2805
.pdf131
гидравлических потерь в соответствующей гидроаппаратуре и тру-
бопроводах. Гидравлическая мощность N (кВт) потока с давлением
р (МПа) и расходом Q (л/мин) определяется выражением : N = pQ / 60. Зная потребляемую мощность в каждом переходе цикла, а также давление (перепад давлений) и расход, которые идут на совершение полезной работы, можно определить среднее количество теплоты,
выделяемой в системе в единицу времени :
Q1 N1 p1Q1 / 60 t1 N2 p2 Q2 / 60 t2 , tЦ
где p1 , p2 ... - перепад давлений, идущий на преодоление полезной нагрузки, МПа; Q1 , Q2 ... - расход, отбираемый из напорной линии в каждом переходе цикла, л/мин.
Чтобы рассеять выделяющуюся теплоту и при этом нагрев рабо-
чей жидкости относительно окружающего воздуха не превышал до-
пустимой величины, нужно иметь достаточные размеры гидробака для естественного теплообмена, или вводить принудительное охла-
ждение (теплообменниками или холодильными установками).
Объем жидкости V в гидробаке c естественным теплообменом,
который необходим для рассеяния теплоты Q1 в единицу времени при условии, что температура будет не более, чем на T превышать температуру окружающего воздуха, можно приближенно опреде-
лять по формуле : V 2,7 104 Q1 / T 3 (л). |
3.3. Задание на курсовой проект (работу)
Широкое распространение в агрегатных станках и автоматиче-
ских линиях получили гидроприводы подач с дроссельным регули-
132
рованием скорости. Цикл работы агрегатной силовой головки включает ускоренный ее подвод к заготовке, рабочую подачу, вы-
стой на упоре и ускоренный отвод в исходное положение. Принци-
пиальная схема гидропривода подачи силовой головки агрегатного станка приведена на рис. 45. При включении электромагнита Y2
масло под давлением от насоса 1 подводится через золотниковый гидрораспределитель 2 в штоковую полость силового гидроцилинд-
ра 3 привода агрегатной головки. Агрегатная головка ускоренно пе-
ремещается влево, при этом масло из поршневой полости гидроци-
линдра 3 через гидролинию, открытый золотник ускоренных ходов
4, дроссель скорости ускоренных перемещений 7 и гидрораспреде-
литель 2 вытесняется в масляный бак. В конце ускоренного подвода кулачок, установленный на агрегатной головке, нажимает на ролик золотникового устройства 4 и
133
Рис.45. Схема гидропривода подачи силовой головки агрегатного станка
плавно перекрывает проход масла через проточки золотника 4. По-
этому в дальнейшем масло из поршневой полости гидроцилиндра 3
может вытесняться только через регулятор потока 5, который отре-
гулирован на расход, соответствующий рабочей подаче агрегатной головки.
Агрегатная головка движется с рабочей подачей, инструмент об-
рабатывает деталь, а в конце рабочего хода головка доходит до же-
сткого упора. При этом дается некоторое время на выстой на упоре для зачистки обработанных торцовых поверхностей.
После выстоя отключается электромагнит Y2 и включается элек-
тромагнит Y1. Гидрораспределитель 2 переключается в положение,
при котором масло под давлением от насоса 1 через гидролинию,
134
дроссель скорости ускоренных перемещений 7, обратный клапан 6
подврдится в поршневую полость гидроцилиндра 3, а штоковая по-
лость гидроцилиндра 3 через гидрораспределитель 2 сообщается гидролинией со сливом в масляный бак. Агрегатная головка уско-
ренно отводится вправо до исходного положения, где подается ко-
манда на отключение электромагнита Y1. При этом пружины уста-
навливают золотник гидрораспределителя 2 в среднее положение,
обе полости гидроцилиндра 3 соединяются со сливной магистралью и агрегатная головка останавливается. Далее цикл повторяют.
Основные особенности данной схемы:
1. Регулирование рабочей подачи производится дросселем с ре-
гулятором потока, включенным на выходе из гидроцилиндра, что обеспечивает постоянство подачи инструмента при изменениях на-
грузки и, в частности, обеспечивает плавный выход сверл при обра-
ботке сквозных отверстий.
2. Управление торможением рабочего узла при переходе с быст-
рого подвода на рабочую подачу производится по схеме “с контро-
лем по пути”, что позволяет точно и надежно переходить на рабо-
чую подачу вблизи режущего инструмента от обрабатываемой по-
верхности, т.е. максимально уменьшить время “обработки воздуха”. 3. Для увеличения расхода масла через регулятор потока 5 он подключен к рабочей полости гидроцилиндра с большей площадью,
т.е. поршневой.
Для гидравлической схемы, изображенной на рис. 45, необходимо
:
135
1.Построить характеристики каждой гидролинии, сети в целом и насоса с переливным клапаном. Найти параметры рабочих точек во всех операциях цикла.
2.Построить циклограммы p = f (t) и Q = f (t).
3. Определить величины развиваемой и потребляемой мощно-
стей, а также К.П.Д. по операциям цикла.
4. Произвести расчет теплообменника, охлаждающего рабочую
жидкость.
Исходные данные для проведения расчетов :
Рабочая жидкость - масло "Индустриальное 20" при температуре
500 : = 891 кг / м3 ; = 0,235 Ст. Длины ходов агрегатной головки:
рабочего хода - LРХ = 10 мм; при подводе к обрабатываемой заго-
товке - LП = 50 мм. Сила сопротивления движению агрегатной го-
ловки в период холостого хода - R ХХ = 0,2 кН. Длины гидролиний : -
от насоса 1 до гидрораспределителя 2 - l ТР 1 = 1 м; от гидрораспре-
делителя 2 до гидродвигателя 3 - lТР 2 =2 м; от гидродвигателя 3 до золотника 4 - lТР 3 = 1 м; от гидродвигателя 3 до регулятора потока 5
и обратного клапана 6 - |
lТР4,5 = 2 м; от золотника 4 до дросселя 7 - |
lТР 6 = 2 м; от регулятора |
потока 5 и обратного клапана 6 до |
дросселя 7 - lТР7,8 =
= 0,5 м; от гидрораспределителя 2 до сливного отверстия в масляном баке - lТР 9 = 1 м.
Длинами гидролиний от дросселя 7 до гидрораспределителя 2 и
всасывающего трубопровода насоса пренебречь.
136
Величины коэффициентов местных сопротивлений |
: гидрорас- |
|||||||
пределитель 2 - |
Р = 8; золотник 4 |
- |
ЗУ = 6; клапан обратный 6 - |
|||||
КО = 4; регулятор потока 5 - |
РП ; дроссель 7 - ДР = 15. |
|||||||
Номинальный теоретический расход насоса 1- Q НТ |
30л / мин; но- |
|||||||
минальное давление в насосе |
- Р Н |
|
20МПа; объемный К.П.Д. насо- |
|||||
са - |
0 |
0,8. Характеристика переливного клапана (линейная) : при |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р КЛ |
0,8Р Н , QКЛ |
0; при Р КЛ |
1,2Р Н , Q КЛ |
Q НТ . |
|
|||
К.П.Д. гидродвигателя 3 - |
ГЦ |
0,9 . |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Другие исходные данные, а именно, : диаметр трубопроводов гидролиний dТР , нагрузка на агрегатную головку в период рабочего
хода R РХ , диаметры поршня D П |
и штока D Ш силового гидродвига- |
|||||||
теля и коэффициент местного сопротивления регулятора потока |
РП |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приведены в таблице 20. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Таблица 20 |
|
|
|
|
Исходные данные для расчета |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№№ |
РП |
D П , мм |
|
D Ш , мм |
RРХ , кН |
|
dТР , мм |
|
вар. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
|
1. |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
2. |
|
|
|
|
4 |
|
10 |
|
3. |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
4. |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
5. |
|
|
|
|
5 |
|
10 |
|
6. |
|
60 |
|
40 |
|
|
12 |
|
7. |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
8. |
|
|
|
|
6 |
|
10 |
|
9. |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
10. |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
11. |
|
|
|
|
8 |
|
10 |
|
12. |
40 |
|
|
|
|
|
12 |
|
13. |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
137
14. |
|
|
|
4 |
10 |
15. |
|
|
|
|
12 |
16. |
|
|
|
|
8 |
17. |
|
|
|
5 |
10 |
18. |
|
50 |
35 |
|
12 |
19. |
|
|
|
|
8 |
20. |
|
|
|
6 |
10 |
21. |
|
|
|
|
12 |
22. |
|
|
|
|
8 |
23. |
|
|
|
8 |
10 |
24. |
|
|
|
|
12 |
4. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫХОДНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ
1. Укажите закон вязкого трения Ньютона-Петрова:
1) = |
(dU / dh); |
2) p = vc; |
3) F = |
S (dU/dh); |
4) p = pо + h. |
2.Для какого режима течения справедлив закон вязкого трения:
1)ламинарного; 2) переходного; 3) турбулентного.
3.Укажите взаимосвязь динамической и кинематической вяз-
кос-
тей жидкости: 1) = g; 2) = ; 3) = g; 4) = g.
4.Как изменяется кинематическая вязкость капельных жидкос-
тей с возрастанием температуры: 1) увеличивается;
2)уменьшается; 3) не изменяется.
5.Как изменяется кинематическая вязкость газов с возрастанием температуры: 1) увеличивается; 2) уменьшается;
3)не изменяется.
6.Назовите размерность динамической и кинематической вязко-
стей в системе единиц СИ: 1) Па с ; 2) Н / м3 ; 3) Н с / м2 ;
4)кгс с / м2 ; 5) кгс / с; 6) см2 / с ; 7) м2 / с ; 8) дин с / см2 .
138
7.Как изменяется время истечения исследуемой жидкости из вискозиметра Энглера при повышении ее температуры:
1)увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменяется.
8.Какая вязкость исследуется на вискозиметре Энглера:
1)динамическая; 2) кинематическая; 3) условная.
9.Почему температуру воды в опытах на вискозиметре Энглера выбирают равной 20 С: 1) примерно соответствует темпера-
туре окружающей среды; 2) принимается за эталон.
10.Какое соотношение вязкости исследуемой жидкости с вязко-
стью воды при 20 С должно выдерживаться в опытах:
1)вязкость воды больше; 2) вязкость воды меньше;
3)вязкости равны.
11.Как изменяется вязкость капельных жидкостей с увеличени-
ем давления: 1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменя-
ется.
12. Укажите выражение для определения градуса Энглера:
1) Тиссл./ Твод.; 2) t / tв; 3) иссл./ в.; 4) / в.,
где Т - температура; t - время.
13. Укажите выражение для определения гидростатического дав-
ления в точке : 1) F / S ; 2) p S ; 3) lim S 0 |
F |
. |
|
||
|
S |
14.Укажите размерность давления в системе единиц СИ :
1)Н; 2) Н / м2 ; 3) мм. рт. ст.; 4) мм. вод. ст.; 5) Па; 6) кГс / см2 .
15.Укажите основное уравнение гидростатики :
1) Xdx + Ydy + Zdz = 0; 2) p p0 (z z 0 ) ; 3) p p0 h ,
где p0 - давление на свободной поверхности жидкости.
16.Какое давление измеряется пьезометрами :
139
1) абсолютное; 2) избыточное; 3) вакууметрическое.
17.Что определяет выбор рабочей жидкости в жидкостных манометрах : 1) барометрическое (атмосферное) давление;
2) вязкость; 3) предел измеряемых давлений.
18.Какое избыточное давление испытывает тело, погруженное в
воду на глубину 10 метров : 1) 2 кГ / см2 ; 2) 1 бар.;
3) 10 м. вод. ст.; 4) 20 м. вод. ст.; 5) 1 атм .
19.Как изменяется давление по мере погружения в жидкость :
1) |
уменьшается; 2) остается постоянным; 3) увеличивается. |
||
20.Укажите значение физической атмосферы : |
|
||
1) |
1 Па; |
2) 1 кГ / см2 ; 3) 760 мм. рт. ст.; 4) |
10 м. вод. ст.; |
5) |
Н / м2 ; |
6) 735,6 мм. рт. ст. |
|
21.По какому выражению определяется вакууметрическое |
|||
давление : 1) р БАР. р ИЗБ. ; 2) р ИЗБ. р БАР. ; 3) |
рБАР. р АБС. ; |
4)γh; 5) рБАР. h , где р БАР. , рИЗБ. , р АБС. - барометрическое,
избыточное и абсолютное давления, соответственно.
22.Укажите максимальное теоретическое значение вакуума :
1) 1 кГ / см2 ; 2) – 1 кГ / см2 ; 3) 0 кГс / см2 ; 4) – 2 кГс / см2 . 23.Что является чувствительным элементом манометра :
1) жидкость; 2) мембрана; 3) трубка; 4) сильфон.
24.Каков принцип действия манометра :
1) оптический; 2) струнный; 3) магнитострикционный;
4) механический.
25.Зависят ли показания манометра от температуры окружающей среды : 1) да; 2) нет.
26.Какое требование предъявляется к чувствительному элементу манометра с точки зрения жесткости :
140
1)пониженная жесткость; 2) повышенная жесткость;
2)жесткость не оказывает существенного влияния.
27.Какое давление измеряется манометром :
1) абсолютное; 2) избыточное; 3) вакууметрическое.
28.От чего зависят силы жидкостного трения в зазоре поршневой системы грузо-поршневого манометра :
1) давление; 2) вязкость жидкости; 3) плотность жидкости.
29.Что понимается под относительным покоем жидкости :
1)жидкость находится в покое; 2) жидкость перемещается в сосуде; 3) жидкость перемещается вместе с сосудом.
30.Укажите уравнение поверхности уровня жидкости:
1)V = const; 2) Q = const; 3) dT = 0; 4) p = const; 5) dp = 0.
31.Что оказывает влияние на форму свободной поверхности жидкости, находящейся во вращающемся сосуде :
1)давление окружающей среды; 2) плотность жидкости;
3)температура жидкости; 4) скорость вращения сосуда;
5)количество жидкости, находящейся в сосуде.
32.Форму поверхности какой геометрической фигуры приобре-
тает поверхность уровня жидкости, вращающейся вместе с
цилиндрическим сосудом :
1)сфера; 2) конус; 3) параболоид; 4) гиперболоид; 5) ци-
линдр.
33.При каких условиях жидкость при спуске по вертикали называют невесомой : 1) а g ; 2) a g ; 3) а = g ,
где а – ускорение при подъеме или спуске.
34.При каких условиях жидкость при подъеме по вертикали называют тяжелой : 1) а g ; 2) a g ; 3) а = g .