Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по гидравлике и гидроприводу. Учебное пособие
.pdf
9. Лабораторная работа № 9
Напорное течение жидкости в трубопроводе
Цель работы:
Часть 1
1) изучение приборов и единиц измерения давления и расхода;
2) экспериментальное определение режима течения жидкости.
Часть 2
1) изучение уравнения Бернулли;
2) уяснение физической сущности полного напора и составляющих его
скоростного (динамического), пьезометрического и геометрического напоров;
3) экспериментальное определение напорной и пьезометрической линий
трубопровода.
Часть 3
1) изучение видов и причин потерь энергии в местных гидравлических
сопротивлениях;
2) изучение методики экспериментального определения коэффициентов
местных гидравлических сопротивлений;
3) экспериментальное определение коэффициента местного гидравлического
сопротивления гидродросселя (ДР1).
Часть 4
1) изучение способов определения коэффициента гидравлического трения;
2) изучение методики экспериментального определения коэффициента
гидравлического трения;
3) экспериментальное определение коэффициента гидравлического трения и
установление зависимости его от числа Рейнольдса.
Лабораторная работа выполняется на стенде ЛКГГ, подсистема
«Гидравлика» (рис. 24).
49
Рис. 24. Схема гидравлическая принципиальная подсистемы «Гидравлика»
Методика выполнения работы
Часть 1
Для проведения эксперимента необходимо:
- включить рукоятку распределителя Р1 в положение II (нижнее);
- включить питание стенда;
- включить электродвигатель М1 (кнопка “Пуск”);
- включить распределитель Р2 (тумблер Р2 в положение “Вкл.”);
- дать возможность поработать стенду в течение 5 – 6 минут;
- произвести замеры времени прохождения заданного объема рабочей жидкости
через трубопровод абс. Время измерять с помощью электронного секундомера,
а объем проходимой жидкости - с помощью расходомера (один поворот
50
красной стрелки на расходомере соответствует прохождению через устройство
одного литра жидкости). Опыты провести при различных расходах (расход
изменяется с помощью регулятора расхода РР1, поворот маховика по часовой
стрелке сопровождается увеличением расхода).
В каждом опыте необходимо также фиксировать температуру рабочей
жидкости.
После проведения всех опытов необходимо отключить питание
секундомера, выключить электродвигатель и отключить питание стенда.
Часть 2
Объектом исследования является горизонтально расположенный участок
трубопровода абс. К трем сечениям трубопровода подключены манометры.
Внутренний диаметр трубопровода 8 мм.
Для проведения экспериментов необходимо:
- включить рукоятку распределителя Р1 в положение – II (нижнее);
- включить питание стенда;
- включить, нажав кнопку “Пуск”, электродвигатель М1;
- тумблер Р2 переключить в положение “Вкл.”;
- дать возможность установке поработать в течение 5 – 6 минут;
- для двух значений расхода (настроек регулятора расхода РР1)
произвести измерения давлений (по манометрам МН1 – МН3). Также
необходимо уже описанным выше способом измерить расход и
температуру рабочей жидкости.
После проведения экспериментов необходимо отключить питание
секундомера, выключить электродвигатель и отключить питание стенда.
Первый эксперимент провести для минимального расхода, настроив
регулятор расхода на минимальную скорость вращения красной стрелки.
Второй эксперимент провести при полностью открытом регуляторе расхода.
Часть 3
Объектом исследований на стенде является гидродроссель ДР1,
51
установленный на участке трубопровода бс.
Для проведения экспериментов необходимо:
- включить рукоятку распределителя Р1 в положение – II (нижнее);
- включить питание стенда;
- включить питание электродвигателя;
- включить тумблер Р2 в положение “Вкл.”.
- дать возможность установке поработать в течение 5 – 6 минут.
Провести при различных расходах 4 – 5 опытов. В каждом опыте
измерять по манометрам МН1, МН2 и МН3 давления, время прохождения через
расходомер заданного объема рабочей жидкости и ее температуру.
После выполнения всех опытов отключить питание электронного
секундомера, электродвигателя и стенда.
Часть 4
Коэффициент гидравлического трения определяется на участке
трубопровода а б.
Для проведения экспериментов необходимо:
- включить рукоятку распределителя Р1 в положение – II (нижнее);
- включить питание стенда;
- включить питание электродвигателя М1;
- включить тумблер Р2 в положение “Вкл.”;
- дать возможность поработать установке в течение 5 – 6 минут.
Опыты провести при различных значениях расхода. В каждом опыте
необходимо регистрировать по манометрам МН1 и МН2 давления, а также
время прохождения через расходомер заданного объема рабочей жидкости и ее
температуру.
После выполнения всех опытов отключить питание электронного
секундомера, электродвигателя и стенда.
52
Обработка результатов экспериментов
Число Рейнольдса,
Часть 1
Результаты эксперимента внести в таблицу 1.
Результаты эксперимента
Номер опыта 1 2 …
Количество жидкости V, л
Время, t, сек
Вычислить:
3
м
1) объемный расход Q, л./мин
;
с
Таблица 1
2) скорость течения жидкости на участке ab, приняв диаметр
трубопровода d=8 мм.
3) число Рейнольдса для участка ab, приняв коэффициент
кинематической вязкости .20cCт
Результаты занести в таблицу 2.
Таблица 2
Расчетные параметры
Номер опыта 1 2 …
Объемный расход, Q, л/мин
3
м
;
с
Скорость течения, v, м/с
Re
Часть 2
Результаты эксперимента занести в таблицу 3.
53
Результаты эксперимента
p,
p,
Таблица 3
Номер
опыта
v, л t, сек
МН - 1,
бар
МН - 2,
бар
МН - 3,
Q, л/мин
бар
1
2
Вычислить:
1) значение объемного расхода Q, результаты внести в табл. 3;
2) скорость течения жидкости v для точек a,b,c трубопровода;
p2
3) скоростной напор
для точек a,b,c трубопровода. Результаты
2
расчета и давления в точках a,b,c из табл. 3 внести в таблицу 4.
Результаты расчета
Номер
Точки трубопровода
Параметры
эксперимента
а b c
Таблица 4
1 Давление,
Па
Скорость v, м/с
Скоростной напор
pv
2
, Па
2
2 Давление,
Па
Скорость v, м/с
Скоростной напор
pv
2
, Па
2
Для каждого эксперимента для трубопровода а,b,с построить
пьезометрическую линию, линии скоростного и полного напоров. Длина
трубопровода а,b - 450 мм, b,с -100 мм.
54
, t
, м/
Часть 3
Результаты эксперимента занести в таблицу 5.
Результаты эксперимента и расчета
Параметры Номер эксперимента
1 2 3 …
Количество жидкости, V, л
Таблица 5.
Время
Показания манометров:
, сек
МН1
МН2
МН3
Объемный расход, Q, л/мин
Скорость течения v
- в трубопроводе v
c
т
- в дросселе vд
Перепад давления на дросселе,
Коэффициент местных потерь,
Линейные потери напора,
p , Па
т
p , Па
д
Коэффициент Дарси,
Коэффициент Дарси,
p
Re
64
Вычислить для каждого эксперимента:
1) объемный расход Q, л/мин (м3/с);
2) скорость течения жидкости в дросселе vд (диаметр дросселя d=3 мм);
3) перепад давления на дросселе,
p . На координатную плоскость p-l
q
(давление - длина трубопровода) в точках а,b,c наносят значения давления
55
pa pb pc по манометрам МН1, МН2, МН3 соответственно. Через точки pa и
pb проводят прямую линию, а через точку с - вертикальную прямую.
Измеряют расстояние между точкой пересечения этих линий и точкой pc.
Умножая это расстояние на масштаб по оси p, получают
p ;
д
4) коэффициент местных потерь
p2
д
;
Плотность 880 кг/м3. Результаты расчета внести в табл. 5.
Построить график зависимости перепада давления на дросселе
скорости течения жидкости vд
Часть 4
Использовать результаты эксперимента, выполненного в части 3.
Вычислить для каждого эксперимента:
1) линейные потери напора
p как разницу между показаниями
T
манометров МН1 и МН2 - pa и pb:
p от
д
p = p
T
- p
a
b
2) скорость течения жидкости в трубопроводе vт, приняв диаметр
трубопровода
d = 8 мм.
T
3) коэффициент Дарси
pd2
T
lv
2
Построить график зависимости потерь напора в трубе
течения жидкости vт. Сравнить экспериментальные значения
полученными по формуле
64
p
.
Re
p от скорости
T
со значениями,
э
56
10. Лабораторная работа № 10
Исследование характеристик гидравлического цилиндра
Цель работы:
Изучение устройства, технических характеристик гидроцилиндра, работы
гидропривода с поступательным движением выходного звена с дроссельным
регулированием скорости.
Работа выполняется на стенде ЛСГГГ.
Объектом исследования является гидравлический цилиндр Ц1
двухстороннего действия (диаметр поршня 63 мм, диаметр штока, ход 200 мм).
Для нагружения штока гидроцилиндра Ц1 используется гидроцилиндр Ц2,
давление в котором создается по отдельной гидравлической цепи от насоса Н2.
Схема установки представлена на рис. 25.
Рис. 25. Схема для исследования гидроцилиндра
57
Методика выполнения работы
Включить рукоятку распределителя Р1 в положение I (верхнее).
- Тумблер Р4 установить в положение “ВКЛ1.”, тумблер Р6 - в
положение“ВЫКЛ.”.
- Включить электродвигатель М2 и установить с помощью клапана КП3
давление в поршневой полости гидроцилиндра Ц2 (по манометру МН11),
равное 1 МПа.
- Включить электродвигатель М1 и при различных настройках регулятора
расхода РР3 провести 3 опыта. При проведении каждого опыта тумблер Р5
переключать в положение “ВКЛ1.”. При этом шток нижнего цилиндра Ц1 будет
выдвигаться, то есть будет происходить рабочий ход, в течение которого
следует выполнить все необходимые измерения.
Втягивание штока цилиндра Ц1 (холостой ход) обеспечивается при
установке Р5 в положение “ВКЛ 2.”.
Первый опыт целесообразно начинать при минимальной скорости
выдвижения штока цилиндра Ц1, что достигается поворотом маховика
управления регулятором расхода РР 3 против часовой стрелки.
Второй опыт провести при полностью открытом регуляторе расхода,
третий - в промежуточном положении.
Серии опытов повторить при настройке КП3 на 2 и 3 МПа (манометр
МН11).
Во время проведения каждого опыта необходимо измерять:
- давления по приборам МВ, МН7, МН10, МН11, МН8, МН9;
- время выдвижения штока цилиндра Ц1 (для измерения времени
необходимо тумблер SA5 переключить в положение “АВТ” и включить
питание секундомера);
- мощность на входе электродвигателя М1 (по киловаттметру, 1 деление =
200 Вт);
Перед каждым измерением времени необходимо нажимать кнопку
58
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]