Герц Е.В. Крейнин Г.В. - Расчет пневмопривода (1053455), страница 32
Текст из файла (страница 32)
ным характеристикам элемента и эквивалентного трубопровода, определенным образом совмещать эти характеристики друг с другом. Пример такого совмещения характеристки рассмотрен на рис. 6.5, где расходная характеристика элемента, показанная штриховой линией, заменяется расходной характеристикой трубопровода, пока. ванной сплошной линией (~ = 5).
Эти характеристики, пересекаясь в точке р,/р, = 0,6, дают при рэ/р, < 0,6 и р,,'р, ) 0,6 расхожде. ния разного знака, которые не превышают .+.10эе; при ~ = 1000 они достигают ч-18' , а при ~ < 5 становятся менее ц-10'е. В результате сравнительного анализа характеристик обоих видов построен график зависимости /',//„от г„пользуясь которым можно по заданной величине /г//„ найти соответствующее ей значение ~, — характеристику эквивалентного трубопровода, осреднеиную во всем диапазоне изменения р,/р1 (см.
рис. 6.7). С помощью того же графика решается и обратная задача: т р у б о п р о в о д, характеризуемый коэффициентом й, заменяется эквивалентным ему по пропускной с п о с о б н ост и с о с р едот о ч е н н ы м со прот и влен ием /! Прямая задача решается при замене всех элементов системы экви. валентными трубопроводами; обратная — при переходе от эквивалентного трубопровода к обобщенной характеристике системы /', используемой при динамическом анализе и синтезе. Пример 6.1.
Найти длнну трубопровода Е„эквнвалентного распределительному золотннку, у которого /' = 60 10-э мз (бт = !5 мм); коэффициент тренвя воздуха в трубе Л = 0,03. Рассмотрим два варианта расчета. В первом варнанте примем диаметр эквнва. лентного трубопровода равным условному проходу элемента, т. е. бтэ = 0,015 м н /„= / = !77 1О-з мэ; во втором — определим длину эквивалентного трубопровода прн условии, что диаметр последнего составляет г(з = 0,02 м, т.
е. /, = 314. 1О емз. !. Находим /' // = 60 10-е/177!О-'= 0,34; по графику рас. 6.7опреде" ляем, что полученному значенню /' // соответствует ~~ 5,5. Далее по формуле (6 !0) вычисляем 2бтэ.ьэ 2.0,015.5,5 2. Находим /,' // 60 10-з/3!4 10-е = 0,19; по графику рно. 6.7 опреде.
лаем Ь = 20 н, пользуясь формулой (6.10), вычисляем Е, = 20 м. Как н следовало ожидать, эквивалентный трубопровод большего диаметра полу чилеа большей длины, поскольку потери в нем ла единицу длины меньше. Прнмер 6.2. Трубу длиной 1О м н внутренним днаметром Ы, = 0,015 м заменить сосредоточенным сопротивлением того же проходного сечения. Решать также задачу для случая, когда в качестве заменяющего сопротивления выбрана труба диаметром и„= 0,02 м; Л = 0,03.
1о0 П„4ю/,лгуне (6.10) подсчитываем ь = 10; этому значению 5 на рнс. б.? соотзе;. = 0,26, откУда полУчаем /' = 0,26/, = 0,26 177 10-з = 46.10-» мч гтзуп „б, перейти от данной трубы к эквивалентной ей по пропускной способности, ич,,пей больший диаметР проходного сечениЯ, постУпаем СледУющим обРазом. считываем ь исходной трубы и находим по графику рис. 6.7 соответствующее „ачеяие /э//ч. /(злее найденное отношение /э//т пересчитываем с учетом навык ,13, умножая на /г//тз, где /т и /,з — площадь сечения исходной трубы и экви. „пото трубопровода. По полученному отношению /з//,э с помощью графика вс, 5.7) вычисляем Ьэ — ХараКтерИстику вквивалентной трубы заданного се.
чения и от ьэ переходим к ьэ. Н Рассматриваемом примере ь = 1О; величина /з//т, определенная по графику, приведен~~ому на рис, 6.7, равняечся 0,26; эту величину пересчитываем с учетом ио ,го диаметра эквивалентного трубопровода, умножая на отношение /т//тэ 177.
!О-э/3!4 1О-з; в результате получаем /э// О,!45. Снова обращаясь к граику рпс 6.7, по /'//„= 0,145 определяем ьэ = 35 и, переходя к Цз по формуле 6,!0), окончательно имеем 5 = 2'0'020'35 0,03 Систему п о с л е д о в а т е л ь н о со е д и н е н н ы х с оп р отинленнй и трубопроводов можнопредставитьвниде упрощенной схемы, где каждый элемент характеризуется лишь величиной /!, если это сосредоточенное сопротивление, или величинами /.ы Н„ для участков трубопроводов.
Поскольку суммировать отдельные сопротивления удобнее в форме эквивалентных длин трубопроводов, то на первом этапе осуществляется переход от всех /! к Ьэг, (И ),. Исходные параметры трубопроводов совпадают с параметрами эквивалентных труб при с(! = !/„; в противном случае их длины пересчитываем согласно методике, изложенной в примере 6.2. Диаметр эквивалентного трубопровода можно выбирать произвольно. Однако во избежание неудобств при пользовании графиком (см.
рис. 6.7) эту величину рекомендуется выбирать равной диаметру наименьшего канала системы. После вычисления длин эквивалентных трубопроводов для всех элементов системы находим суммарную длину /,= Х/ч,. (6.13) по которой определяем ь, всей системы: („= (Л/.,)/2с/гм (6.!4) С помощью графика на рнс. 6.7 переходим от ~, к /э, причем сначала находим отношение /'//им а затем /' = (/'//.,) /тм (6.15) Пример 6.3.
Определить /э системы, состоящей из последовательно соединенных сопротивлений — распределительною золотника (П = 15 мм, /!э = 60 10-' м-'), т тРУбы того же сечениЯ (бтз = 0,015 и) длиной Е, = 10 м и тРУбы диаметРом П,а = = 0,02 ль длиной Сз = 1О м. Поскольку исходные данные распределителя совпадают с исходными данными такого же элемента, рассмотренного в примере 6.1, то, приняв бтэ = 0,0!5 и и воспользовавшись ранее полученными результатами, запишем 5„= 5,5 м. /)ля 2-го элемента при ага = ба э имеем /.ээ = Ез = 1О и. 151 Для 3-го элемента, придерживаясь последовательности вычислений, укаэанной в примере 6.2, соответственно получим: 1) ьэ (О 5'0,03 1О)/0,020 7.5; 2) по графику рис.
6.7 для ьэ 7,5 находим /а// = О,З; 3) /э// (/аэ//т) (/ // ) 0 3. [(314. 10э)/(!77. 10э) 1 — 0 53! 4) по графику (рис. 6.7) находим для /а// 0,53 ь,а — — 2; 6) по формуле (6.10) вычисляем Еээ = (2'0 015'2)/0,03 2 м. Таким образом, согласно формуле (6.13) суммарная длина эквивалентного тру. бопровода Ьэ Еээ + /-ээ + Еээ 5*5 + 10 + 2 = 17.5 м По формуле (6.10) вычисляем коэффициент, характернзуюптий всю систему, (М.э)/(2с(ы) (0,03 17,5)/(2 0,015) = 17,5. По графику (см. рис.
6.7) находим /э//тэ = 0,2, откуда /э (/э//гэ) /„ 0 2. 177.!О-э ~ 35. 1О-э мэ. При наличии п а р а л л е л ь н ы х в е т в е й, о б ъ е д и н е ни ы х н а в х оде и в ы х оде, приведенную эффективную площадь проходного сечении /' всей системы находим нз условия 1'=/!+ Й (6.16) где )! и /!! — характеристики каждой из ветвей. Например, если предполагается включить параллельно два распределителя с /э = = 60 10 'м' для управления одним приводом (это оказывается необходимым при отсутствии распределителя требуемого размера), то для системы, составленной из двух распределителей, включенных параллельно, получим Г =2/,' = 120 1О мт. Каждая из ветвей может представлять собой сложную систему последовательно включенных элементов; в этом случае сначала определяем соответствующие характеристики /1 и Д, по методике, изложенной выше.
Затем сложением /,' и /!! согласно формуле (6.16) переходим к /э. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ЛИНИИ Размеры элементов линии, т. е. площади их проходных сечений /ы выбирают по принятой схеме соединения элементов друг с другом и с учетом соотношения /э ) /рэс„где /рэсч — эффективная площадь проходного сечения линии, определенная в результате динамического расчета пневмопривода. При отсутствии каких-либо дополнительных ограничений задача выбора /ы очевидно, не имеет однозначного решения — можно предложить множество сочетаний элементов с различными /о обеспечивающих в итоге требуемую пропускную способность линии (/ ) /рэсч) ° Рассмотрим простейший частный случай, когда в линию входят только элементы одинакового проходного сечения, соединенные 152 Тпблица 5.2 Длина зквива- лентного грубо. провода (при атзэ Д и Х- = 0,03, А , м Эффективнав площадь цроходного сечения имз Условный проход а г мм Наименование аппарата 1,8 3,5 1,9 1,8 4,0 14 1,4 3,7 10 15 20 23 51 87 4,1 4,3 7,5 Обратные клапаны В51-1 и дрос.
сели с обратным клапаном В71-1 при работе в качестве обратного клапана То же 14 39 69 118 14,9 13,2 17,5 17,5 !О 15 20 25 Тормозной золотник В77-3, рычаг нажат 1О 15 20 25 23 51 87 135 5,8 6,3 14,0 12,7 То же Тормозной золотник В7?-3, рычаг нажат То же Фильтры В41-1 То же Маслораспылители В44-2 То же Реле УСЭППА типа Р!Р.! (Р-ЗН) П р и м е ч а н и е.
Квк показали исследования, характеристики пропускной способности пневмоаппаРатов Р и аз ыало зависат ат констРУкции и опРехелнютсз глав. ным образом фуикциоиальнызг назначением аппарата и его условным проходом. Это дает основание пользоваться данными табл. 0 й для приближенной оценки пропускной способности аналогичных аппаратов, выпускаемых отечественными в зарубежным» фирмами. Трехлинейный клапан В76-2 Воздухораспределнтель В74-1 Воздухораспределители В74-1, В74-2, В74-6, В74-7, В79-11, В63-1 То же Воздухораспределнтели В63-1, В63-2, В54-1, В64-2 То же 10 15 20 25 !О 15 20 10 15 25 2 14 32 57 88 25 52 82 19 42 1!8 0,94 14,7 22,4 30 38 3,4 6,4 14,! 7,1 10,6 !7,6 0,7 у! мг 100!05 00ХП 60 !00м 40 10м 7000' л- —, гэ Рнс. 6.8.
График для приближенной опенки диапазона изменениЯ отношениЯ 7эгг,э пРн пРоектном Расчете пнев- матнческой линии последовательно: 1; = Тз = Тв... = 7„. Решение данной задачи должно быть однозначным, однако его не удается получить в конечном виде. Задавшись несколькими значениами 7 = уо пРоектиРовщик вычисляет для каждого из них характеристику линии Гэ и, построив далее по результатам расчета кривую Гэ в функции Г, находит геометрическую плошадь сечения 7 = 7, элементов пневматической линии из условия Ге и» ур„,. Для сужения области поиска ), можно пользоваться предельными оценками, которые получают исходя из следующих предпосылок, Приведенная длина трубопровода, эквивалентного всей линии, всегда больше физической длины труб реальной системы, а задавшись предварительно минимальным значением 7, = 7' „и пользуясь данными табл. 6,2, можно приблизительно оценить нижний предел длины 1,, = (Ь,) „трубопровода, эквивалентного рассматриваемой линии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
