ЗАДАНИЕ 2-3-1 (950070), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

гидропривода хода АСПИ

1. Максимальная глубина погружения АСПИ - 4000 м;

2. Минимальная температура воды - + 4⁰ С;

3. Максимальный момент на приводном вале гидромотора в транспортном режиме движения АСПИ М_{гм. транс.} - 560 Нм;

4. Частота вращения вала гидромотора в транспортом режиме движения АСПИ n_{гм. транс.} - 53 об/мин;

5. Максимальный момент на приводном вале гидромотора в рабочем режиме движения АСПИ М_{гм. раб.}- 480 Нм;

6. Частота вращения вала гидромотора в рабочем режиме движения АСПИ n_{гм. раб.}- 20 об/мин;

7. Рабочая жидкость - масло гидравлическое АМГ - 10,

плотность _м - 850 кг/м³,

кинематический коэффициент вязкости при 50 ⁰С - 10 сСт;

8. Объемная постоянная гидромотора V₀ - 400 см³;

9. Объемный к.п.д. гидромотора  _{О гм} - 0,97,

механический к.п.д. _м.гм - 0,93

полный к.п.д.  _гм - 0,8

10. Производительность насоса Q _н - 64 л/мин;

1. Полный к.п.д. насоса  _н - 0,9.

Задачи гидравлического расчета привода хода АСПИ

Этап 1

Гидростатические задачи

Срок выполнения: 7 неделя.

1.1. Расчет сил давления на стенки маслобака

Маслобак представляет из себя сосуд в виде параллелепипеда с размерами, приведенными на рис 4.

Рис. 4

а) Определить силы давления на стенки, дно и крышку маслобака при работе АСПИ:

- на поверхности земли;

- на максимальной глубине погружения при наличии гидрокомпенсатора и при его отсутствии;

б) Определить силы давления на стенки, дно и крышку маслобака в начале движении АСПИ на поверхности земли (т.е. во время разгона из состояния покоя) при его движении с постоянным ускорением 0,2 g вверх по наклонной поверхности с углом подъема 20 ^о.

1.2. Расчет сил давления на защитные кожухи

элементов конструкции АСПИ

Некоторые элементы силовой системы электропитания, электродвигателя АСПИ должны быть защищены от воздействия воды и с этой целью помещены в специальные защитные кожухи имеющие сферическую форму и состоящие из двух половинок с фланцевым разъемом (рис. 5). Определить силы, действующие на фланцевый разъем со стороны окружающей воды на максимальной глубине погружения и на двухметровой глубине, и при атмосферном давлении воздуха внутри защитного кожуха (АСПИ - неподвижен).

Рис. 5

1.3. Расчет тахометра

При наладке гидропривода хода в процессе его изготовления и сборки необходима регулировка угловой скорости вращения выходных валов гидромоторов. Для измерения угловой скорости иногда применяют жидкостные тахометры. Одна из конструкций такого тахометра приведена в “ Сборнике задач по машиностроительной гидравлике” под редакцией И. И. Куколевского и Л. Г. Подвидза в задаче V - 11.

В соответствии с условием задачи определить высоту Н шкалы тахометра при частотах вращения вала тахометра, отвечающим рабочей и транспортной частотам вращения вала гидромотора АСПИ.

Дополнительные данные: принять плотность рабочей жидкости _м = 850 кг/м³ .Дополнительное задание:

1. Для углубления знаний теоретических аспектов механики жидкости и газа по разделу «Гидростатика» написать краткий реферат на тему: «Закон распределения давления в жидкости, находящейся в поле сил тяжести и движущейся вместе с сосудом, в который она налита, прямолинейно с постоянным ускорением или вращающейся вместе с этим сосудом с постоянной угловой скоростью».

2. Для освоения методики расчета элементов гидроприводов, основанной на применении законов гидростатики, решить задачи из “ Сборника задач по машиностроительной гидравлике” под редакцией И. И. Куколевского и Л. Г. Подвидза: II - 13; III - 3; IV – 18.

Этап 2

Гидродинамические задачи

Срок выполнения: 13 неделя.

2.1. Определить величину расхода рабочей жидкости, который необходимо подвести к каждому гидромотору привода хода АСПИ для обеспечения заданной частоты вращения их выходных валов на рабочем и транспортном режимах движения.

Указание: воспользоваться формулой (1).

2.2. Определить величину минимально необходимого расхода рабочей жидкости, которую должен обеспечивать насос при движении АСПИ с максимальной скоростью (т.е. со скоростью транспортного режима движения).

Указание: воспользоваться формулой (4). Иметь ввиду, что минимальный расход рабочей жидкости. перетекающий через переливной клапан Q_пк , должен быть не менее 10 л/мин (это необходимо для обеспечения устойчивой работы привода хода).

2.3. Рассчитать параметры расходомера, измеряющего расход по перепаду статических напоров.

Для обеспечения заданных частот вращения валов гидромоторов привода хода регуляторы расхода должны обеспечить подачу рабочей жидкости к каждому из гидромоторов в количествах, определенных в п. 2.1. Следовательно, при сборке и наладке гидропривода хода необходима настройка РР на заданные режимы. Для выполнения этой операции необходимы устройства для измерения расхода, называемые расходомерами. Один из способов измерения расхода основан на создании в потоке перепада статических напоров путем уменьшения его сечения с помощью специальных сужающих устройств. Между получаемым таким путем перепадами статических напоров и расходами жидкости имеется определенная функциональная зависимость, которая и может быть использована для вычисления расхода по измеренному перепаду. Эта зависимость имеет вид:

,

где ,

 - коэффициент расхода сужающего устройства, обычно определяемый экспериментальным путем,

F_o - площадь проходного сечения сужающего устройства,

H - разность статических напоров, измеренных на входе и выходе из сужающего устройства.

В качестве сужающих устройств для измерения расхода в трубопроводах применяют диафрагмы, сопла и трубы Вентури.

Примечание: более подробно с приборами и методами измерения расхода жидкости можно познакомится в книге “Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач” под редакцией С.С. Руднева и Л.Г. Подвидза.

Задание. Для настройки регуляторов расхода на расход, обеспечивающий транспортный режим движения АСПИ (см. п. 2.2), применен расходомер, где в качестве сужающего устройства использовано мерное сопло, установленное в трубе диаметром D = 25 мм (рис. 6).

Рис. 6

Каков должен быть диаметр отверстия d в диафрагме, чтобы при максимальном измеряемом расходе, равном 30 л/мин, потери давления, создаваемые в трубопроводе расходомером, не превышали 0,1 МПа 

Определить величину вакуума в наиболее сжатом сечении потока.

Указание:

1. Принять коэффициент сопротивления сопла на участке подсоединения дифференциального манометра ζ_с = 0,06.

2. Для сравнения характеристик расходомеров с разными сужающими устройствами решить задачу VII - 33 из “Сборника задач по машиностроительной гидравлике” под редакцией И. И. Куколевского и Л. Г. Подвидза.

2. 4. Определить величину максимально возможного момента на вале гиромотора (М_{гм. мах}), при движении АСПИ на транспортом режиме скорости. Определить запас момента: М_зап = М_{гм. мах} - М_гм.тр.

Указание:

1. По условиям компоновки гилропривода на АСПИ насос с электродвигателем, переливной клапан, фильтр, регуляторы расхода и гидрораспределители размещены непосредственно на маслобаке. Поэтому, потерями давления на трение по длине в трубах на участках от насоса до гидрораспределителей и от гидрораспределителей до маслобака в силу их незначительной длины можно пренебречь. По тем же соображениям можно пренебречь потерями давления на трение по длине в трубе на участке от узловой точки до входа в предохранительный клапан и считать давление в этой узловой точке равным давлению настройки переливного клапана, т.е. равным 12,5 МПа.

При расчете учитывать потери давления только:

а) В регуляторе расхода, определяя их величину, с учетом вида характеристики регулятора, по формуле, приведенной в приложении 4 ;

б) В гидрораспределителе (считать по формуле: р_р = _м_мV²/2, где V - средняя по сечению скорость рабочей жидкости в подводящем трубопроводе, приняв при этом коэффициент сопротивления гидрораспределителя  _р = 6 как в линии насос - нагрузка, так и в линии нагрузка - маслобак);

в) Потери на трение по длине в трубах на участке от гидрораспределителя до гидромотора и от гидромотора до гидрораспределителя. Длину каждой из труб на этих участках принять равной 4 м, а их внутренний диаметр рассчитать исходя из того, что максимальная величина средней по сечению трубы скорости движения рабочей жидкости должна быть порядка 6 м/сек (такое значение скорости обычно принимается при практических расчетах параметров напорных трубопроводов, работающих на давлениях в диапазоне от 10 до 15 МПа, исходя из соображений минимизации веса, габаритов и гидравлических потерь). Полученный диаметр уточнить, приняв ближайший из стандартного ряда, приведенного в приложении 3.

Коэффициент потерь на трение  для резинометаллических рукавов определить при ламинарном режиме движения жидкости в них по формуле:

 = 80 / Re,

а при турбулентном по формуле:

 = 0,316 Re ^{- 0,25}

Критическое число Рейнольдса для резинометаллических рукавов - Re_кр = 1600. При вычислении числа Re необходимо учесть, что кинематический коэффициент вязкости  рабочей жидкости зависит от температуры и давления. Зависимость величины кинематического коэффициента вязкости в функции от темперуры для масла АМГ-10 приведена в приложении 8. Значение кинематического коэффициента вязкости в функции от давления при данной температуре может быть определено для масла АМГ - 10 по приближенному эмпирическому выражению:

_p =  (1+0,003р) (сСт),

где:  ₍сСт) - кинематический коэффициент вязкости масла АМГ - 10 при атмосферном давлении и данной температуре (принять температуру масла на максимальной глубине погружения равной 4⁰С),

р - давление рабочей жидкости в трубопроводе в кГс/см² на максимальной глубине погружения .

Дополнительное задание:

1. Для углубления знаний теоретических аспектов механики жидкости и газа по рассматриваемым в курсовой работе разделам «Гидродинамики» написать краткий реферат на тему: «Вывод уравнения Бернулли для установившегося потока вязкой несжимаемой жидкости».

2. Для освоения методики расчета элементов гидроприводов, основанной на применении законов гидродинамики, решить задачи из “ Сборника задач по машиностроительной гидравлике” под редакцией И. И. Куколевского и Л. Г. Подвидза: VII – 39; IX - 46; X – 14.

Характеристики

Список файлов курсовой работы