- •Введение
- •1. Лабораторный практикум
- •1.1. Лабораторная работа № 1. Энергетические испытания шестеренного насоса с переливным клапаном
- •1.1.1. Теоретические основы
- •1.1.2. Методика выполнения эксперимента
- •1.1.3. Порядок выполнения лабораторной Работы
- •1.1.4. Содержание отчета и его форма
- •1.2. Лабораторная работа № 2. Испытания центробежных насосов
- •1.2.1. Теоретические основы
- •1.2.2. Методика выполнения эксперимента
- •1.2.3. Порядок выполнения лабораторной работы «Испытание одиночного центробежного насоса»
- •1.2.4. Порядок выполнения лабораторной работы «Испытание двух последовательно соединенных центробежных насосов»
- •1.2.5. Порядок выполнения лабораторной работы «Испытание двух параллельно соединенных центробежных насосов»
- •1.2.6. Содержание отчета и его форма
- •1.3. Лабораторная работа № 3. Исследование объемного гидропривода с дроссельным регулированием
- •1.3.1. Теоретические основы
- •1.3.2. Методика выполнения эксперимента
- •1.3.3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •1.3.4. Содержание отчета и его форма
- •1.4. Лабораторная работа № 4 испытания центробежных вентиляторов
- •1.4.1. Теоретические основы
- •1.4.2. Методика выполнения эксперимента
- •1.4.3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •1.4.4. Содержание отчета и его форма
- •1.5. Контрольные тестовые вопросы к лабораторным работам
- •2. Контрольные практические работы
- •2.1. Расчет регулирующих устройств гидравлических и пневматических систем
- •2.1.1. Пример решения задачи
- •2.1.2. Задача № 1 для самостоятельного решения
- •2.1.3. Задача № 2 для самостоятельного решения
- •2.2. Расчет гидропневматических приводов технических систем
- •2.2.1. Пример решения задачи
- •2.2.2. Задача № 3 для самостоятельного решения
- •2.2.3. Задача № 4 для самостоятельного решения
- •3. Курсовой проект
- •3.1. Тематика и содержание курсового проекта
- •3.2. Общие правила оформления курсового проекта
- •3.3. Методика гидравлического расчета сложных трубопроводных систем
- •1 Расчет гидравлического привода
- •1.1 Определение основных параметров и выбор силовых цилиндров
- •2. Выбор рабочей жидкости для гидропривода
- •1.3 Подбор распределительно-регулирующей и предохранительной аппаратуры
- •1.3.1 Выбор распределителя
- •1.3.2 Выбор напорного клапана давления
- •1.4 Подбор и расчёт вспомогательных элементов гидропривода
- •1.4.1 Расчёт и выбор гидролиний
- •1.4.2 Выбор кондиционеров рабочей жидкости
- •1.4.3 Расчет и выбор гидроемкостей
- •1.5 Определение объемных утечек и расчет потерь давления в гидроприводе
- •1.7 Обоснование способа регулирования скорости выходных звеньев гидропривода
- •1.8 Составление принципиальной гидравлической схемы гидропривода
- •1.9 Построение характеристик гидропривода и определение общего кпд
- •1.10 Расчет теплового режима работы гидропривода
- •1.11 Определение металлоемкости гидропривода
- •1.12 Приборы контроля параметров рабочей жидкости
- •Библиографический список
- •3.4.2 Гидравлический расчет приводов главного движения протяжных станков
- •Заключение
- •Библиографический список
- •12. Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам: учеб. Пособие/ под ред. Б.Б. Некрасова.- м.:Высш. Шк., 1989. - 245 с.
- •13. Бутаев д.А. И др. Сборник задач по машиностроительной гидравлике: учеб. Пособие/под ред. И.И. Куколевского и л.Г. Подвивза.- м.: Машиностроение, 1981. - 484 с.
- •20. Киселев п.Г. И др. Справочник по гидравлическим расчетам: учебное пособие. - м.: Энергия, 1972. – 312 с.
- •Оглавление
- •Гоувпо «Воронежский государственный технический университет»
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.2.1. Пример решения задачи
Пусть насос 1 гидросистемы продольной подачи рабочего стола металлорежущего станка (МРС) нагнетает масло «Индустриальное 20» при температуре Т = 60 через гидрораспределитель 2 в силовой гидроцилиндр 3, шток которого нагружен силой F (см. рис. 2.6). Диаметр поршня гидроцилиндра , штока - . КПД гидроцилиндра: механический - объемный - . Напорные и сливные гидролинии между агрегатами выполнены новыми стальными холоднотянутыми трубами с эквивалентной шероховатостью длиной L и диаметром d.
Рис. 2.6. Гидросхема продольной подачи стола МРС
Определить скорость перемещения стола МРС при рабочем ходе (движение поршня гидроцилиндра вправо). Кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости = 0,14 Ст (Т = 60 ), плотность - (Т = 50 ), коэффициент температурного расширения - . Характеристика насоса задана в таблице 2.3. Местные сопротивления в гидросистеме учитывать только для гидрораспределителя 2 ( ). F = 25 кН; = 100 мм; = 50 мм; L = 150 см; d = 15 мм.
Таблица 2.3
Характеристика насоса
|
0,00 |
1,50 |
1,65 |
|
4,00 |
3,00 |
0,00 |
Преобразуем гидравлическую схему подачи рабочего стола МРС, приведенную на рис. 2.6, к расчетной путем подразделения ее на два участка простых трубопроводов, соединенных между собой последовательно через местное сопротивление в виде силового гидроцилиндра. При решении задачи используем графоаналитический метод решения с построением характеристик трубопроводов, сети и насоса. Как известно, потери напора в простом трубопроводе определяются выражением
, (2.22)
где - статический напор на выходе из простого трубопровода;
k и m - параметры, зависящие от режима движения жидкости.
Критерием смены режимов течения является число Рейнольдса
Re = vd/ = 4Q/d. (2.23)
При достижении критического значения числа Рейнольдса = 2300 величина критического расхода жидкости будет равна
, (2.24)
где d - диаметр трубопровода;
- кинематический коэффициент вязкости.
При до критических расходах ( ) потери напора на трение и местные сопротивления составляют
, (2.25)
где l - длина трубопровода;
- эквивалентная длина трубопровода, определяемая уравнением
. (2.26)
При сверхкритических расходах ( ) потери напора на трение и местные сопротивления находят по уравнению
, (2.27)
где коэффициент вязкого трения Дарси определяется в зависимости от характера течения жидкости в трубопроводе (гидравлически гладкие или шероховатые трубы).
Для гидравлически гладких труб при
. (2.28)
При коэффициент Дарси находят по уравнению
. (2.29)
При имеем полностью шероховатые трубы и
. (2.30)
Статический напор на конце трубопровода характеризует собой потери напора на местное сопротивление в виде силового гидроцилиндра и определяется выражением
, (2.31)
где - плотность жидкости;
F - внешняя нагрузка;
- диаметры поршня и штока.
Плотность жидкости изменяется с температурой в соответствии с зависимостью
, (2.32)
где - изменение температуры от исходной.
Подставляя численные значения в уравнения (2.22)-(2.32) для первого участка простого трубопровода (от насоса через гидрораспределитель до входа в силовой гидроцилиндр) будем иметь
.
.
(м).
При (ламинарный режим течения) имеем
(м).
. (2.33)
При (турбулентный режим течения) предельное значение числа Рейнольдса определяют по максимальному расходу насоса
;
,
и, согласно выражению (2.29) (2000 12505 112000), коэффициент Дарси будет равен
.
(м).
(м). (2.34)
Характеристики второго участка простого трубопровода (от выхода из силового гидроцилиндра через гидрораспределитель до слива в масляный бак) будут идентичными характеристикам первого участка, только без статического напора (на сливном конце трубопровода нагрузка отсутствует). Характеристики сети первого и второго участков простых трубопроводов, описываемых уравнениями (2.33) и (2.34), представлены на рис. 2.7 кривыми 1 и 2.
Осуществляя графическое сложение характеристик соединенных последовательно простых трубопроводов получаем суммарную характеристику сети (рис. 2.7, кривая 1+2). Накладывая на суммарную характеристику сети характеристику насоса (рис. 2.7, кривая 3), получаем рабочую точку А, показывающую величину подачи рабочей жидкости насосом в сеть, т.е. .
Рис. 2.7. Характеристика сети и насоса
Скорость перемещения стола МРС при рабочем ходе будет определяться выражением
. (2.35)
Подставляя численные значения, находим
.