Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Приводы подъемно-транспортных машин. Лабораторный практикум
.pdf
11
Порядок выполнения работы.
минобn /950
1
минобn /1450
2
9,00
1
n
2
n
МПа
и
05,0
ммd
n
10
n
l
МПа
ном
3,6
8,0
1
n
2
n
1. Разобрать насос, ознакомиться с его конструкцией, определить его
особенности и выбрать требуемые расчетные формулы.
2. Произвести измерения всех требуемых для расчета характеристик
геометрических размеров элементов насоса.
3. Собрать насос.
Обработка и представление результатов.
1. Зарисовать эскиз насоса с указанием требуемых размеров, определить
величину рабочего объема насоса.
2. Определить теоретическую подачу насоса при
.
3. Определить номинальную подачу насоса, полагая
принятых
4. Определить неравномерность подачи насоса и рассчитать максимально
допустимую частоту вращения ротора, полагая допустимую величину
инерционного перепада давлений
принять
5. Определить требуемую мощность приводного электродвигателя при
и
.
. При расчете
;
=0,5м.
,
для
и
.
и
для
12
Контрольные вопросы.
Q
номном
QQ ,,
0
1. В координатах
точки
построить характеристику насоса и указать
.
2. К какому виду пластинчатых насосов относится данный насос?
3. Используется ли подпластинное пространство для повышения подачи
насоса?
4. Каково направление вращения ротора насоса (со стороны вала)?
5. Можно ли допустить обратное направление вращения ротора?
6. Возможно ли объемное регулирование подачи данного насоса?
13
Лабораторная работа № 2
Разборка аксиально-поршневого гидромотора, определение его
теоретических параметров
Цель работы
Ознакомление с принципом действия и конструкцией аксиально-
поршневого гидромотора с наклонным диском, определение его
теоретических параметров и выходных характеристик.
Теоретические основы
Аксиально-поршневые гидромоторы (АПГ) представляют собой
гидромашины для реализации вращательного движения выходного звена
(вала гидромотора). Конструктивные особенности АПГ определяют
диапазон их использования в качестве высокооборотных
низкомоментных двигателей.
Кинематической основой АПГ является видоизмененный кривошипношатунный или кривошипно-ползунный пространственный механизм,
преобразующий возвратно-поступательное движение поршней в роторе,
совершаемое под действием подводимого потока рабочей жидкости под
давлением, во вращательное движение поршневого блока (ротора) и
соединенного с ним выходного вала. Все конструктивное разнообразие
АПГ определяется конкретными специфическими требованиями и
областями применения, но в основном все виды АПГ можно разделить на
2 основные группы: АПГ с наклонным блоком и АПГ с наклонным
диском. Конструкция АПГ с наклонным диском типа Г 15 – 22Н,
рассматриваемая в данной работе, приведена на рис. 2.1.
14
Рис. 2.1. Принципиальная конструкция аксиально-поршневого
)cos1(5,0
tgDx
p
tgDhx
p
max
гидромотора типа Г 15 – 22Н.
Гидромотор состоит из следующих основных деталей: ротора 9 с семью
поршнями 16, барабана 7 с толкателями 18, соединенного с выходным
валом 1 шпонкой 19, подшипников вала 4 и 11, установленных в корпусе
5 и задней крышке 14, радиально-упорного подшипника 6,
установленного в корпусе 5 под углом
подшипника 6 находится в контакте с толкателями 18; пружины 10,
обеспечивающей прижим ротора к опорно-распределительному диску 15,
подводящего и отводящего отверстий 13 и 13' и дренажного отверстия 17.
Выход вала гидромотора герметизируется манжетой 3, установленной во
фланце 2. Синхронизация вращения барабана и ротора обеспечивается
торцевой шпонкой 8.
Принципиальная гидрокинематическая схема АПГ показана на рис. 2.2.
к оси вала; подвижное кольцо
Рис. 2.2. Принципиальная гидрокинематическая схема гидромотора с
указанием сил, определяющих создание крутящего момента.
В соответствии с этой схемой перемещение поршня под действием
давления рабочей жидкости определяется выражением
откуда
т.е. максимальное перемещение поршня (и толкателя) определяется углом
наклона радиально-упорного подшипника и диаметром расположения
(1)
15
осей поршней, а рабочий объем АПГ – максимальным перемещением
z
tgDz
d
V
p
n
4
2
0
0
)cos1(
4
0
2
0
tgDz
d
V
p
n
0
0
V
0
V
0
00
/VQn
i
4
2
n
n
d
pF
iH
F
iT
F
),
2
cos(5,0
0
z
tgDFF
i
pniH
),
2
sin(5,0
0
z
tgDFF
i
pniT
),
2
sin(
24
0
2
z
tg
D
d
pM
i
p
n
ięđ
поршня, его диаметром и количеством поршней
:
Формула (2) дает несколько завышенное значение рабочего объема, т.к.
не учитывает осевого смещения поршня, соответствующего углу
поворота
сливным окнами распределительного диска. Точная величина рабочего
объема определяется по формуле
поскольку реальное измерение угла
устройств затруднено, при выполнении работы
формуле (2).
Частота вращения выходного вала гидромотора определяется
подводимым расходом Q, рабочим объемом
, определяющего величину перекрытия между напорным и
без специальных измерительных
(2)
(3)
следует определять по
и объемным КПД
(4)
:
Крутящий момент на валу гидромотора создается поршнями,
находящимися под действием высокого давления, при этом момент,
создаваемый каждым поршнем, зависит от угла поворота ротора , угла
наклона диска
линиями.
Каждый
толкатель силу
подшипнике (наклонном диске) раскладывается на силу нормального
давления
обеспечивающую создание крутящего момента:
-й поршень, соединенный с напорной магистралью, передает на
и перепада давления
, которая на радиально-упорном
и тангенциальную «скатывающую» силу
между напорной и сливной
(5)
(6)
,
Крутящий момент, создаваемый каждым поршнем, определяется по
формуле
и суммарно для всего гидромотора имеем
(7)
16
,
1
0
2
)
2
sin(125,0
mi
i
pnкр
z
tgDdpM
(8)
m
m
кр
M
2/
0
VрM
кр
i
dt
dp
E
V
Q
i
iсж
где
высокого давления.
Формулы (7, 8) учитывают пульсацию крутящего момента, график
изменения которого аналогичен графику пульсации подачи насосов с
поправкой на число поршней m, соединенных с напорной полостью. Для
АПГ с 7 поршнями
.
определяется его рабочим объемом, перепадом давлений и полным КПД:
При переходе
соединению с напорной линией происходит почти мгновенное изменение
давления в этой полости, вызывающее появление расхода жидкости,
определяемого ее сжимаемостью:
- число поршней, одновременно находящихся под действием
принимает значения 3 и 4, в зависимости от угла
Среднее значение крутящего момента
-й поршневой полости от соединения с линией слива к
на валу гидромотора
(9)
(10)
Наличие большого мгновенного расхода сжимаемости, наряду с
вибрациями элементов конструкции АПГ, являются источником шума в
гидромашинах, общий уровень которого может достигать 75÷90 дБ. Для
снижения уровня шума на окнах торцевого распределительного диска
делают небольшие канавки, уменьшающие зону перекрытия. Этим
достигается: во-первых, более плавное соединение поршневых полостей с
напорным и сливным окнами распределительного диска, т.е. уменьшение
производной давления, а во-вторых, снижение угла переноса замкнутого
объема, что в сумме уменьшает уровень развиваемого гидромотором
шума.
Порядок выполнения работы.
1. Разобрать гидромотор, ознакомиться с его конструкцией и ее
особенностями, способом создания передачи на выходной вал крутящего
момента.
2. Произвести измерения геометрических размеров элементов
гидромотора, требуемых для определения его выходных характеристик.
3. Собрать гидромотор.
Обработка и представление результатов.
1. Зарисовать эскиз АПГ с указанием требуемых размеров.
17
2. Определить рабочий объем гидромотора и величину крутящего
МПаP
ном
3,6
МПаP 5,12
max
)/960( минобn
ном
)/2100
max
( минобn
)/30(
min
минобn
92,0
0
87,0
момента при номинальном
перепадах давления.
3. Определить требуемый расход жидкости для обеспечения номинальной
, максимальной
минимальной
.
4. Определить эффективную мощность АПГ при номинальных
параметрах, принять
.
частоты вращения; принять
и максимальном
и
18
Контрольные вопросы.
T
F
1. Каким образом создается «скатывающая» сила
?
2. Показать схему передачи крутящего момента на выходной вал.
3. Является ли данный АПГ реверсивной гидромашинной?
4. Может ли данный АПГ быть использован в качестве насоса?
5. Возможно ли объемное регулирование данного АПГ?
6. Для чего предназначено дренажное отверстие в корпусе?
19
Лабораторная работа № 3
Разборка гидроцилиндра, определение его выходных характеристик
Цель работы
Ознакомление с конструкцией гидроцилиндра, способами его
крепления, герметизацией поршня и штока, определение выходных
характеристик гидроцилиндра.
Теоретические основы
Гидроцилиндры (ГЦ) являются простейшими гидравлическими
механизмами для реализации возвратно-поступательного движения.
Конструктивные особенности ГЦ определяются их целевым назначением,
уровнем давления рабочей жидкости, развиваемыми усилиями,
способами крепления и подвода жидкости, наличием встроенных
концевых демпферов и другими факторами.
По принципу действия ГЦ бывают одностороннего действия
(движение под нагрузкой возможно только в одну сторону, возврат под
действием силы тяжести или пружины) и двустороннего действия
(движение под нагрузкой возможно в обе стороны).
По конструкции рабочих полостей ГЦ бывают с односторонним
штоком, двусторонним штоком, плунжерные, телескопические. По
способу торможения в конце хода – без торможения, с односторонним
торможением, с двусторонним торможением (торможение определяется
наличием встроенных демпферов).
По способу подвода рабочей жидкости ГЦ могут иметь подвод
жидкости через крышки (при этом подвижным органом является
поршень со штоком) и по штоку (при этом подвижным элементом
является корпус ГЦ).
По способу крепления ГЦ имеют исполнения с креплением на
лапах, на штоке, а также на проушинах и цапфах (в случаях совмещения
возвратно-поступательного движения штока с качанием ГЦ относительно
оси проушины или цапфы, перпендикулярной оси цилиндра).
Принципиальная обобщенная конструкция одноштокового ГЦ с
креплением на проушинах и односторонним торможением показана на
рис.1.
ГЦ состоит из задней глухой крышки 1, в проушине которой
установлена втулка 2 и которая содержит демпферную полость 3,
обратный клапан 4, подводящее отверстие 24 и неподвижное уплотнение
5; гильзы ГЦ 6, в которой расположен поршень 7, уплотняемый по
наружной поверхности уплотнительными кольцами 8 или 8’, в
зависимости от уровня давления в ГЦ. Поршень 7 с демпферной втулкой
23 укреплен на штоке 10 при помощи шайбы 21 и гайки 22, герметизация
соединения поршень – шток обеспечивается уплотнительным кольцом 9.
20
Шток выходит в проходную крышку 12, в которой установлены
4/
2
DS
б
4/)(
22
dDS
ш
xdD
н
Q
н
Р
шнвт
SQV /
бвтc
SVQ
шбнc
SSQQ /
трбcшннш
FSPSPF
)(
уплотнения 14 и 16 с промежуточным распорным кольцом 15, от
которого в крышке идет дренажное сверление 13; уплотнительные
манжеты поджимаются упорной втулкой 17, на которой при помощи
шайбы 19 укреплено грязесъемное кольцо 18.
Рис. 3.1. Принципиальная обобщенная конструкция одноштокового ГЦ.
Рабочими полостями ГЦ являются бесштоковая полость (со стороны
глухой крышки) площадью
проходной крышки)
размерами ГЦ являются
обозначении ГЦ.
При подаче рабочей жидкости с расходом нагнетания
в отверстие 20 она поступает в штоковую полость ГЦ, поршень со
штоком втягиваются внутрь корпуса со скоростью
происходит из отверстия 24 с расходом
превышает расход нагнетания:
, как правило, указываемые в
и штоковая (со стороны
. Основными определяющими
при давлении
; слив
, т.е. расход слива
.
На основном участке движения тянущее усилие на штоке определяется по
формуле
, (1)
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]