13,14,15,16,17,18 кукьян
.doc
Министерство образования и науки Российской Федерации
ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Горно – нефтяной факультет
Кафедра Нефтегазовые технологии
Контрольная работа по дисциплине
Гидромашины и компрессора
Выполнил: студент
группы РНГМз-10-3
Моисеев А.В.
Проверил: Кукьян А.А.
Пермь 2014
Контрольная работа 2
Задача № 2 (Вариант 17)
Произвести расчет и дать схему объемного гидропривода возвратно-поступательного движения при следующих данных: необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу, Р; длина хода поршня Lп; средняя скорость движения рабочего органа .
Трубопровод гидросистемы длиной lг имеет n резких поворотов на 900, два колена с плавным изгибом на 900 и радиусом закругления , один предохранительный клапан и золотник управления. В качестве рабочей жидкости используется масло АМГ10.
Числовые значения исходных данных приведены в таблице 7.
Таблица 7
Наименование данных, единица измерения |
Значение |
Полезное усилие, передаваемое рабочему органу Р, кН |
40 |
Ход поршня силового гидроцилиндра Lп, м |
0,8 |
Средняя скорость движения рабочего органа , мм/мин |
600 |
Длина трубопровода гидросистемы lг, м |
40 |
Число резких поворотов трубопровода гидросистемы n, шт |
5 |
Решение: Начертим схему объемного гидропривода, которая приведена ниже на рис. 3.
Масло АМГ10 (Гидравлическое масло АМГ-10 применяется в гидросистемах авиационной и наземной техники, работающей в интервале температур окружающей среды от - 60 до 55°С. ГОСТ 6794-75 Вырабатывается на основе глубокодеароматизированной низкозастывающей фракции, получаемой из продуктов гидрокрекинга парафинистых нефтей и состоящей из нафтеновых и изопарафиновых углеводородов. Содержит загущающую и антиокислительную присадки, а также специальный отличительный органический краситель.) при температуре 400С имеет динамическую вязкость μ =11,5 мПа∙с и плотность ρ = 750 кг/м3.
Выберем силовой гидроцилиндр ГЦ 160.1200.24.000 с диаметром цилиндра (поршня) D = 160 мм, штока поршня d = 90 мм, с длиной хода Lп = 1200 мм и с максимальным рабочим давлением 24 МПа.
Определим расход масла в силовом гидроцилиндре, необходимый для перемещения поршня гидроцилиндра с заданной скоростью
м3/с.[1,стр.317] Определим подачу насоса
м3/с. [1,стр.317]
Выберем для трубопровода гидросистемы трубы с диаметром dтр = 8 мм.
Определим скорость движения масла в трубопроводе гидросистемы
= 3,04 м/с. [1,стр.320]
Определим режим течения масла в трубопроводе гидросистемы. Для этого вычислим числа Рейнольдса
= 1585. [1,стр.320]
Так как < 2320 , то режим течения масла в трубопроводе гидросистемы ламинарный (2320 - критическое число Рейнольдса).
Коэффициент гидравлического трения определим по формуле:
= 0,0404. [1,стр.322]
Определим потери напора в трубопроводе гидросистемы:
Трубопровод гидросистемы длиной lг имеет n резких поворотов на 900, два колена с плавным изгибом на 900 и радиусом закругления , один предохранительный клапан и золотник управления.. Значит
,
где ,, и - коэффициенты местного сопротивления резких поворотов, плавных поворотов, предохранительного клапана и золотника управления соответственно (из Приложения 2).
= 102,87 м.
Определим давление в силовом гидроцилиндре, переходящее в полезное усилие
= 2,912 МПа.
Определим мощность силового гидроцилиндра
= 571,6 Вт.
Рис. 3 Схема объемного гидропривода
1- силовой гидроцилиндр; 2 - насос; 3 - золотник управления; 4 - предохранительный клапан; 5 - трубопровод гидросистемы; 6 - бак. |
Определим давление насоса
= 3,669 МПа.
Определим мощность насоса
= 799,8 Вт.
Определим время одного хода поршня
80 с.
Вопрос 18. Нарисуйте в координатах P – V, и T – S и объясните процесс многоступенчатого сжатия газа в поршневом компрессоре.
Для получения больших конечных давлений используют многоступенчатые компрессоры. При сжатии газов при 1<n<k его температура повышается.
При больших значениях πK могут быть достигнуты температуры, опасные для эксплуатации (может произойти возгорание масла и потеря прочности деталей), поэтому πK ограничивают величинами порядка 4÷6. Применяют многоступенчатое сжатие и промежуточное охлаждение газов между ступенями сжатия.
К1; К2; К3 – ступени сжатия;
ТО1; ТО2 – промежуточные теплообменники.
При конструировании компрессоров стараются обеспечить равномерное распределение работы между ступенями:
lK1=lК2=lK3
Кроме того, πK и n стараются делать одинаковыми. В этом случае изменение температуры газа в каждой ступени также будет одним и тем же:
В промежуточных теплообменниках газ охлаждается до начальной температуры при p=const.
Рабочая диаграмма.
m – число ступеней; если m→∞, то n=1; отсюда, уменьшается требуемая мощность двигателя привода.
1-2; 2'-3; 3'-4 – процессы сжатия в ступенях;
2-2'; 3-3' – охлаждение в теплообменнике.
Наличие теплообменников приближает многоступенчатое сжатие к изотермическому.
|
|
|
Изображение процессов сжатия в тепловой диаграмме:
Вся теплота:
Список литературы
1.Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры Учебник для вузов. М.:Недра 1981
2.Караев М.А. Гидравлика буровых насосов М.:Недра 1983
3.Калекин А.А. гидравлика и гидравлические машины. М.: Мир 2005
4. http://nasos.tula-oblast.ru
5. www.energoxm.ru