Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU (948287), страница 49
Текст из файла (страница 49)
7.46, б) и подаваемая ббльшим поршнем 271 Ч 11. Гпдроппеапоприеод 6 ,'Вс Пр 8 8 2Ч5 Рис. 7.46. Схема насосной установки с ручным насосом двухкратного действия, ступенчатым изменением подачи (а) н области 1, 11 рабочих характеристик(б) жидкость сливается в линию всасывания. Границы областей 1 и П определяются эргономическими возможностями человека-оператора (частота двойных ходов и усилие руки оператора) и герметичностью и прочностью насосной установки.
После окончания режима удержания рабочая жидкость с помощью вентиля (ВН) сливается в бак. Известно множество схемных и конструктивных исполнений ручных насосов. Параметры ручных насосов (максимальное давление, подача — число двойных ходов) ограничены эргономическими возможностями человека. 7.4. Примеры решения задач 7.1.
Напорный клапан пропускает максимальный расход =. 24 л1мин прн перепаде давления на клапане Лр = 10 МПа. Давление открытия клапана Р000 = 9,5 МПа. Плотность рабочей жидкости р = = 880 кг1м'. Определить силу Ра „предварительного поджатия пружины в'момент открытия и подъем конического клапана для пропускания максимального расхода. Региение. Плошадь сечения клапанной щели (зазора) 0 2 10.
=.4,275.10 6 мг =-4,28 ммг г25 60 0,65 52 50.20 г850 Гй. 7. Гидроустройства объемного гидропривида Исходя из условия, что в канале скорость рабочей жидкости должна быть пе более 7... 8 м!с, определяем диаметр седла: о1, = ! — ' = = 7,98 10 ' м = 8 мм. Г4Ы.„4. 24. 10-' 60 3,14 8 Высота подъема клапана 5ч 4,28 4,28 — 0! 7 = О,!7 мм. яи«„.
3,14 8 3,14 8 Скорость жидкости в щели клапана 24 !Π— 93,46 мус. 5 60 4 28 10-о Сила предварителыюго поджатия пружины в момент открытия клапана ка«; 9,5 !О .3,14 8' 10 ' ропр = Ро 4 4 7.2. Через щель распределителя с цилиндрическим золотником диаметром ««', = 20 мм протекает рабочая жидкость плотностью р .— 880 кг!м, з Определить расход Д рабочей жидкости через образовавшуюся круговую щель при открытии золотника на расстоянии х =- 1,2 мм и перепаде давления Лр — — 1,5 МПа. Принять коэффициент расхода щели р = 0,61. Решеиие.
Расход через щель в гидрораспределителе определяется гю формуле р )~ р 880 = О 00268 м«/с = 160 8 я(мин. 7З. Жидкость плотностью р = 880 к«ум~ через дроссель подается в поршневую полость гилроцилиндра. Диаметр поршня О = 100 мм. Определить давление жидкости перед дросселем, при котором поршень будет перемещаться со скоростью Є— 0,05 м!с (усилие на штоке Г = 5 кН, ~«лощадь проходного сечения дросселя 5ор — 8 мм, коэффициент расхода « щели р — — 0,61). Объемный КПД гидроцилиндра «)„о „, = 0,98. Трением в гидроцилиндре и давлением в штоковой полости следует пренебречь. 273 Ч.
11. Гидронневмонривод Решение. Расход жидкости через дроссель равен расходу жидкости, поступающей в поршневую полость гидроцилиндра: гз Ук' ' 0,05.3,1 0,1' 4005 П1 ' м'ге=2403 лгмин. 4т1,в, 4. О, 98 Давление на выходе из дросселя принимается равным давлению в поршневой полости гидроцилиндра„т. е. 4Р 4 5000 6 3з 105 Па О 63з МПа кО' 314 0 1г Исходя из выражения Д = рЯ, (2Ьр/р, перепад давления на дросссле р(~~г1 880(ч,воз-го ~ 29з 10 П 2~ Р5и! 2 1,0,61.8 1О в) Давление перед дросселем рг = рг ч- Лрк„= 0,637 + 2,964 = 3,601 МПа. 8. ОБЪЕМНЫЕ 1'ИДРОПРИВОДЪ| 8.1. Принцип работы, структурная схема, классификация Прмнцин работы. Объемным гидроприводом называется привод с одним или более объемными гидравлическими двигателями, содержащий гидравлический механизм, в котором рабочая жидкость находится под давлением.
Простейшая схема объемного гидропривода (рнс. 8.1, а) состоит из двух гидромашин. Цилиндр 1 предназначен для работы в режиме насоса, который преобразует механическую энергию твердого тела в механическую энергию потока жидкости в виде гидростатического давления„цилиндр 2 — в режиме объемного гидравлического двигатели (гидроцилиндра), который преобразует механическую энергию потока жидкости в механическую энергию перемещаемого твердого тела по преодолению внешней нагрузки. На поршень цилиндра 1 действует сила давления Р = Рь на поршень цилиндра 2 — внешняя нагрузка Г = Ръ Рис.
8.1. Гидравлическая схема объемного гидропривода (а) и схема равновесия сил (б) Принцип работы объемного гидропривода основан на преобразовании сил с учетом закона Паскаля. При перемещении поршня цилиндра! вниз рабочая жидкость вытесняется в цилиндр 2 и приводит в движение его поршень. При этом давление Рь создаваемое в цилиндре 1 силой Рь действует также и на поршень цилиндра 2 согласно закону Паскаля. В цилиндрах 1 и 2 устанавливается статическое давление, которое без учета потерь равно рз = Р~ 275 Ч.
11. Гидропнееиоприеод = ез/81 = Рг/Бз, где Я1 и Яг — рабочие площади поршней цилиндров 1 и 2. Сила Гз = раз = Р~Яз/51 возрастает во столько раз, во сколько раз площадь поршня цилиндра 2 больше площади поршня цилиндра 1 (без учета сил трения и разности масс поршней). Равновесие сил, действующих в рассматриваемой схеме, можно сравнить с равновесием рычага первого рода с нагрузками Е1 = 61 и Ез = 6ъ приложенными к его концам (рис.
8.1, б). Длины плеч 1.1 и Е, коромысла и силы тяжести б~ и 6т связаны отношением 6~/6з = 1с/11. Соответственно для гидравлической схемы (см. рис. 8.1, а), состоящей из двух цилиндров площадью 51 н 5ъ на поршнях которых установлены грузы Оь 6,, развивающие силы 1е1 и Гъ эти параметры связаны соотношением Р~ /гз = о1 /Яз . Из этого следует, что при соответствующем выборе площадей цилиндров можно уравновесить большой груз малым. Для нахождения основных кннематических и силовых зависимостей рассмотрим схему, показанную на рис. 8.1, а.
Исходя из условия герметичности цилиндров 1 и 2 и с учетом несжимаемости жидкости полагаем, что перемещения г1 и зз поршней цилиндров 1, 2 связаны следующей зависимостью: гД = гз51 или зг = е~ ф /Ы~~ (где 4, с6 — диаметры поршней 1, 2). Пренебрегая гидравлическим сопротивлением и трением цилиндров 1 и 2 при их движении и принимая во внимание, что К вЂ”.рЯ1 и Ег =рбь получаем Гз = Р|е(Я/с(1. Если перемещение гч поршня цилиндра 1 происходит за время б то, разделив работу А на время перемещения, найдем мощность объемного гидропривода Ю,„=А/1=И~К,/1 =Р~Р) = Р~51Р~/81 = рцп Скорость движении поршня 2 ~'г = Й/~г. Принятое допущение о равенстве давления нагнетания р„, = р, на выходе из насоса и давления на входе в гидравлический двига- ТЕЛЬЕ Р2, Т.
Е. Рнг = Р,.~ = ~0, СПРЛВЕДЛИВО ТОЛЬКО ПРИ ОТСУТСТВИИ расхода жидкости. Часть энергии потока рабочей жидкости при движении по гидросистеме в результате трения переходит в тепловую энергию и давление снижается, Лр,„= р„„- р, Относительные потери давления характеризуются гидравлическим КПД гидро- привода 27б Рл. 8. Объемные гидроприеоды Рнг гтРгн Ргл Чгнл гн Рнг Рнг При движении поршня насоса возникает сила трения Г,р„,поэтому часть создаваемой насосом силы может быть использована для создания давления Рнг. Механический КПД объемного гид- ропривода Рн хч н Р о1 Ч мех гн н н Аналогично только часть силы, создаваемой гидравлическим двигателем, используется для преодоления сил сопротивления; х'гл Ргл'с2 Ргр гл ° Механический КПД гидравлического двигателя г 'гд Ч мех гл гд 2 Потери на механическое и гидравлическое трение приводят к необходимости повышения давления в системе и сил Гн,создаваемых приводом насоса для преодоления сил сопротивления Гг: Ргд, Ргд, 52 Ргл = Рнг = ' гн =Ргл о2Чмсхгд Чгд о2ЧмехнЧмехгдЧгд Необходимые для движения поршней зазоры определяют наличие утечек рабочей жидкости в системе.
Расходы утечек в насосе ЛД н и гидравлическом двигателе ЛД „, зависят от давления и размеров зазоров и характеризуются объемными КПД насоса Ч,б „ н гидравлического двигателя Ч,б,.„.' 'м.н, г 2 о 2 Чсб н Чсб гд Рн + Мугн г 2о2 + Муг гд Объемные потери обусловливают необходимость увеличения подачи Он насоса для обеспечения заданной скорости выходного звена гидравлического двигателя, Я, = К252/Чсб г . Фактическая мошность гидравлического двигателя определяется с учетом по- терь давления и расхода жидкости: 277 Ч. П.
Гидронневдгопривод г 2Ргд ' хгд Ф ЧнЧовгдЧмсх нЧмсхгд Чгд При длительной эксплуатации гидропрнвода зазоры в трущихся элементах увеличиваются и объемный КПД снижается. Основная рабочая характеристика любого привода ~внешняя статическая характеристика) определяется зависимостью развиваемого силового параметра на выходном звене двигателя (силы или момента) от скорости движения этого звена. Для гидропривода вращательного движения (выходное звено — вал гидромотора)— это зависимость момента сопротивления на валу гидромотора от частоты вращения вала гидромотора; для гидропривода поступательного движения (выходное звено — поршень или корпус гидроцилнндра) — это зависимость силы, развиваемой поршнем гидро- цилиндра от его скорости. Возможность применения отдельных типов гндроагрегатов, и прежде всего насосов и гидромоторов, зависит от режима работы гидропривода, который оценивают по следующим показателям: коэффициент использования номинального давления Рэка 3 х Ргб ~ер ном = г Рахн = Рггом где Рм — эквивалентное давление; Р„,м — номинальное давление; б — время работы привода под действием давления Р;; Т вЂ” общее время работы привода; л — число режимов давления Р; за время Т; коэффициент использования по времени в смену ггв гнагр/~см где ~на,р — время работы привода под нагрузкой; ~,„— продолжительность смены; головой коэффициент использования по времени: /ег = 1р/Гг, где гр — общее время работы за год; ~„— годовой фонд времени; коэффициент относительного колебания давления в системе 278 Гл.
8. Обьвиные гидронриводы Ртах — Реп п р пт Рср где Р,„и Р м — соответственно сРеднее максимальное и сРеднее минимальное давление; рп„— среднее давление жидкости. В зависимости от этих показателей режим работы объемного гидропривода принято подразделять на весьма тяжелый (ВТ), тяжелый (Т), средний (С) и легкий (Л) (табл. 8.1). Режим работы гидропривода связан с предельно допустимым износом гидроагрегатов, характеризуемым минимальными значениями объемного КПД. Таблияа 8.1 Структурная схема объемного гидроприводи Объемный гидропривод включает в себя источник механической энергии (насос), гидравлический двигатель и различные усройства; предназначен для передачи энергии от приводящего двигателя к звеньям машины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
