|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
ОБЪЕМНЫЙ ГИДРОПРИВОДПри подготовке к решению задач по данной теме необходимо изучить следующее. Гидравлический привод состоит из источника энергии рабочей жидкости (насоса), получающего энергию от ведущего звена (например, от электродвигателя), и потребителя энергии жидкости (гидродвигателя), передающего механическую энергию исполнительному органу. Насос и гидродвигатель соединяют два основных трубопровода, по одному из которых рабочая жидкость перемещается от насоса к двигателю, а по другому возвращается от гидродвигателя к насосу. На обоих трубопроводах монтируются управляющие и регулирующие гидроаппараты определенного назначения. Гидропривод, содержащий объемные гидромашины, называется объемным. Принцип действия гидропривода основан на практической несжимаемости жидкости и передаче давления по закону Паскаля. По характеру движения выходного звена гидроприводы разделяют на три типа: а) поступательного движения – с поступательным движением выходного звена гидродвигателя; б) поворотного движения – с поворотным движением выходного звена гидродвигателя на угол меньше ; в) вращательного движения – с вращательным движением выходного звена гидродвигателя. Рабочая жидкостьв гидроприводе является одновременно носителем энергии и смазкой. При этом она подвергается воздействию высоких давлений, скоростей и температур. Кроме этого, жидкость должна быть нейтральной к материалам, быть пожаробезопасной и нетоксичной. В значительной степени этим требованиям удовлетворяют минеральные масла и синтетические жидкости на кремнийорганической основе. В настоящее время в качестве рабочих жидкостей объемных гидроприводов, используемых в общем машиностроении, применяются минеральные масла: индустриальные ; турбинное; веретенное; АМГ – 10 и др. Тип рабочей жидкости, применяемой в гидроприводе, определяется условиями его эксплуатации. Простейшими гидродвигателями, которые применяются в качестве исполнительных механизмов гидроприводов различных машин с поступательным движением выходного звена, являются гидроцилиндры. Преимущественно применяют гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Схема такого гидроцилиндра показана на рис. 3.1. Расход гидроцилиндра (м3/с) определяется из соотношения
, (3.1)
где Sэ – эффективная площадь поршня гидродвигателя, м2; Vn – скорость движения поршня, м/с; — объемный к. п. д.
Рисунок 3.1 – Схема гидроцилиндра с односторонним штоком двустороннего действия
Площадь Sэ зависит от направления движения поршня. При движении поршня вправо , при движении влево – . При изменении площади соответственно изменяются расход и скорость движения жидкости при ходе влево или вправо. Усилие на штоке F определяется из уравнения равновесия поршня и для хода вправо будет равно
, (3.2)
или
∙ , (3.3)
где р1 и р2 – давления жидкости в рабочей и сливной полостях гидроцилиндра, Па; D – диаметр поршня, м; d – диаметр штока, м; – механический к. п. д. гидроцилиндра, учитывающий потерю энергии в гидроцилиндре на преодоление сил трения при движении поршня и штока ( = 0,85–0,95). Выходная (полезная) мощность (Вт) гидроцилиндра Nвых определяется из соотношения
, (3.4) где F – усилие на штоке, Н; Vn – скорость передвижения поршня, м/с. Входная мощность N (Вт) определяется параметрами на входе в цилиндр , (3.5)
где ΔP – перепад давления на гидроцилиндре, Па; Q – расход гидроцилиндра, м3/с. К. п. д. цилиндра – это отношение выходной мощности к входной: . (3.6)
Другим типом гидродвигателей, которые используются в гидроприводе, являются гидромоторы. Условное обозначение регулируемого гидромотора показано на рис. 3.2.
Рисунок 3.2 – Условное обозначение гидромотора
Гидромотор, как и роторный насос, характеризуется рабочим объемом V0 , который зависит от его вида. Расход гидромотора определяется по формуле
(3.7)
где n – частота вращения вала гидромотора, об/мин; – объемный к. п. д. Перепад давления (Па) на гидромоторе определяется разностью между давлением на входе и на выходе, т. е.
(3.8) Полезная мощность гидромотора (Вт) равна
, (3.9)
где М – крутящий момент на валу гидромотора, Н·м; w – угловая скорость вала, , с-1. Мощность, потребляемая гидромотором (Вт):
. (3.10)
Отношение Nп/N определяет общий к. п. д. гидромотора
. (3.11)
При гидравлическом расчете трубопроводов в гидроприводе учитываются как потери трения по длине, так и местные потери. Давление в любом сечении гидролиний гидропривода может быть определено по упрощенному уравнению Бернулли
, (3.12)
где и – давления соответственно в 1-м и 2-м сечениях, Па; – общие потери, Па; – потери давления на трения по длине, Па; – потери давления на местных сопротивлениях, Па. Методика расчета потерь напора на трение по длине и на местных сопротивлениях была рассмотрена выше. Потери давления на трение по длине трубопровода определяют по формуле Дарси
, (3.13)
где – плотность жидкости, кг/м3. Местные гидравлические потери давления определяют по формуле Вейсбаха
. (3.14)
Потери давления в гидравлических аппаратах чаще всего оценивают по расходу, проходящему через аппараты. Расход жидкости через дроссель определяют по формуле
, (3.15)
где – коэффициент расхода дросселя, для игольчатых дросселей μ = 0,75 – 0,8; Sдр – площадь проходного сечения дросселя, м2; – перепад давления на дросселе, Па; ρ – плотность жидкости, кг/м3.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.) |