |
0,04 |
5*10-3 |
8,7 |
1,2 |
|
24 |
0,1 |
0,055 |
3*10-3 |
9,9 |
1,4 |
|
25 |
0,068 |
0,043 |
3,1*10-3 |
7,2 |
1,5 |
|
26 |
0,101 |
0,06 |
3*10-3 |
5,9 |
1,6 |
|
26 |
0,062 |
0,045 |
3,8*10-3 |
8,8 |
1,6 |
|
27 |
0,104 |
0,06 |
3*10-3 |
6,1 |
1,4 |
|
28 |
0,068 |
0,04 |
4*10-3 |
9,8 |
1,5 |