Методички к лабораторным работам / Снятие характеристики 2

Министерство образования Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

СнЯтие характеристики гидропривода

С дроссельным регулированием.

Методические указания

к выполнению лабораторной работы

по курсу «Гидравлика и гидропривод»

для студентов специальности 170900

Одобрено

редакционно-издательским советом

Балаковского института техники,

технологии и управления

Балаково 2004

Ц е л ь р а б о т ы : Ознакомиться с принципом действия объемного

гидропривода, соединением гидрооборудования, способами регулирования скоростей движения рабочих органов. Приобрести навыки в испытании гидроприводов.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Гидроприводом называется совокупность объемных гидромашин, гидроаппаратуры, гидролиний и вспомогательных устройств, предназначенных для передачи энергии и преобразования движения посредством жидкости.

Под регулированием понимается возможность изменения скорости движения выходного звена гидропривода. Различают объемное и дроссельное регулирование. Объемное регулирование производится за счет изменения объема рабочих камер гидромашин. При дроссельном регулировании подача рабочей жидкости насосом практически постоянна. Изменение подачи рабочей жидкости в гидродвигатели происходит за счет отвода части подачи насоса в гидробак. Возможна установка дросселя последовательно с гидродвигателем или параллельно ему.

Характеристикой гидропривода называют зависимость скорости движения выходного звена от нагрузки.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Гидравлическая схема стенда представлена на рис.1.

Стенд состоит из пластинчатого насоса (1), предохранительного клапана(2), регулируемых дросселей (3), расходомера (4), манометров (5) , фильтра рабочей жидкости (6), гидродвигателя (7), тормозного двигателя (8), гидрораспределителей (9), гидроцилиндра (10), дросселя регулировки нагрузки (11), гидробака (12).

Рис. 1. Гидравлическая схема стенда.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

1. Перед проведением опытов необходимо повторить инструкцию по

правилам безопасности в лаборатории.

2. Перед проведением д а н н о й р а б о т ы необходимо получить дополнительный инструктаж по технике безопасности у преподавателя.

3. Изучение конструкции установки производится только при выключенном центральном рубильнике.

4. Включение установки и регулировку клапана производить только под наблюдением и с разрешения преподавателя.

5. При проведении опыта аккуратно обращаться со стеклянными и хрупкими приборами, оборудованием лаборатории.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить конструкцию стенда, гидрооборудования и приборов для снятия характеристики.

2. Начертить гидросхему испытательного стенда.

3 Снять характеристику гидропривода вращательного движения с дроссельным регулированием при п о с л е д о в а т е л ь н о й установке дросселя. (Регулировку дросселя 3 проводит преподаватель для каждого звена)

3.1. Установить минимальное давление срабатывания предохранительного клапана 2, повернув регулировочный винт на два оборота против часовой стрелки.

3.2. Включить в работу гидропривод вращательного движения и, полностью закрыв дроссель 11, остановить вращение вала гидромотора. В этом случае вся подача насоса, проходя через предохранительный клапан 2, направляется в гидробак 12.

3.3. Плавно вращая регулировочный винт предохранительного клапана 2 по часовой стрелке, установить указанное преподавателем давление срабатывания предохранительного клапана (1- 4) Мпа, контролируя его по манометру на напорной гидролинии.

3.4. Включить режим холостого хода, установив гидрораспределитель привода мотора в нейтральное положение.

3.5. Измерить секундомером время прохождения через расходомер 4 определенного объема масла. Для удобства расчетов и получения приемлемой погрешности рекомендуется измерять время прохождения через расходомер 10 дм³ масла. При проведении каждого опыта снимаются :показания манометров, фиксирующих давление в определенных точках гидросистемы. Частота вращения вала гидромотора определяется по электронному тахометру. Потребляемая электродвигателем мощность на каждой фазе измеряется ваттметром. Результаты измерений заносят в таблицу.

3.6. Включить гидрораспределителем гидромотор 7 в работу и, изменяя нагрузку на валу гидромотора игольчатым дросселем 11, установить указанные преподавателем частоты вращения вала гидромотора. (Контроль по тахометру). На каждой фиксированной частоте вращения провести измерения, изложенные в пункте 3.5.

4. Снять характеристику гидропривода вращательного движения

с дроссельным регулированием и п а р а л л е л ь н о й установкой дросселя.

4. 1. При полностью закрытом игольчатом дросселе, установленном

параллельно гидродвигателю, выполнить пункты 3.1 - 3.5.

4. 2. Уменьшить нагрузку на валу гидромотора игольчатым дросселем 11, так, чтобы давление насоса составило определенную часть от максимального (по согласованию с преподавателем).

4. 3. Увеличить площадь проходного сечения дросселя 3, установленного параллельно гидромотору, повернув регулировочный винт на 0.5 оборота по часовой стрелке.

4. 4. Изменяя нагрузку игольчатым дросселем 11, получить ряд частот вращения вала мотора. На каждой фиксированной частоте вращения провести измерения, изложенные в пункте 3.5.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

Расходомером измеряем объем жидкости, прошедший через гидродвигатель, за определенный промежуток времени.

Расход через гидродвигатель

Q_М =W/t (1)

где W -объем жидкости прошедшей через гидродвигатель

t -время прохождения объема жидкости

Подача насоса Q_Н измеряется расходомером при работе установки в режиме холостого хода (пункт 3.4. порядка выполнения работы) и принимается при выполнении данной работы постоянной, так как в используемом диапазоне давлений объемный КПД насоса изменяется незначительно.

При последовательной установке дросселя расход через него равен расходу через гидродвигатель Q_ДР = Q_М.

При параллельной установке дросселя расход через него равен разности расходов через насос и гидродвигатель Q_ДР = Q_Н - Q_М.

Полезная мощность насоса

N_ПН =Р_Н Q_Н (2)

Мощность, затраченная на привод электродвигателя рассчитывается по показаниям ваттметра

N_ЭЛ =N_A +N_B + N_C (3)

где N_A, N_B, N_C - показания ваттметра по фазам

Мощность, затраченная на привод насоса

N_ЗН = N_ЭЛ _ЭЛ , (4)

где _ЭЛ - КПД электродвигателя. При выполнении данной работы принять его постоянным и равным 0,86.

Мощность, затраченная на привод гидродвигателя

N_ЗГ =Р_1М Q_М (5)

где Р_1М – давление перед гидродвигателем

Полезная мощность гидродвигателя

N_ПГ = (Р_1М –Р_2М )Q_М _М (6)

где Р_2М – давление после гидродвигателя.

_М - КПД гидродвигателя. При выполнении данной работы принять его постоянным и равным для аксиально-поршневого мотора 0,92.

КПД гидропривода

_ГП = N_ПГ / N_ЗН (7)

КПД процесса управления

_ПУ = N_ЗГ / N_ПН (8)

По результатам расчетов и построить зависимости частоты вращения вала мотора от нагрузки n_M =  (Р_Н), КПД гидропривода и КПД процесса управления от нагрузки. _ГП = (Р_Н) ; _ПУ =  (Р_Н).

О п р е д е л е н и е п о г р е ш н о с т и эксперимента.

Случайными погрешностями пренебрегаем и рассмотрим только

систематические погрешности.

Погрешность расхода жидкости определяется как погрешность косвенных измерений.

Согласно выражению (1) относительная погрешность определения расхода составит:

( 9 )

где через обозначены абсолютные ошибки измерения отдельных

величин, входящих в выражение (1).

Объем рабочей жидкости определяется расходомером роторного типа для измерения расхода нефтепродуктов с погрешностью 0,1%.

Абсолютная ошибка измерения объема составит:

(10)

Время измеряется секундомером, абсолютная ошибка измерения составляет  0,5 с.

Давление жидкости измеряется механическим манометром и абсолютная ошибка измерения определяются в соответствии с классом точности прибора, используемого для измерения данной величины по формуле:

(11)

где P_max -максимальное значение шкалы прибора

K -класс его точности

Таблица

N п/п	Параметры	Обозн.	Ед. изм.	Опыты
				1	. . .	8
1 2 3 4 5 6 7 8	Измеряемые параметры Давление: после насоса перед гидродвигателем после гидродвигателя Объем масла, прошедшего через расходомер Время отсчета Потребляемая мощность по фазам : А B C Суммарная мощность Частота вращения вала гидромотора	РН Р1М Р2М W t Nа Nb Nc N n	Па Па Па дм3 c Вт Bт Bт Bт об/мин
9 10 11 12 13 14 15 16 17	Рассчитываемые величины Подача насоса Расход через: гидродвигатель дроссель Мощности: полезная насоса затраченная насосом затраченная на гидродв. полезная гидродвигателя К П Д гидропривода процесса управления	QН QГ QД Nпн Nзн Nзг Nпг	дм3/c дм3/c дм3/c Вт Вт Вт Вт

СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА ПО РАБОТЕ

Отчет по работе оформляется письменно в отдельной тетради для лабораторных работ каждым студентом и должен содержать:

1. Название лабораторной работы.

2. Формулировку цели работы.

3. Некоторые основные понятия и формулы.

4. Схему и описание лабораторной установки.

5. Таблицу с результатами опытов.

6. Необходимые графические зависимости.

7. Выводы.

Схема установки, таблицы и графики должны быть выполнены в карандаше с использованием чертежных принадлежностей или на компьютере.

Вопросы для самопроверки

1. Показать все элементы гидрооборудования на схеме и стенде.

2. Как соединены между собой гидроцилиндр и гидрометр?

3. За счет чего создается нагрузка мотора?

4. Охарактеризовать установленное гидрооборудование.

5. Как измерить расход масла через гидродвигатель?

6. Объяснить порядок включения гидрооборудования стенда.

Литература

Основная

1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебн. для машиностр. вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. - М.: Машиностроение, 1982. - 426 с.

2. Гидроприводы и гидропневмоавтоматика станков/ В.А.Федорец, М.Н. Педченко, А.Ф.Пичко и др.: Под ред. В.А. Федорец.-К.: Высш. шк., 1987.-375 с.

Дополнительная

1. Юшкин В.В. Основы расчета объемного гидропривода: Учебн. пособие для вузов.- Мн.: Высш. шк., 1982.- 93 с.

2. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник.- М.: Машиностроение, 1983.- 286 с.

3. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидпроприводы: Справочник. М.: Машиностроение, 1988. -512 с.

Время, отведенное на лабораторную работу

Подготовка к работе	0,6 акад.ч
Выполнение работы	0,6 акад.ч
Обработка результатов эксперимента и оформление отчета	0,8 акад.ч

Методические указания

к выполнению лабораторной работы

СнЯтие характеристики гидропрИвода

С дроссельным регулированием.

Составил: Сизов Владимир Михайлович

Рецензент: Устинов А.Н.

Подписано в печать		Формат 6084 1/16
Бумага	Усл. печ. л	Уч. изд. л.
Тираж	Заказ	Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, г, Саратов, ул. Политехническая, 77

Копипринтер БИТТиУ г. Балаково, ул. Чапаева, 140

13