Пристрій гідроприводу

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Контрольна робота

По предмета «ГІДРАВЛІКА І ГІДРОПРИВОД»

Варіант № 8



1.Уравненіе Бернуллі для цівки ідеальної рідини

Розглянемо елементарну цівку ідеальної рідини при усталеному русі, в якій виділимо два перерізу 1-1 і2-2. Площі живих перерізів потоку позначимо d1 і d2. Положення центрів ваги цих перерізів щодо довільно розташованої лінії порівняння (нульової лінії) 0 - 0 характеризується величинами z1 і z2. Тиску і швидкості рідини в цих перерізах мають значення P1, P2 і u1, u2 відповідно.

Будемо вважати, що рух цівки рідини відбувається тільки під дією сили тиску (внутрішнє тертя в рідині відсутній), а тиск має властивості статичного і діє по нормалі всередину розглянутого об'єму.

За малий проміжок часу dt частки рідини з 1-1 перемістяться в 1'-1 'на відстань, рівне u1dt, а частки з 2-2 в 2' - 2 'на відстань u2dt.

Згідно з теоремою кінетичної енергії прирощення енергії тіла (в даному випадку виділеного обсягу рідини) дорівнює сумі робіт всіх діючих на нього сил.

Роботу в даному випадку проводять сили тиску, що діють в розглянутих живих перетинах цівки 1-1 і 2-2, а також сили тяжіння. Тоді робота сил тиску в перерізі 1-1 буде позитивна, тому що напрям сили збігається з напрямком швидкості потічки. Вона буде дорівнює добутку сили P 1d1 на шлях u1dt:

.



Робота сил тиску в перерізі 2-2 буде негативною, тому що напрям сили протилежна напрямку швидкості. Її значення



.



Повна робота, виконана силами тиску, набуде вигляду:



.



Робота сил ваги дорівнює зміні потенційної енергії положення виділеного обсягу рідини при переміщенні з перерізу 1-1 в перетин 2-2. З урахуванням умови нерозривності потоку і нестисливості рідини, виділені елементарні обсяги будуть рівні і, отже, будуть рівні їх ваги dG:



.

При перетікання від перетину 1-1 в перетин 2-2 центр ваги виділеного обсягу переміститься на різницю висот (z1 - z2) і робота, вироблена силами ваги, складе:



.



Проаналізуємо тепер зміна кінетичної енергії розглянутого обсягу елементарної цівки рідини.

Приріст кінетичної енергії виділеного обсягу за dt дорівнює різниці його кінетичних енергій у перерізах 1-1 і 2-2. Це приріст складе



.



Прирівнюючи приріст кінетичної енергії сумі робіт сил ваги і сил тиску, прийдемо до вигляду:



.



Розділивши обидві частини на вагу dG, тобто привівши рівняння до одиничного вазі, отримаємо



.



Після скорочення і перетворень прийдемо до шуканого увазі



Якщо врахувати, що перерізу 1-1 і 2-2 вибрані довільно, можна прийти до висновку, що сума наведених вище величин описують рух рідини під дією сил тиску і сил ваги є незмінною для елементарної цівки, тобто





2.Тіпи об'ємних гідроприводів з вигляду руху та їх визначення



Об'ємний гідропривід складається з гідропередачі, пристроїв управління, допоміжних пристроїв і гідроліній (рис.1.1).



Рис.1.1. Схема об'ємного гідроприводу



Об'ємна гидропередача, що є силовою частиною гідроприводу, складається з об'ємного насоса (перетворювача механічної енергії приводить двигуна в енергію потоку робочої рідини) і об'ємного гідродвигуна (перетворювача енергії потоку робочої рідини в механічну енергію вихідної ланки).

До складу деяких об'ємних гідропередач входить гідроакумулятор (гідроємності, призначені для акумулювання енергії робочої рідини, що знаходиться під тиском, з метою подальшого її використання для приведення в роботу гідродвигуна). Крім того, до складу гідропередач можуть входити також гідропреобразователі - об'ємні гідромашини для перетворення енергії потоку робочої рідини з одними значеннями тиску P і витрати Q в енергію іншого потоку з іншими значеннями P і Q.

Пристрої управління призначені для управління потоком або іншими пристроями гідроприводу. При цьому під керуванням потоком розуміється зміна або підтримання на певному рівні тиску й витрати в гідросистемі, а також зміна напрямку руху потоку робочої рідини. До пристроїв управління відносяться:

гідророзподільники, службовці для зміни напрямку руху потоку робочої рідини, забезпечення необхідної послідовності включення в роботу гідродвигунів, реверсування руху їх вихідних ланок тощо;

регулятори тиску (Безпека, редукційний, переливний та інші клапани), призначені для регулювання тиску робочої рідини в гідросистемі;

регулятори витрати (подільники та суматори потоків, дроселі та регулятори потоку, направляючі клапани), за допомогою яких управляють потоком робочої рідини;

гідравлічні підсилювачі, необхідні для управління роботою насосів, гідродвигунів або інших пристроїв управління за допомогою робочої рідини з одночасним посиленням потужності сигналу керування.

Допоміжні пристрої забезпечують надійну роботу всіх елементів гідроприводу. До них відносяться: кондиціонери робочої рідини (фільтри, теплообмінні апарати і ін); ущільнювачі, що забезпечують герметизацію гідросистеми; гідравлічні реле тиску; гідроємності (гідробака і гідроакумулятори робочої рідини) і ін

Склад допоміжних пристроїв встановлюють виходячи з призначення гідроприводу і умов, в яких він експлуатується.

Гідролінії (труби, рукави високого тиску, канали та з'єднання) призначені для проходження робочої рідини по них в процесі роботи об'ємного гідроприводу. У залежності від свого призначення гідролінії, що входять у загальну гідросистему, поділяються на усмоктувальні, напірні, зливні, дренажні та гідролінії управління.

Залежно від конструкції і типу вхідних до складу гідропередачі елементів об'ємні гідроприводи можна класифікувати за кількома ознаками.

1. За характером руху вихідної ланки гідродвигуна:

гідропривід обертального руху (рис.1.2, а), коли в якості гідродвигуна застосовується гідромотор, у якого відоме ланка (вал або корпус) здійснює необмежену обертальний рух. Гідропривід поступального руху (рис.1.2, б, в), у якого в якості гідродвигуна застосовується гідроциліндр - двигун зі зворотно-поступальним рухом веденого ланки (штока поршня, плунжера або корпусу);

гідропривід поворотного руху (рис.1.2, г), коли в якості гідродвигуна застосований поворотний гідроциліндр, у якого відоме ланка (вал або корпус) здійснює зворотно-поворотний рух на кут, менший 360.

2. По можливості регулювання:

регульований гідропривід, в якому в процесі його експлуатації швидкість вихідної ланки гідродвигуна можна змінювати за необхідним законом. У свою чергу регулювання може бути дросельним (рис.1.2, б, г), об'ємним (рис.1.2, а), об'ємно-дросельним або зміною швидкості двигуна, що приводить в роботу насос. Регулювання може бути ручним або автоматичним. У залежності від завдань регулювання гідропривід може бути стабілізованим, програмним чи стежить. Регулювання гідроприводу буде присвячена окрема лекція;

нерегульований гідропривід, у якого не можна змінювати швидкість руху вихідної ланки гідропередачі в процесі експлуатації.

3. За схемою циркуляції робочої рідини:

гідропривід з замкнутої схемою циркуляції (рис.1.2, а), у якому робоча рідина від гідродвигуна повертається у всмоктувальну гидролінію насоса. Гідропривід з замкнутою циркуляцією робочої рідини компактний, має невелику масу і допускає більшу частоту обертання ротора насоса без небезпеки виникнення кавітації, оскільки в такій системі у всмоктувальній лінії тиск завжди перевищує атмосферний. До недоліків слід віднести погані умови для охолодження робочої рідини, а також необхідність спускати з гідросистеми робочу рідину при заміні або ремонті гідроапаратури;

гідропривід з розімкненою системою циркуляції (рис.1.2, б, в, г), у якому робоча рідина постійно повідомляється з гідробаком або атмосферою. Переваги такої схеми - хороші умови для охолодження і очищення робочої рідини. Однак такі гідроприводи громіздкі і мають велику масу, а частота обертання ротора насоса обмежується допустимими (з умов бескавітаціонной роботи насоса) швидкостями руху робочої рідини у всмоктуючому трубопроводі.

4. За джерела подачі робочої рідини: насосні гідроприводи, в яких робоча рідина подається в гідродвигуни насосами, що входять до складу цих гідроприводів;

акумуляторні гідроприводи, в яких робоча рідина подається в гідродвигуни з гідроакумуляторів, попередньо заряджених від зовнішніх джерел, що не входять до складу цих гідроприводів;

магістральні гідроприводи, в яких робоча рідина подається до гідродвигуна від спеціальної магістралі, що не входить до складу цих приводів.

5. За типом приводить двигуна гідроприводи можуть бути з електроприводом, приводом від двигуна внутрішнього згоряння, турбін і т.д.

Принцип роботи об'ємного гідроприводу заснований на законі Паскаля, за яким всяка зміна тиску в будь-якій точці спочиває рідини, що не порушує її рівноваги, передається в інші її точки без зміни (рис.1.2).

Насосом 1 робоча рідина подається в напірну гидролінію 3 і далі через розподільник 5 до гідродвигуна 2. При одному положенні гідророзподільника відбувається робочий хід гідродвигуна, а при іншому положенні - холостий. З гідродвигуна рідина через розподільник надходить в зливну гидролінію і далі або в гідробак 9, або у всмоктувальну гидролінію насосу (у гідроприводах з замкнутою схемою циркуляції робочої рідини, див. рис.1.2, а). У резервуарі рідина охолоджується і знову надходить в гідросистему. Надійна робота гідроприводу можлива тільки при відповідному очищенні робочої рідини фільтрами 8.

Регулювання швидкості руху вихідної ланки гідродвигуна може бути дросельним або об'ємним. При дросельному регулювання в гідросистемі встановлюються нерегульовані насоси, а зміна швидкості руху вихідної ланки досягається зміною витрати робочої рідини через дросель 6. При об'ємному регулюванні швидкість руху вихідної ланки гідродвигуна змінюється подачею регульованого насоса або за рахунок застосування регульованого гідромотора.

Захист гідросистеми від надмірного підвищення тиску забезпечується запобіжним 4а або переливним 4б клапанами, які налаштовуються на максимально допустимий тиск. Якщо навантаження на гідродвигун зростає понад встановлену, то весь потік робочої рідини буде йти через запобіжний або переливний клапани, минаючи гідродвигун. Контроль за тиском на окремих ділянках гідросистеми здійснюється за манометрам 11.

Робота гідроагрегатів супроводжується витоками робочої рідини. У гідросистемах з замкнутою циркуляцією витоку компенсуються спеціальним підживлюють насосом 1а (рис.1.2, а).

Рі.1.2. Варіанти принципових схем гідроприводів:

а - з об'ємним регулюванням; б - з дросельним регулюванням;
в - нерегульований; г - з дросельним регулюванням робочого і холостого ходів



3.Основні характеристики гідроапаратів:

- Умовний прохід D у

- Номінальний тиск P ном.

- Номінальний витрата Q ном.

Гідроапарати називаються пристрої, призначені для зміни або підтримки заданих параметрів потоку робочої рідини (тиску, витрати, напрямки руху).

За характером виконання своїх функцій усі Гідроапарати діляться на регулюючі і напрямні.

Напрямний - це Гідроапарати, який змінює напрям потоку робочої рідини шляхом повного відкриття або повного перекриття прохідного перерізу в ньому.

Під прохідним перетином Гідроапарати розуміється переріз потоку, площа якого визначає витрату робочої рідини, що проходить через Гідроапарати.

Основним елементом гідроапаратів є запірно-регулюючий елемент - деталь (або група деталей), при переміщенні якої частково або повністю перекривається прохідний перетин Гідроапарати.

По конструкції запірно-регулюючого елемента Гідроапарати діляться на: золотникові, в яких запірно-регулюючим елементом є циліндричний золотник.

Гідроапарати бувають регульовані і налаштовуються.

Регульований - це Гідроапарати, характеристики якого прохідний перетин, стиснуті пружини та ін

Настроюється - це Гідроапарати, характеристики якого можуть бути змінені тільки в умовах непрацюючої гідросистеми.

На принципових і полуконструктівних схемах гідроапаратів (ГОСТ 24242 - 80) їх приєднувальні отвори позначають буквами латинського алфавіту: Р - отвір для підведення робочої рідини під тиском; А і В - отвори для приєднання до інших гідравлічним пристроїв; Т - отвір для відведення робочої рідини в бак; Хі Y-отвори для потоків управління; L - отвір для дренажного відводу рідини.

До основних параметрів гідроапаратів відносяться: умовний прохід Dy - це діаметр такого умовного отвори, площа якого дорівнює максимальному значенню площі прохідного перерізу Гідроапарати; номінальний тиск P ном - це найбільший тиск робочої рідини в подводимом потоці, при якому Гідроапарати повинен працювати протягом встановленого ресурсу ( строку служби) зі збереженням своїх параметрів у межах встановлених норм; номінальний витрата QHOM - це витрата рідини з певною в'язкістю, що проходить через Гідроапарати, при якому він виконує своє призначення із зберіганням параметрів у межах встановлених норм; характеристика Гідроапарати - це залежність (зазвичай графічна) , що визначає роботу Гідроапарати.

Вибір конкретного Гідроапарати для гідросистеми роблять за розміром умовного проходу Dy, перевіряючи при цьому відповідність розрахункових значень максимального робочого витрати рідини через Гідроапарати і максимального робочого тиску паспортними даними Гідроапарати.

Всі Гідроапарати, що використовуються в об'ємних гідроприводах, можна розділити на три основні класи: гідравлічні дроселі (Гідродроселі), гідравлічні клапани (гідроклапани) і гідравлічні розподільники (гідророзподільники).

Гідродросель представляє собою регулюючий Гідроапарати.

Гідроклапан - це Гідроапарати, в якому прохідний перетин (положення запірно-регулюючого елементу) змінюється від дії потоку робочої рідини.

Гідророзподільник - це Гідроапарати, що забезпечує зміну напрямку потоку робочої рідини у двох або більше гидролінія при наявності зовнішнього керуючого впливу.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Контрольна робота
43.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунок гідроприводу
Розрахунок параметрів гідроприводу
Проектування гідроприводу машини
Проектування гідроприводу розпушувальними обладнання
Розрахунок об`ємного гідроприводу бульдозера
Розробка об`ємного гідроприводу машини
Розрахунок об`ємного гідроприводу автомобільного крана
Методика розрахунку обємного гідроприводу зворотно-поступального руху з гідроциліндром
Проектування гідроприводу до свердлильні верстати для виконання автоматичного циклу рухів
© Усі права захищені
написати до нас