ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ҚАРАҒАНДЫ МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Ж.Н. Нокина, А.Е. Окимбаева
«Гидро- және пневможетек», «Гидропневматикалық машиналар және жетектер» пәндері бойынша зертханалық жұмыстарды орындауға арналған
ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР
Қарағанды 2015
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ҚАРАҒАНДЫ МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
«Тау-кен машиналары және жабдықтары» кафедрасы
Ж.Н. Нокина, А.Е. Окимбаева
5В072400, 5в071300, 5в071200 мамандықтарының студенттері үшін «Гидро- және пневможетек», «Гидропневматикалық машиналар және жетектер» пәндері бойынша зертханалық жұмыстарды орындауға арналған
ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР
Оқу түрі: күндізгі
Қарағанды 2015
ӘОЖ 621.74
Нокина Ж.Н., Окимбаева А.Е. «Гидро- және пневможетек», «Гидравликалық машиналар және жетектер» пәндері бойынша зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар.
-Қарағанды: ҚарМТУ баспасы, 2015 ж. 48б.
Әдістемелік нұсқаулар «Гидро- және пневможетек», «Гидропневматикалық машиналар және жетектер» пәндерінің бағдарламасы мен оқу жоспарына сай құрастырылған. Әдістемелік нұсқаулар 5В072400, 5В071300, 5В071200 мамандығының студенттеріне арналған.
Пікір жазған – ҚарМТУ-дың Редакциялық-баспа кеңесінің мүшесі, техника ғылымдарының кандидаты, доцент И.Д.Арыстан
Университеттің Редакциялық-баспа кеңесі бекіткен
©Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті, 2015
Мазмұны
№1 зертханалық жұмыс. Пластиналы гидромашиналардың құрылымын зерттеу..................................................................................................................4 №2 зертханалық жұмыс. Тістегерішті гидромашиналардың құрылымдары мен сипаттамасын зерттеу..................................................................................9 №3 зертханалық жұмыс. Аксиалды-поршеньді гидромашиналардың құрылымын зерттеу...........................................................................................17 №4 зертханалық жұмыс. Радиалды-поршеньді гидромашинаның құрылымын зерттеу...........................................................................................25 №5 зертханалық жұмыс. Винтті сорғылардың құрылымын зерттеу...........30 №6 зертханалық жұмыс. Гидроцилиндрлердің құрылымын зерттеу...........40 ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ |
№1 зертханалық жұмыс.
Пластиналы гидромашиналардың құрылымын зерттеу
Жұмыстың мақсаты: пластиналы сумашинаның құрылымдық ерекшеліктерімен, әрекет ету принциптерімен және олардың өлшемдерін анықтау әдістемесімен танысу.
ПЛАСТИНАЛЫ ГИДРОМАШИНАНЫҢ ҚҰРЫЛЫМДЫҚ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ МЕН ӘРЕКЕТ ЕТУ ПРИНЦИПТЕРІ
Пластиналы сорғы дегеніміз жұмыс органдары ерсілі-қарсылы қозғалатын, құрылымы қарапайым, пайдалануда сенімді, ұзақ уақытқа жарамды айналмалы роторлы сорғы. Өлшемдерінің ықшамдығы мен жоғары ПӘК-іне байланысты техникада кеңінен қолданылады. Құрамы 1-суретте көрсетілгендей 1, 7 таратқыш дискілерден, 3 статордан, 4 ротордан, 5 пластиналардан, 6, 8 айдау қуысының саңылауынан, 2, 12 сорғыш қуысының саңылауынан, 9 штифттен, 10 статордың ішкі қабатынан, 11 саңылаулардан тұрады.
1-сурет - Пластиналы сорғының құрылымы
Пластиналы сорғылардың жұмыс органдары эксцентрлі статорда айналатын ротор мен ротордың ойықтарына бойлай орналасқан пластиналар болып табылады. Жұмыс істеу принципіне байланысты сорғылар бір ретті, екі ретті және көп ретті болып бөлінеді. Бір ретті пластиналы сорғылардың (2-сурет) жұмыс істеу принципі келесідей: сорғы роторы 1 статорға 2 қатысты эксцентрлі орналасқан. Ротор сағат тілінің бағытымен айналғанда вертикаль осьтің сол жағында орналасқан пластиналар арасындағы көлем ұлғаяды және сұйық сору құбырлары арқылы пластина аралық кеңістік түзетін жұмыс камераларына келіп түседі. Оң жақта орналасқан пластиналар арасындағы көлем азаяды және жұмыс камераларындағы сұйық арындық құбырға ығыстырылады.
Қарастырылатын сорғыны реттеу эксцентриситет шамасын статорды жылжыту жолымен өзгерту арқылы жүргізіледі. Ротордың бір жақты айналу кезінде пластиналар міндетті түрде радиусқа біршама градус (10-150) бұрышталып орнатылады, соның нәтижесінде пластиналардың жұмыс істеу мерзімі артады.
Мұндай сорғыларда әдетте 8-12 пластиналар болады. Пластиналардың саны артқан сайын олардың жұмысына салмақ азаяды және сұйықтықтың біркелкі қысып шығару ағыны артады. Пластиналардың саны азайғанда (8 ден кем) сұйықтық ағыны біркелкі болмайды.
2-сурет - Бірретті пластиналы сорғы: 1 – ротор, 2 – статор, 3 – пластина
Екі ретті пластиналы сорғының схемасы 3-суретте көрсетілген. Статордың жұмыр профилінде екі кіру 1, 2 және екі шығару арнасы орналасқан. Бұл роторды радиалды әсерден босатуға немесе сорғының жұмыс қысымын арттыруға мүмкіндік береді. Әр пластинка ротордың бір айналымында екі рет сору және айдау үрдісін жүзеге асырады.
Екі ретті пластиналық сорғыда саңылаулар арқылы ағып кетулерді азайту үшін ротор жазықтығы арнайы дисктермен нығыздалады.
3-сурет – Екі ретті пластиналы сорғы: 1, 3 – шығу арналары, 2, 4 – кіру арналары, r – ротор радиусы, R – статор радиусы, h – пластина биіктігі
Пластиналы сорғылардың роторы мен статоры болаттан, бүйір дискілері жезден немесе марганецті қоладан, корпус пен қақпақ шойыннан дайындалады. Пластина материалы шынықтырылған вольфрамды болат болып табылады.
ПЛАСТИНАЛЫ МАШИНАЛАРДЫҢ ӨЛШЕМДЕРІН АНЫҚТАУ ӘДІСТЕРІ
Сорғының барлық жұмыс камералары ротордың бір айналымында айдау облысына пластиналар алатын көлемді есептемегенде қалыңдығы 2е сақинаның көлеміне тең сұйық көлемін өткізеді. Сондықтан қарастырылатын сорғының жұмыс көлемі:
,
(1)
мұнда z – ротордағы пластина саны; S – пластина қалыңдығы; D – статор диаметрі, b – ротор қалыңдығы, е – эксцентриситет шамасы.
Екіретті пластиналы сорғылардың жұмыс көлемі келесі формуламен анықталады:
.
(2)
Бұдан әдетте айналмалы әрекеттегі гидромашиналар үшін қысым Рс және сорғы шығыны Qс, гидромотордың моменті Мгм мен айналу жылдамдығы nгм анықталады:
(3)
(4)
(5)
(6)
ПЛАСТИНАЛЫ МАШИНАЛАРДЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІН АНЫҚТАУ БОЙЫНША ЕСЕПТЕР
1 есеп: Алдын ала беріктік есептерінен бір ретті әрекетті сорғы үшін білік диаметрі d мен біліктен саңылау негізіне дейінгі қашықтық δ (4-сурет) белгілі. Сонымен қатар жалпы қабылданған тәуелділіктерден пульсация критерийі бойынша h1/h2 = 0.9 және корпустың ішкі беті бойынша пластиналардың максималды сырғанау жылдамдығы 18 м/с тең.
Егер габариттік шектеулерден қосымша түрде корпустың ішкі диаметрі D мен ротор ені b берілсе, қалыңдықты есепке алмай сорғы өнімділігі Q мен қажетті айналымдар санын анықтаңыз.
2 есеп: Егер шығын Q мен айналу жылдамдығы n белгілі болса, негізгі құрылымдық көрсеткіштерді D, D1 және b анықтаңыз.
3 есеп: ηгм= 0.9, ηк = 0.95 деп қабылдап, қоректендіру көрсеткіштері Ргм және Qгм белгілі болса, зертханалық макет үшін жұмыс көлемін q, сонымен қатар гидромотор режимінде бастапқы деректерді Мгм және nгм есептеңіз.
4 есеп: ηгм= 0.9, ηк = 0.95 деп қабылдап, бастапқы қуат көрсеткіштері Мс және nс белгілі болса, зертханалық макет үшін жұмыс көлемін q, сонымен қатар сорғы режимінде бастапқы көрсеткіштерді Qс және Рс анықтаңыз.
1 және 2 есептерді шешуге арналған деректер 1-кестеде көрсетілген, 3 және 4 есептер үшін 2-кестеде көрсетілген. r1, r2, z, S құрылымдық көрсеткіштерін зертханалық макет бойынша анықтаңыз.
4-сурет – Бір ретті сорғының есептік схемасы
1-кесте - Бастапқы деректер
Көрсеткіштер |
Нұсқа |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
d, мм |
20 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
100 |
δ ,мм |
5 |
5 |
5 |
10 |
10 |
15 |
20 |
25 |
D,мм |
100 |
150 |
200 |
250 |
|
|
|
|
B,мм |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
|
|
|
Q,м3/с |
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
5 |
n,1/с |
|
|
|
|
25 |
50 |
25 |
50 |
2-кесте - Бастапқы деректер
Көрсеткіштер |
Нұсқа |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Ргм, МПа |
5 |
10 |
15 |
20 |
|
|
|
|
Q∙10-3, м3/с |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
Мс, Н∙м |
|
|
|
|
20 |
50 |
75 |
100 |
Nс, 1/с |
|
|
|
|
12 |
25 |
35 |
40 |
Бақылау сұрақтары:
1. Пластиналы гидромашиналардың құрылымын сипаттау.
2. Бір ретті пластиналы сорғылардағы берілімді қалай өзгертуге болады?
3. Екі ретті пластиналы сорғылардың бір ретті пластиналы сорғылардан артықшылықтары.
4. Пластиналарды ротордың радиуысына бұрыштап орналастырудың себебі.
№2 зертханалық жұмыс