Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

m0945

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
2.31 Mб
Скачать

Задание на дом

Сформулировать ответы на вопросы:

1.С какой целью оператор машины периодически изменяет площадь окна распределителя?

2.Как разгрузить насос при постановке распределителя с закрытым центром в нейтральную позицию? С помощью каких устройств

исоединений в схеме управления распределителем и клапаном это достигается?

3.Влияние внутренних кольцевых проточек в корпусе распределителя на сопротивление перемещению золотника.

4.Почему распределитель с нулевым перекрытием в нейтральной позиции недостаточно надёжно запирает гидродвигатель?

4. Шестерённые насосы

Вопросы для проверки готовности студентов к работе

1.Признаки объёмного насоса.

2.Что называют рабочим объёмом насоса?

3.Что называют производительностью насоса и как её можно вычислить?

4.Что учитывают полный, объёмный и гидромеханический КПД насоса?

5.Как можно вычислить мощность: а) в напорной линии насоса; б) на валу насоса?

Задание 4.1. По рис. 2.27 учебного пособия [1] изучить устройство и работу шестерённого насоса с зубчатыми колёсами внешнего и внутреннего зацепления. Ответить на вопросы:

1.Назначение торцевых дисков 4 и 5.

2.В каком месте выполнена соединённая с напорной линией прорезь в торцевом диске: там, где зубья колёс входят во впадины или выходят из них?

3.Что произойдёт, если разрушатся пружины 6 и не будет давления в полости А?

4.С которой стороны изнашивается корпус и подшипники насоса – со стороны напорной или всасывающей линии? Почему?

5.Зависимость для вычисления рабочего объёма qн.

6.Как можно изменить производительность насоса, не меняя размеров его колёс?

11

Задание 4.2. Вычислить рабочий объём qн, производитель-

ность Qн, мощность в напорной линии

вых

и мощность привода

Pн

Рпн шестерённого насоса внешнего зацепления.

Характеристики насоса: z1 = z2 = 15; nн = 25 об/с; ηн = 0,85; ηно = 0,92; pн = 16 МПа. Размеры b и m приведены ниже.

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

 

b, мм

15

18

21

24

27

30

12

15

18

21

24

27

30

12

15

18

21

24

27

30

m, мм

3

3

3

3,5

4

5,5

2,5

3,5

3,5

4

4

5

5

2

2,5

4

3

5

5,5

6

Указания к решению

Рабочий объём шестерённого насоса внешнего зацепления равен сумме объёмов впадин обоих колес. Если принять объёмы впадин и объёмы зубьев одинаковыми, тогда

где

 

 

qн

 

 

2

2

(4.1)

 

 

4

(da

d f )b,

 

 

 

 

 

 

 

da и d f

– диаметры выступов и впадин колес; b – ширина колёс.

Известно:

da dw 2m ;

d f

dw 2m;

dw mz , где m – мо-

дуль зуба; z – число зубьев. Вычисление по формуле (4.1) даёт заниженное значение рабочего объёма. При z = 8…16 результаты бо-

лее точны, если вместо π принять 3,25. Величины Qн, вычислить через qн, nн, ηно , ηн, pн.

Задание на дом

Pвых

н

и Рпн

Для шестерённого насоса внешнего зацепления подобрать параметры b, z, m, nн. КПД насоса полный ηн = 0,85; объёмный ηно = 0,92. Номинальное давление 20 МПа. Значения мощности на валу насоса

Pвх

н

приведены ниже.

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

 

12

13

14

15

16

17

18

19

20

 

 

Pнвх , кВт

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

 

32

34

36

38

40

42

44

46

48

12

5. Радиально-поршневые гидромоторы

Вопросы для проверки готовности студентов к работе

1.Формула для вычисления рабочего объёма поршневого гидромотора.

2.Формула для вычисления частоты вращения вала объёмного гидромотора.

3.Во сколько раз увеличится мощность и уменьшится ресурс объёмного гидромотора с номинальным давлением 20 МПа, если он применён в гидропередаче с номинальным давлением 25 МПа?

Задание 5.1. По рис. 2.14–2.17 учебного пособия [1] и рис. 5.1, 5.2 данного практикума изучить устройство и работу радиальнопоршневого однотактного гидромотора.

 

Рис. 5.2. Очерёдность соединения

 

цилиндров радиально-поршневого

Рис. 5.1. Схема устройства

гидромотора с напорной

однотактного радиально-

и сливной линиями

поршневого гидромотора

 

Ответить на вопросы:

1.Название деталей гидромотора.

2.Очерёдность подачи масла в цилиндры.

3.Как вычисляют рабочий объём однотактного гидромотора?

4.Сколько цилиндров пятицилиндрового гидромотора может быть одновременно соединено с напорной линией?

5.Каким устройством обеспечивается чередование подачи масла в цилиндры гидромотора?

6.К какому классу по частоте вращения вала и величине вращающего момента отнесены радиально-поршневые гидромоторы?

13

Задание 5.2. Вычислить: рабочий объём однотактного ради- ально-поршневого гидромотора qм ; частоту вращения вала nм; вра-

щающий момент на валу Тм; мощность на валу

Pвых

м

.

Исходные данные: число цилиндров z = 5; давление в сливной линии рмвых = 0,5 МПа; полный КПД гидромотора м = 0,85; объ-

ёмный КПД гидромотора

мо = 0,92. Остальные исходные данные

приведены ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

 

12

13

14

15

16

17

18

19

20

 

 

 

 

е, мм

20

22

24

26

24

26

28

30

26

28

30

 

32

28

30

32

34

34

36

38

40

dп, мм

 

40

 

 

50

 

 

60

 

 

 

70

 

 

80

 

рном, МПа

 

40

 

 

32

 

 

32

 

 

 

25

 

 

25

 

Q

вх

, л/мин

 

50

 

 

150

 

 

250

 

 

 

350

 

 

450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Указания к решению

1.Рабочий объём вычислить через диаметр dп, ход Хп = 2е и число поршней z.

2.Частоту вращения вала вычислить через расход МГ в напорной линии, рабочий объём и объёмный КПД мотора.

3.Вращающий момент вычислить через рабочий объём мотора, разность давлений в напорной и сливной линиях и гидромеханический КПД мотора.

4.Мощность на валу мотора вычислить двумя способами:

а) через Тм и nм; б) через

вх

,

вх

, м .

Qм

pм

Задание на дом

Вычислить: рабочий объём радиально-поршневого гидромо-

тора q ; расход МГ в напорной линии Q

вх

;

 

мощность на валу гид-

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ромотора Pм .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные: частота вращения вала nм = 2,5 об/с;

давление в напорной линии гидромотора

 

pвх

= 24,6 МПа; давле-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

ние в сливной линии pвых

= 0,6 МПа; полный КПД гидромотора

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,85; объёмный КПД гидромотора

 

 

 

= 0,92. Величины вра-

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мо

 

 

 

 

 

 

 

 

щающего момента на валу приведены ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

4

5

6

 

7

8

9

10

11

 

12

 

13

14

15

16

17

18

19

20

 

 

 

 

 

 

Tм, кН·м

3

 

3,2

 

3,4

3,6

3,8

4

 

4,2

4,4

4,6

4,8

5

 

5,2

 

5,4

5,6

5,8

6

6,2

6,4

6,6

6,8

14

6. Пластинчатые насосы и гидромоторы

Вопросы для проверки готовности студентов к работе

1.Зависимость для вычисления производительности объёмного насоса.

2.Что называют номинальной частотой вращения вала насоса?

3.Какие характеристики насоса изменятся и во сколько раз, если при неизменном давлении увеличить частоту вращения вала

вдва раза?

4.Почему ограничивают минимальную частоту вращения вала насоса и гидромотора?

Задание 6.1. По рис. 6.1 данного практикума и рис. 2.22 учебного пособия [1] изучить устройство и работу пластинчатого насоса однократного действия и ответить на вопросы:

1.Между какими деталями образованы рабочие камеры насоса?

2.Почему при вращении ротора объёмы камер непрерывно изменяются?

3.Какими силами пластины прижаты к статору при вращении ротора?

4.Назначение торцевых пластин.

5.С какой целью установлены пружины 11 и подано давление

вполость Д?

6.С какой целью камеры в прорезях ротора под пластинами соединены с камерами между соседними пластинами, ротором и статором?

7.Для чего в торцевом диске выполнены четыре серповидные прорези и с какими внешними гидролиниями насоса они соединены?

8.Как насос однократного действия сделать регулируемым?

9.Зависимость для вычисления рабочего объёма насоса однократного действия.

15

а)

 

б)

 

в)

 

 

 

 

 

Рис. 6.1. Пластинчатый насос однократного действия:

а– схема устройства; б – торцевой диск-распределитель; в – пластина;

1– ротор; 2 – статор; 3 – пластина; 4 – торцевой диск-распределитель; 5 – пружина; Р – прорези, соединенные с напорной линией; е – смещение

центра ротора относительно центра статора; r – радиус ротора;

R – радиус статора; – толщина пластины; Б – прорези, соединенные со всасывающей линией (с баком)

Задание 6.2. Вычислить: рабочий объём пластинчатого насоса однократного действия qн; производительность насоса Qн; мощность привода насоса Рпн.

Дано: nн = 25 об/с; ηн = 0,88; ηно = 0,95; pном = 20 МПа (номинальное давление в напорной линии). Остальные исходные данные приведены ниже.

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

4

5

6

 

7

8

9

10

 

11

 

12

13

14

 

15

16

17

18

 

19

20

 

 

 

 

 

 

 

r, мм

72

70

 

67

65

62

60

 

57

55

52

50

 

47

 

45

42

40

 

37

35

32

30

 

27

25

b, мм

70

70

 

65

65

60

60

 

55

55

50

50

 

45

 

45

40

40

 

35

35

30

30

 

25

25

e, мм

 

 

5

 

 

 

5

 

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

1

 

Задание 6.3. По рис. 2.23 и 2.24 учебного пособия [1] и рис. 6.2 данного практикума изучить устройство и работу пластинчатого насоса двукратного действия. Ответить на вопросы:

1.Принципиальные отличия данного насоса от насоса однократного действия.

2.С какой целью в торцевом диске выполнено восемь серповидных прорезей?

16

Рис. 6.2. Пластинчатый насос двукратного действия:

а – схема устройства; б – торцевой диск-распределитель; 1 – ротор; 2 – статор; 3 – пластины; 4 – торцевой диск-распределитель

Задание 6.4. По рис. 2.25, 2.26

 

 

 

учебного пособия [1] и рис. 6.3 данного

 

 

 

практикума изучить устройство и ра-

 

 

 

боту пластинчатого гидромотора дву-

 

 

 

кратного действия. Ответить на во-

 

 

 

просы:

 

 

 

1. Почему при подаче давления в

 

Рис. 6.3. Силы давления

напорную линию на валу возникает

 

 

масла на соседние

вращающий момент?

 

 

пластины гидромотора

2. Может ли такой гидромотор ра-

 

 

 

ботать в режиме насоса?

 

 

 

Задание на дом

 

 

Вычислить: рабочий объем qн, производительность Qн, мощ-

ность насоса в напорном трубопроводе

вых

и на валу Рн.

Pн

 

Дано: ηн = 0,88; ηно = 0,95; nн = 25 об/с, рном = 20 МПа. Остальные параметры приведены ниже.

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

 

12

13

14

15

16

17

18

19

20

 

 

r, мм

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

 

42

44

46

48

50

52

54

56

58

R, мм

22

24

26

28

31

33

35

37

40

42

44

 

46

48

50

52

54

57

59

61

63

b, мм

 

30

 

 

40

 

 

50

 

 

 

60

 

 

70

 

17

7.Выбор насосов, дизельных

иэлектрических двигателей

Вопросы для проверки готовности студентов к работе

1.Чему равна мощность на валу гидромотора, если мощность на валу насоса 100 кВт?

2.Во сколько раз уменьшится частота вращения вала гидромотора, если частоту вращения вала насоса уменьшить в два раза?

3.Как изменится необходимая мощность на валу насоса, если необходимую скорость рабочего органа увеличить в два раза, а вращающий момент уменьшить в четыре раза?

Задание 7.1. Вычислить необходимую мощность на валу

вх

, если на валу гидромотора Тм = 300 Н·м; ωм = 100 рад/с

насоса Pн

(рис. 7.1). КПД гидропередачи ηгп = 0,72.

 

 

 

 

 

 

 

М

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=?

 

 

 

 

ТМ; ωМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.1. Расчётная схема к заданию 7.1

Задание 7.2. Вычислить необходимую мощность на валу

насоса

Pвх

н

(рис. 7.2), если на рабочем органе поступательного дей-

ствия Fро = 20 кН; υро = 1 м/с. КПД передачи между штоком гидроцилиндра и рабочим органом ηпро = 0,95. КПД гидропередачи η = 0,76.

Ц

РО υро

 

Fро

 

ηпро

Н

Pнвх = ?

Рис. 7.2. Расчётная схема к заданию 7.2

Задание 7.3. Вычислить необходимую мощность на валу насоса Pнвх , если задана нагрузочная характеристика Тро = fро) рабочего органа поворотного действия (рис. 7.3) и продолжительность поворота tп = 4 с на полный угол про = 2 рад.

18

Рис. 7.3. Расчётная схема к заданию 7.3

Необходимая мощность на валу насоса

Pвх

= Рро пн–ро,

(7.1)

н

 

 

где ηпн–ро – КПД передачи от вала насоса до рабочего органа; Рро – необходимая мощность на рабочем органе:

Рро = Еро/tп,

где Еро – работа, необходимая для преодоления сопротивлений на

 

п

ср

п

ср

РО при его повороте на полный угол ро (Еро = Tро

ро , здесь Tро

 

ср

= (∑Тро i)/n).

 

 

среднее значение вращающего момента: Tро

 

 

Если угол п

разбит на 10 равных частей, тогда n = 11.

 

 

ро

 

 

 

 

 

Задание 7.4. Выбрать дизельный двигатель, насос, гидромотор и трубопроводы (всасывающий, напорный, сливной) для гидропередачи привода рабочего органа вращательного действия (рис. 7.4).

КПД: м н 0,9 ;

н гд б 0,95;

про пн 0,97.

Остальные ис-

ходные параметры приведены ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

4

5

6

 

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

 

 

 

 

 

 

n

 

, об/с

1

2

 

3

2,5

1

1,5

 

2

1,2

1

1,5

1,3

0,7

0,5

0,1

0,7

0,3

0,1

0,3

0,5

0,7

ро

 

 

 

 

Т

ро

, кН·м

 

 

10

 

 

15

 

 

 

20

 

 

25

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условия расчета: движение масла и рабочего органа установившееся, температура масла оптимальная.

19

Рис. 7.4. Расчётная схема к определению параметров и выбору силовых комплектующих гидропривода рабочего органа вращательного действия

Указания к решению

Дизельный двигатель выбрать по необходимой мощности Рд (табл. 7.1) из условия обеспечения требуемой мощности Рро на валу рабочего органа:

Рдkвых kзРро/ηд–ро,

(7.2)

где kвых – коэффициент снижения выходной мощности дизеля вследствие колебаний нагрузки (принять kвых = 0,95 как у дизелей с электронным управлением подачей топлива); kз – коэффициент запаса, учитывающий снижение КПД гидропередачи и дизеля по мере износа (kз ≈ 1,1 …1,2); ηд–ро – КПД передачи от вала дизеля до вала рабочего органа:

ηд–ро = ηпнηнηн–м–бηпро,

где ηпн – КПД передачи привода насоса (одноступенчатая зубчатая передача) (ηпн ≈ 0,97); ηн – КПД нового насоса (аксиально-поршне- вого или пластинчатого) (ηн ≈ 0,9); ηн–м–б КПД, учитывающий потери энергии на пути от насоса до гидромотора и от гидромотора до бака (при оптимальной температуре масла ηн–м–б ≈ 0,96); ηпро – КПД механической передачи между гидромотором и рабочим органом (если гидромотор тихоходный и передача одноступенчатая, то ηпро = 0,97; если гидромотор быстроходный, а передача двухили трёхступенчатая, то ηпро = 0,972 или 0,973).

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]