10.4 Запитання для самоперевірки
10.4.1 Поясніть принцип дії гідроциліндра. Назвіть основні його вузли та їх призначення.
10.4.2 Назвіть основні ознаки, за якими класифікуються гідроциліндри.
10.4.3 Наведіть приклади застосування гідроциліндрів у нафтогазовій промисловості.
10.4.4 Для чого призначені демпфери в гідроциліндрах?
10.4.5 Які конструкції демпферів Ви знаєте?
10.4.6 Поясніть послідовність складання та розбирання гідроциліндра.
Практичне заняття № 11 розрахунок основних параметрів гідротрансформатора
1.1 Мета і завдання
11.1.1 Ознайомлення з основними параметрами комплексного гідротрансформатора та його характеристикою.
11.1.2 Провести розрахунок основних розмірів коліс гідротрансформатора.
Тривалість заняття – 4 години.
11.2 Теоретичні відомості
Комплексним називається гідротрансформатор, який поєднює в собі властивості гідротрнсформатора та гідромуфти. Це досягається за рахунок встановлення реактора на муфті вільного ходу. Реактор, з залежності від знаку моменту на ньому може залишатися нерухомим, коли Мр > 0, або обертатися разом з потоком рідини, не чинячи на нього жодної дії при Мр < 0. В першому випадку гідротрансформатор працює із збільшенням величини моменту, що передається, в другому випадку – без зміни його величини, тобто в режимі гідромуфти. Принципова схема комплексного гідротрансформатора зображена на рис. 11.1.
Рисунок 11.1 – Схема комплексного гідротрансформатора
Так як і простий гідротрансформатор, він містить три колеса: насосне (н), турбінне (т) і реактор (р). Але реактор встановлений на муфті вільного ходу. Тому він може брати участь в перетворенні обертових моментів, або ні. В першому випадку гідротрансформатор працює як редуктор, в іншому – як гідромуфта. Типова зовнішня характеристика комплексного гідротрансформатора зображена на рис. 11.2.
Рисунок 11.2 – Характеристика комплексного
Гідротрансформатора
В режимі роботи, коли Мр > 0 момент на валу турбінного колеса МТ =МН + МР. В точці Д вплив реактора на потік припиняється і тому на всіх режимах за точкою Д МН =МТ.
Розрахунок гідротрансформатора
Колеса гідротрансформаторів і гідромуфт мають вигляд кругових решіток, утворених системою лопатей.
Решітки прийнято характеризувати наступними параметрами:
1 Крок решітки – відстань між двома сусідніми лопатями, виміряна по дузі відповідного кола:
|
|
,де D – діаметр кола, на якому визначається крок;
z – число лопатей.
2 Довжина хорди l профілю – відстань між крайніми точками середньої лінії профілю лопаті.
3 Відносний крок – відношення кроку решітки до довжини хорди:
|
|
.4 Густота решітки – відношення довжини хорди до кроку решітки.
|
|
.Для коліс гідротрансформаторів t = 1,1 … 1,7.
5 Відносна хорда – відношення довжини хорди профілю до діаметра:
|
|
.6 Форма профілю. За формою профілю лопаті бувають плоскими, циліндричними, просторовими і аеродинамічними.
Основне рівняння лопатевих гідромашин
Виведення основного рівняння розглянемо на прикладі насосного колеса відцентрового типу (рис. 11.3).
При русі рідини через робоче колесо вона приймає участь в двох рухах: відносному вздовж контуру лопатей W і переносному разом з колесом, що обертається U. Геометрична сума цих швидкостей рівна абсолютній швидкості C.
|
|
,
,
де
–
вектор абсолютної швидкості;
– вектор
відносної швидкості;
– вектор
колової швидкості.
Введемо позначення:
r1, r2 – вхідний і вихідний радіуси;
U1, U2 – колові швидкості на вході в робоче колесо і на виході з нього;
W1, W2 – відносні швидкості на вході в робоче колесо і на виході з нього;
α1, α 2 – кути між напрямами абсолютних і колових швидкостей (гідродинамічні кути);
β1, β 2 – кути між напрямками відносних швидкостей і зворотніми колових (кути лопатей);
CM1, CM2 – меридіальні швидкості на вході і виході з робочого колеса.
Рисунок 11.3 – Схема робочого колеса лопатевої машини