Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по гидравлике и гидроприводу. Учебное пособие
.pdf
Насос 1, характеристику которого требуется снять, входит в состав
гидроагрегата и расположен внутри гидравлического бака.
Предохранительный клапан 2 насоса настроен на давление 60 бар.
Измерение расхода осуществляется объемным способом и может
производиться двумя путями: а) засекается время, за которое набирается
определенный объем масла, например, 1 литр; б) замеряется объем масла,
который набирается за определенный временной интервал, например, за 20 сек.
В мерную емкость 6 поток масла подается при переключении
распределителя.
5. Требуемое давление р на выходе насоса устанавливается
нагрузочным дросселем 4 и контролируется по манометру 3.
Перед включением гидростанции следует полностью открыть
нагрузочный дроссель 4 и сливной кран 7 мерной емкости.
Методика выполнения работы
Собрать измерительную установку на стенде УКГГ согласно схеме.
Проверить правильность монтажа, осуществить первый пуск,
манипулируя рапределителем 5.
Для измерения объемного расхода сливной кран 7 мерной емкости 6
закрыть и включить гидростанцию. Распределитель 5 переключить на 20 с.
Зарегистрировать объем масла в мерной емкости. Расход Q (л/мин)
определяется умножением измеренного объема на три [2].
Опыт повторить 3 раза. Среднее значение расхода занести в таблицу.
Регулировочным винтом нагрузочного дросселя 4 повысить давление
р до следующего значения, указанного в таблице, и повторить опыт.
Таблица (пример заполнения)
p, бар 20 30 40 45 50
V (за 20 с), л 1,20 1,15 1,08 1,05 1,0
Q , л/мин 3,6 3,45 3,24 3,15 3,0
19
Обработка результатов
После заполнения таблицы построить гидравлическую характеристику
насоса
Q=f( р), имеющую вид, представленный на рис.3.
Рис. 3. Гидравлическая характеристика насоса (пример)
Поскольку рабочий объем исследуемого насоса равен V0 = 2,5 cм3, а
частота вращения приводного электродвигателя равна 1450 об/мин,
теоретическая подача насоса составляет: Q т = V0 n = 2,5
(см3/мин) = 3, 6 л/мин
Теоретически характеристика насоса должна иметь вид горизонтальной
линии.
уменьшается из-за появления внутренних утечек (перетечек), которые
увеличиваются с повышением давления. Внутренние утечки могут достигать
значительной величины у насосов, детали которых изношены и зазоры между
ними увеличены. Отношение реального значения подачи насоса к его
теоретической подаче представляет собой объемный коэффициент полезного
На практике при увеличении давления на выходе насоса его подача
⋅ 1450 = 3625
действия насоса:
ηо= Q/Qт. ( У исправных насосов η
20
≈
0,8 - 0,9)
о
Часть 2. Характеристика напорного клапана прямого действия.
Схема установки для снятия статической характеристики объемного
насоса представлена на рис.4.
Описание установки
Рис. 4. Принципиальная гидравлическая схема установки для снятия
статической характеристики объемного насоса
Предохранительный клапан 2 насоса 1 настроен на давление 60 бар.
Распределитель 6 служит для переключения потока масла на мерную емкость 7.
Давление на выходе насоса устанавливается нагрузочным дросселем 4, имитирующем
нагрузку в реальном гидроприводе, и контролируется по манометру 3.
Методика выполнения работы
После сборки и проверки гидравлической системы пружину переливного
(испытуемого) клапана 5 посредством регулировочного винта максимально
ослабить. Дроссель 4 полностью закрыть, включить гидростанцию (при этом
вся подача насоса будет проходить через переливной клапан 5 на слив).
Регулировочным винтом переливного клапана 5 установить на манометре 3
21
давление 40 бар (имитируется давление настройки переливного клапана в
гидроприводе автокрана до установки дополнительных противовесов).
Важно подчеркнуть, что режим работы, когда вся подача насоса через
напорный клапан подается на слив, отражает понятие «клапан настроен на
давление 40 бар».
Для измерения объемного расхода закрыть сливной кран 8 мерной
емкости 7. Распределитель 6 переключить на 20 с. Зарегистрировать объем
масла в мерной емкости 7. Расход Q (л/мин) определяется умножением
измеренного объема на три. Опыт повторить три раза. Среднее значение
расхода Q занести в таблицу.
Дроссель 4 полностью открыть. Необходимо как можно более точно
установить значение давления, при котором клапан начинает открываться. Для
этого необходимо: при полностью открытом дросселе 4 распределитель 6
переключить на мерную емкость 7; плавно закрывая дроссель 4, следить за
появлением признаков течения жидкости в мерный бак. Зафиксировать в
таблице значение давления, при котором клапан начинает открываться.
Заданные в таблице значения давления устанавливать путем
постепенного закрытия дросселя 4, измеряя каждый раз соответствующие
значения объемного расхода.
Таблица (пример заполнения)
p, бар 25 30 32,5 35 37,5 40
V (за 20 с), л 0 0 0,21 0,43 0,82 1,2
Q , л/мин 0 0 0,63 1,3 2,45 3,6
Обработка результатов
По полученным данным построить гидравлическую характеристику
клапана, представленную на рис.5.
22
Рис. 5. Статическая характеристика напорного клапана
Повторить эксперимент, настроив предварительно переливной клапан на
давление 50 бар (имитируется настройка переливного клапана после
установки дополнительных противовесов), и аналогично заполнить таблицу.
Таблица (пример заполнения)
p, бар 35 40 42,5 45 47,5 50
V (за 20 с), л 0 0 0,21 0,43 0,82 1,2
Q , л/мин 0 0 0,63 1,3 2,45 3,6
Характеристика переливного клапана после регулировки сместится
параллельно самой себе в зону повышенного давления.
Вывод: напорные клапаны (предохранительные, переливные) имеют
определенное давление открытия, обусловленное силой предварительного
сжатия регулировочной пружины, при котором через них начинается
протекание жидкости. Дальнейшее повышение давления в гидросистеме
приводит к тому, что подача жидкости от насоса делится на два потока, один из
которых поступает в систему к потребителю, а другой - через переливной
(предохранительный) клапан на слив. При достижении в системе давления
настройки клапана вся жидкость, подаваемая насосом, через напорный клапан
23
поступает на слив; течения жидкости в гидросистеме нет, а давление
максимально.
Настройка переливного клапана определяет максимально возможный
уровень давления в гидросистеме.
Основной особенностью совместной работы в гидросистеме объемного
нерегулируемого насоса и напорного переливного клапана является
периодическое деление подачи насоса между гидросистемой (потребитель) и
сливом через переливной клапан.
Наглядное представление об этом можно получить, наложив
характеристику переливного клапана на характеристику объемного насоса (рис.
6).
Рис. 6. Гидравлическая характеристика гидроагрегата автокрана
(нерегулируемый насос
с предохранительным клапаном)
24
3. Лабораторная работа № 3
Гидравлические потери
Цель работы:
1. Определить режим течения жидкости в трубопроводе и снять гидравлические
характеристики - потери давления по длине трубы и на местных
сопротивлениях (в гидроаппаратах).
2. Опытным путем определить потери давления в трубопроводе в зависимости
от расхода; снять гидравлическую характеристику дросселя.
3. Сделать выводы относительно режима течения жидкости в трубе и
суммарных потерь давления на дросселе и в трубопроводе.
Потери давления по длине трубопровода
Схема проливки трубопровода представлена на рис.7 [2].
Рис. 7. Схема проливки трубопровода
После сборки и проверки гидравлической системы на стенде-тренажере
уменьшить до минимума поджатие регулировочной пружины переливного
клапана 2 (клапан 2 полностью открыть).
Включить гидростанцию 1 и настроить переливной клапан 2 таким
образом, чтобы давление p
фиксируемое манометром 3, стало равным
1,
первому значению в таблице (10 бар).
25
Распределитель 6 переключить на 20 с. В течение этого времени
p
занести в таблицу значения давлений p1 и p
которые фиксируются
2,
соответственно манометрами 3 и 5.
Зарегистрировать объем масла в мерной емкости 7. Открыть сливной
кран 8 мерной емкости 7 для слива жидкости. Расход Q (л/мин)
определяется умножением измеренного объема на три.
Опыт повторить три раза. Среднее значение расхода Q занести в таблицу.
Повысить давление p1 до следующего значения, указанного в таблице,
повторить опыт до значения p
Таблица (пример заполнения)
1 = 400 бар.
p1, бар 10 15 20 25 30 35 40
p2 , бар 0 0 0 0 0 0 0
Δ
бар
,
10 15 20 25 30 35 40
V (за 20 с), л 0,3 0,5 0,59 0,74 0,95 1,1 1,2
Q , л/мин 0,9 1,5 1,77 2,22 2,85 3,3 3,6
Обработка результатов
Построить график зависимости Δр=f(Q)
для испытуемого трубопровода (рис. 8):
Рис. 8. Потери давления в трубопроводе
Вывод: с увеличением расхода через трубопровод его гидравлическое
сопротивление, выраженное через падение давления
Δр
на нем, увеличивается.
Линейная зависимость падения давления от расхода означает, что
течение в трубопроводе носит ламинарный характер.
26
Часть 2. Потери давления на дросселе
p
Схема проливки дросселя представлена на рис.9.
Рис. 9. Схема проливки дросселя
Перед началом эксперимента дроссель 4 полностью закрыть, затем
открыть примерно на треть. Порядок проведения эксперимента аналогичен
описанному
выше.
p1, бар 20 25 30 35 40 45 50
p2 , бар 0 0 0 0 0 0 0
Δ
бар
20 25 30 35 40 45 50
,
V (за 20 с), л 0,14 0,6 0,7 0,9 1,06 1,1 1,2
Q , л/мин 0,42 1,8 2,1 2,7 3,18 3,3 3,6
Примерная форма графика зависимости потерь давления на дросселе от
объёмного расхода приведена на рис. 10 [2].
Рис. 10. Потери давления на дросселе
27
Вывод: падение давления
Δр
на дросселе повышается с увеличением
расхода через него. Зависимость падения давления от расхода носит
квадратичный характер, что указывает на турбулентный режим течения
жидкости.
Суммарное гидравлическое сопротивление трубопровода и дросселя в
случае их последовательного соединения может быть определено их
суммарной гидравлической характеристикой (рис. 11).
Рис. 11. Суммарные потери давления на дросселе и трубопроводе
Так, например, для расхода в 2 л/мин суммарное падение давления будет
складываться из падения давления в трубопроводе (Δр
падения давления на дросселе (Δр
= 27,5 бар), т.е. суммарные потери
др
= 22,5 бар) и
тр
составят 50 бар. Это означает, что сопротивление системы достигнет такого
уровня, что рабочая жидкость перестанет поступать к потребителю, а будет
уходить на слив через переливной клапан.
Потери давления эквивалентны потерям мощности. Поэтому особенно
важно правильно выбирать диаметры труб, а значит, и проходных сечений (dу)
гидроаппаратов.
28
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]