Учебное пособие 800407

131

гидравлических потерь в соответствующей гидроаппаратуре и тру-

бопроводах. Гидравлическая мощность N (кВт) потока с давлением

р (МПа) и расходом Q (л/мин) определяется выражением : N = pQ / 60. Зная потребляемую мощность в каждом переходе цикла, а также давление (перепад давлений) и расход, которые идут на совершение полезной работы, можно определить среднее количество теплоты,

выделяемой в системе в единицу времени :

Q1 N1 p1Q1 / 60 t1 N2 p2 Q2 / 60 t2 , tЦ

где p1 , p2 ... - перепад давлений, идущий на преодоление полезной нагрузки, МПа; Q1 , Q2 ... - расход, отбираемый из напорной линии в каждом переходе цикла, л/мин.

Чтобы рассеять выделяющуюся теплоту и при этом нагрев рабо-

чей жидкости относительно окружающего воздуха не превышал до-

пустимой величины, нужно иметь достаточные размеры гидробака для естественного теплообмена, или вводить принудительное охла-

ждение (теплообменниками или холодильными установками).

Объем жидкости V в гидробаке c естественным теплообменом,

который необходим для рассеяния теплоты Q1 в единицу времени при условии, что температура будет не более, чем на T превышать температуру окружающего воздуха, можно приближенно опреде-

3.3. Задание на курсовой проект (работу)

Широкое распространение в агрегатных станках и автоматиче-

ских линиях получили гидроприводы подач с дроссельным регули-

132

рованием скорости. Цикл работы агрегатной силовой головки включает ускоренный ее подвод к заготовке, рабочую подачу, вы-

стой на упоре и ускоренный отвод в исходное положение. Принци-

пиальная схема гидропривода подачи силовой головки агрегатного станка приведена на рис. 45. При включении электромагнита Y2

масло под давлением от насоса 1 подводится через золотниковый гидрораспределитель 2 в штоковую полость силового гидроцилинд-

ра 3 привода агрегатной головки. Агрегатная головка ускоренно пе-

ремещается влево, при этом масло из поршневой полости гидроци-

линдра 3 через гидролинию, открытый золотник ускоренных ходов

4, дроссель скорости ускоренных перемещений 7 и гидрораспреде-

литель 2 вытесняется в масляный бак. В конце ускоренного подвода кулачок, установленный на агрегатной головке, нажимает на ролик золотникового устройства 4 и

133

Рис.45. Схема гидропривода подачи силовой головки агрегатного станка

плавно перекрывает проход масла через проточки золотника 4. По-

этому в дальнейшем масло из поршневой полости гидроцилиндра 3

может вытесняться только через регулятор потока 5, который отре-

гулирован на расход, соответствующий рабочей подаче агрегатной головки.

Агрегатная головка движется с рабочей подачей, инструмент об-

рабатывает деталь, а в конце рабочего хода головка доходит до же-

сткого упора. При этом дается некоторое время на выстой на упоре для зачистки обработанных торцовых поверхностей.

После выстоя отключается электромагнит Y2 и включается элек-

тромагнит Y1. Гидрораспределитель 2 переключается в положение,

при котором масло под давлением от насоса 1 через гидролинию,

134

дроссель скорости ускоренных перемещений 7, обратный клапан 6

подврдится в поршневую полость гидроцилиндра 3, а штоковая по-

лость гидроцилиндра 3 через гидрораспределитель 2 сообщается гидролинией со сливом в масляный бак. Агрегатная головка уско-

ренно отводится вправо до исходного положения, где подается ко-

манда на отключение электромагнита Y1. При этом пружины уста-

навливают золотник гидрораспределителя 2 в среднее положение,

обе полости гидроцилиндра 3 соединяются со сливной магистралью и агрегатная головка останавливается. Далее цикл повторяют.

Основные особенности данной схемы:

1. Регулирование рабочей подачи производится дросселем с ре-

гулятором потока, включенным на выходе из гидроцилиндра, что обеспечивает постоянство подачи инструмента при изменениях на-

грузки и, в частности, обеспечивает плавный выход сверл при обра-

ботке сквозных отверстий.

2. Управление торможением рабочего узла при переходе с быст-

рого подвода на рабочую подачу производится по схеме “с контро-

лем по пути”, что позволяет точно и надежно переходить на рабо-

чую подачу вблизи режущего инструмента от обрабатываемой по-

верхности, т.е. максимально уменьшить время “обработки воздуха”. 3. Для увеличения расхода масла через регулятор потока 5 он подключен к рабочей полости гидроцилиндра с большей площадью,

т.е. поршневой.

Для гидравлической схемы, изображенной на рис. 45, необходимо

:

135

1.Построить характеристики каждой гидролинии, сети в целом и насоса с переливным клапаном. Найти параметры рабочих точек во всех операциях цикла.

2.Построить циклограммы p = f (t) и Q = f (t).

3. Определить величины развиваемой и потребляемой мощно-

стей, а также К.П.Д. по операциям цикла.

4. Произвести расчет теплообменника, охлаждающего рабочую

жидкость.

Исходные данные для проведения расчетов :

Рабочая жидкость - масло "Индустриальное 20" при температуре

500 : = 891 кг / м3 ; = 0,235 Ст. Длины ходов агрегатной головки:

рабочего хода - LРХ = 10 мм; при подводе к обрабатываемой заго-

товке - LП = 50 мм. Сила сопротивления движению агрегатной го-

ловки в период холостого хода - R ХХ = 0,2 кН. Длины гидролиний : -

от насоса 1 до гидрораспределителя 2 - l ТР 1 = 1 м; от гидрораспре-

делителя 2 до гидродвигателя 3 - lТР 2 =2 м; от гидродвигателя 3 до золотника 4 - lТР 3 = 1 м; от гидродвигателя 3 до регулятора потока 5

дросселя 7 - lТР7,8 =

= 0,5 м; от гидрораспределителя 2 до сливного отверстия в масляном баке - lТР 9 = 1 м.

Длинами гидролиний от дросселя 7 до гидрораспределителя 2 и

всасывающего трубопровода насоса пренебречь.

136

Другие исходные данные, а именно, : диаметр трубопроводов гидролиний dТР , нагрузка на агрегатную головку в период рабочего

137

4. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫХОДНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

1. Укажите закон вязкого трения Ньютона-Петрова:

2.Для какого режима течения справедлив закон вязкого трения:

1)ламинарного; 2) переходного; 3) турбулентного.

3.Укажите взаимосвязь динамической и кинематической вяз-

кос-

тей жидкости: 1) = g; 2) = ; 3) = g; 4) = g.

4.Как изменяется кинематическая вязкость капельных жидкос-

тей с возрастанием температуры: 1) увеличивается;

2)уменьшается; 3) не изменяется.

5.Как изменяется кинематическая вязкость газов с возрастанием температуры: 1) увеличивается; 2) уменьшается;

3)не изменяется.

6.Назовите размерность динамической и кинематической вязко-

стей в системе единиц СИ: 1) Па с ; 2) Н / м3 ; 3) Н с / м2 ;

4)кгс с / м2 ; 5) кгс / с; 6) см2 / с ; 7) м2 / с ; 8) дин с / см2 .

139

1) абсолютное; 2) избыточное; 3) вакууметрическое.

17.Что определяет выбор рабочей жидкости в жидкостных манометрах : 1) барометрическое (атмосферное) давление;

2) вязкость; 3) предел измеряемых давлений.

18.Какое избыточное давление испытывает тело, погруженное в

воду на глубину 10 метров : 1) 2 кГ / см2 ; 2) 1 бар.;

3) 10 м. вод. ст.; 4) 20 м. вод. ст.; 5) 1 атм .

19.Как изменяется давление по мере погружения в жидкость :

4)γh; 5) рБАР. h , где р БАР. , рИЗБ. , р АБС. - барометрическое,

избыточное и абсолютное давления, соответственно.

22.Укажите максимальное теоретическое значение вакуума :

1) 1 кГ / см2 ; 2) – 1 кГ / см2 ; 3) 0 кГс / см2 ; 4) – 2 кГс / см2 . 23.Что является чувствительным элементом манометра :

1) жидкость; 2) мембрана; 3) трубка; 4) сильфон.

24.Каков принцип действия манометра :

1) оптический; 2) струнный; 3) магнитострикционный;

4) механический.

25.Зависят ли показания манометра от температуры окружающей среды : 1) да; 2) нет.

26.Какое требование предъявляется к чувствительному элементу манометра с точки зрения жесткости :

140

1)пониженная жесткость; 2) повышенная жесткость;

2)жесткость не оказывает существенного влияния.

27.Какое давление измеряется манометром :

1) абсолютное; 2) избыточное; 3) вакууметрическое.

28.От чего зависят силы жидкостного трения в зазоре поршневой системы грузо-поршневого манометра :

1) давление; 2) вязкость жидкости; 3) плотность жидкости.

29.Что понимается под относительным покоем жидкости :

1)жидкость находится в покое; 2) жидкость перемещается в сосуде; 3) жидкость перемещается вместе с сосудом.

30.Укажите уравнение поверхности уровня жидкости:

1)V = const; 2) Q = const; 3) dT = 0; 4) p = const; 5) dp = 0.

31.Что оказывает влияние на форму свободной поверхности жидкости, находящейся во вращающемся сосуде :

1)давление окружающей среды; 2) плотность жидкости;

3)температура жидкости; 4) скорость вращения сосуда;

5)количество жидкости, находящейся в сосуде.

32.Форму поверхности какой геометрической фигуры приобре-

тает поверхность уровня жидкости, вращающейся вместе с

цилиндрическим сосудом :

1)сфера; 2) конус; 3) параболоид; 4) гиперболоид; 5) ци-

линдр.

33.При каких условиях жидкость при спуске по вертикали называют невесомой : 1) а g ; 2) a g ; 3) а = g ,

где а – ускорение при подъеме или спуске.

34.При каких условиях жидкость при подъеме по вертикали называют тяжелой : 1) а g ; 2) a g ; 3) а = g .