Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Для случая равномерного движения частицы траведливо равенство ~и ~г В соответствии с этим )г (р — р ) гол г = Зпрп г(. Рис. 220. Схема центро- (70) бежного фильтра рн условии Ри ( Р, частица не осаждается на енке центрифуги. Минимальный диаметр И сферической частицы загрязиителя, осаждаюейся при данной скорости в роторе очистителя за один проход через него идкости, находим из выражения (70): Практический интерес, и в частности при высоких скоростях вращения нтрифуги, может представить расчет давления жидкости на ее стенки. зи условии, что жидкость вращается с той же угловой скоростью, что и нтрифуга, каждая частица, находящаяся на расстоянии г от центра вра'ния, подвержена действию центростремительного ускорения: а ггох 255 Давление р, развиваемое на радиусе г, вычисляется по выражени (р — р, ) г~»»» (р — р ) н' Р— 2 2 где и = е»г — окружная (линейная) скорость жидкости на радиусе г.
В центрифуге жидкость заполняет не цилиндр, а кольцевое пространст» (рис. 220, б). В этом случае давление в любой точке враща»ощейся кольцевс массы жидкости (отмечено точками) (' Р,) (' 'эу 2 По типу привода центрифуги (роторы) можно разделить иа фильтр~ с гидрореактивным и с механическим приводом, причем наиболее распр» странены центрифуги с гидрореактивным приводом, построенным по при» ципу сегнерова колеса (рис.
220, в). Очищенная жидкость из ротора чере полую выходную ось ротора поступает к двум расположенным тангеиц» ально к оси ротора и диаметрально противоположно друг к другу насадка (соплам) а. Реактивные силы потока жидкости, вытекающей из этих соне» создают момент, приводящий ротор с заполняющей его жидкостью во вр; шение с частотой, которая может быть доведена до 6000 — 7000 об1мин.
Реактивная сила потока жидкости, вытекающей из одного сопла, согласи выражению (17) )~=~(н — о„.)= з р(н — Ъ.), 0 где и = »Зр — массовый секундный расход жидкости на привод сопел (вь»т~ кающей из обоих сопел); »,» — расход жидкости на привод центрифуги (расход чсрез об сопла в секунду). р — плотность жидкости; и — скорость струи потока жидкости на выходе из сопла; о „ — окружная скорость сопла.
Принимая во внимание равенство (20), получим ' ° = ~=зоА и можем написать (з/2Лр ял» о /0 лл )с= — — р ~~ — — — — Е~ = —,р ~ — —. ",— (.), 2»,г р 30,) з ~2и» 30 )' где )» — коэффициент расхода сопла (можно принять )» =- 0,9); 1 — площадь сечения выходного отверстия сопла; и — частота вращения ротора (центрифуги) в об!мин; й — расстояние от оси сопла до оси вращения ротора. Крутящий момент, развиваемый гидрореактивным приводом, состоящя из двух сопел, М, = 2И = и» (и — о- ) 7- = »~р». (~ ( зо»-) ' Поскольку практически невозможно получить большие значения реа тивной силы, фильтры с гидрореактивным приводом не могут обеспечить в~ соких угловых скоростей ротора (частота врашения ротора с гидрорсакти ным приводом лимитирована 6000 — 7000 об!мин), а следовательно, пс мог обеспечить высокой тонкости очистки жидкости, которая практически рав~ 20 — 30 мкм.
Ввиду этого применяют центрифуги с механическим и электр ческнм приводом, скорости ротора которых доводятся в некоторых;ю струкциях, если это допустимо по условиям раскрутки жидкости в р торе, до 20 000 об!мин. 256 ГЛАВА Ъ'П1 ПН ЕВМАТИЧ ЕСКИ Е (ГАЗОВЫ Е) ПРИВОДЫ В современных машинах, и в частности в системах автоматизации производственных процессов, наряду с гидромеханизмами применяются пневмомеханизмы (пневмоприводы), основанные на использовании в качестве рабочей среды сжатого или разреженного воздуха (в настоящем курсе рассматриваются лишь первые типы механизмов). С помощью пневматических устройств (приводов) решаются сложные задачи по автоматизации управления машин и производственных процессов.
Применение их' имеет преимущества в тех случаях, когда требуется осуществить быстрые перемещения выхода, а также когда применение гидравлических приводов с масляной рабочей средой недопустимо по требованиям пожарной безопасности, как это имеет место в угольных шахтах и в ряде химических производств. К основным преимушествам пневматических устройств относятся надежность и долговечность, быстрота действия (срабатывания), простота и экономичность, обусловленные одноканальным питанием исполнительных пневмомеханизмов (отработавший воздух выпускается непосредственно в атмосферу без отводящих трубопроводов) и дешевизной самой рабочей среды.
Наряду с положительными качествами пневмосистемы обладают рядом, недостатков, вытекающих из природы рабочей среды — воздуха. Воздух обладает высокой сжимаемостью, ввиду чего он при сжатии накапливает энергию, которая при известных условиях может превратиться в кинетическую энергию движущихся масс и вызвать ударные нагрузки.
Вследствие этого пневматические силовые системы не обеспечивают без специальных дополнительных средств необходимой плавности и точности хода. Сжимаемость воздуха в пневмосистемах исключает возможность непосредственной фиксации органов управления в заданных промежуточных положениях. В равной мере в пневмоприводе затруднительно получение нри переменной нагрузке равномерной и стабильной скорости. Помимо этого пневмоприводы имеют, как правило, более низкий к.
п, д. в сравнении с гидроприводами, а также требуют применения смазочных )стройств. Сжатый воздух для питания пневмосистем обычно вырабатывается компрессорами, обслуживающими пневмомашины всего предприятия либо определенную их группу. В централизованных и групповых системах питания обычно примейяется давление 5 — 6 кГ1см', при индивидуальном питании— до 50 кГ1см' и выше. Рабочим телом в пневмоприводах является сжатый воздух, поэтому расчет процессов в этом приводе основывается на законах и уравнениях газо- и термодинамики.
Поскольку вопросы газо- и термодинамики, положенные в основу газодинамических расчетов пневмосистем и их элементов, рассмо-, 9 т. и. Баата 257 трепы в предшествующих учебных курсах «Гидрогазодинамнка» и «Термодинамика>, в настоящем курсе рассмотрены, схемы действия, конструкции пневмоприводов и их элементов, а также методы инженерных расчетов этих элементов.
Вопросы же газодинамики приведены в виде справочных данных в объеме, необходимом для усвоения материала настоящего курса. ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ ГАЗА Процессы сжатия и расширения воздуха при течении его в каналах пневмоснстем сопровождаются изменениями параметров его состояния, основными из которых являются давление р, температура Т и удельный объем ц Давление входит, за исключением случаев, оговариваемых особо, во все приведенные ниже термо- и газодинамические зависимости в абсолютных единицах.
Удельный объем о (объем, занимаемый единицей массы газа) связан с объемом У газа зависимостью о —— т ' где л> — масса газа, заключенного в объеме У. т Поскольку У = —, можем написать Р' 1 и —— Р где р = — — плотность газа. Следовательно, удельный объем и плотность являются взаимно обратными величинами. Температура Кельвнна Т К как параметр состояния газа связана с температурой Цельсия (' С зависимостью Т = Г + 273,15 — (+ 273. К нормальным условиям состояния газа относят температуру ( =- О' С или, что то же самое, Т = 273 К. Кроме указанных параметров газ характеризуется сжимаемостью, температурным коэффициентом объемного расширения, вязкостью и удельной теплоемкостью.
Удельная (объемная) теплоемкость газа. Под удельной (объемной) теплоемкостью газа понимается отношение количества теплоты, поглощенной единицей массы (объема) газа, к соответствующему повышению температуры. При этом различают удельные теплоемкости при постоянном давлении с, и при постоянном объеме сю Соотношения между теплоемкостями прн р =- = сопз( и о = сопз( положены в основу газодинамики.
В частности, важным параметром является отношение этих теплоемкостей ср — =/г, с, называемое показателем адиабаты в адиабатном процессе изменения состояния газа. Удельная теплоемкость реальных газов зависит от температуры, в связи с чем пользуются средней для заданного интервала температур удельной теплоемкостью. Вязкость газа. Вязкость газов обычно оценивается значением динамической вязкости р. В отличие от капельных жидкостей динамическая вязкость воздуха с повышением температуры увеличивается. 258 Зависимость вязкости воздуха от температуры достаточно точно характеризуется эмпирической формулой (при постоянном давлении) р= . (Д)"', где р — динамическая вязкость воздуха при данной температуре в К; р„— то же при температуре О' С или 278 К; Т вЂ” абсолютная температура в К.
, пз М'кдд «Г се» ив ее" п'гг (б .лддтс Л Я С Тенпереепура 87 а) Рис. 221. Зависимость вязкости воздуха от температуры Зависимость от температуры кинематической вязкости и =— !с о х273) Вязкость газов зависит также от давления, повышаясь с увеличением последнего (табл. 21. Таблица 2 Дииамическая вязкость в 10 ' дин сенусмз * с в 'с р в кГ1сеа зо 2! 8,0 195,5 183,7 172,0 224,0 203,2 50 192,2 181,5 233,5 215,0 206,0 100 ! 97,0 1 дкк се«!си' =0,1 Пк сек.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
