Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Краткие теоретические сведения.



Гидродвигатель - машина, в которой энергия потока рабочей жидкости преобразуется в энергию движения выходного звена. Если выходное звено получает вращательное движение, то такой гидродвигатель называют гидромотором, если поступательное, то силовым цилиндром. Гидромашина, которая может работать в режиме насоса или гидромотора, называется обратимой.

Рабочий объем гидромашины в насосе - это объем жидкости вытесняемый в систему за один оборот вала насоса; в гидромоторе - объем жидкости, необходимый для получения одного оборота вала гидромотора. Гидромашины изготавливаются с постоянным и переменным рабочим объемом. В соответствии с этим с постоянным рабочим объемом называются нерегулируемые, а с переменным - регулируемые.

Гидролиния (магистраль) - это трубопровод, по которому транспортируется рабочая жидкость. Различают магистрали всасывающие, напорные, сливные и дренажные.

Объемные потери и объемный КПД гидромотора. При работе машины в режиме гидромо-тора в приемную его полость поступает жидкость под давлением от насоса. Объемные по-тери в гидромоторе сводятся в основном к утечкам жидкости через зазоры между сопряга-емыми элементами. Это приводит к тому, что подводимый объем жидкости за единицу времени –подача, расход Q -превышает теоретическое (идеальное) значение Qт. Поэтому объёмный кпд гидромотора

η0 = Qт/Q = 1- Qу/ (Qт + Qу)(2-1)

где Qу- величина утечек в гидромоторе (объемные потери). Теоретический (идеальный) расход Qид= Qт = V0 •nм(2-2)

Мощность и крутящий момент на валу гидромотора. Фактическая мощность развиваемая гидромотором при данном перепаде давлений N = ∆P •V0 •nм ηм(2-3) где V0 - рабочий объем гидромотора; nм- частота вращения гидромотора; ηм- общий КПД гидромотора. Теоретическая (идеальная ) мощность Nт = ∆P •V0 •nм (2-4)Выразив крутящий момент через теоретическую мощность и угловую скорость ω= 2πn, получим теоретическую величину крутящего момента для гидромашины: Мт = Nт/ ω = Qид •∆P /2π •nм = ∆P •V0/2π(2-5)

В объемных гидроприводах наряду с шестеренными широко используют роторные аксиально-поршневые насосы и гидромоторы. Кинематической основой таких гидромашин служит кривошипно-шатунный механизм, в котором цилиндры перемещаются параллельно один другому, а поршни движутся вместе с цилиндрами и одновременно из-за вращения вала кривошипа перемещаются относительно цилиндров.Аксиально-поршневые гидромашины (рис. 1) выполняют по двум основным схемам: с наклонным диском и с наклонным блоком цилиндров.

Гидромашина с наклонным диском включает в себя блок цилиндров, ось которого совпадает с осью ведущего вала 1, а под углом а к нему расположена ось диска 2, с которым связаны штоки 3 поршней 5. Ниже рассмотрена схема работы гидромашины в режиме насоса. Ведущий вал приводит во вращение блок цилиндров.

При повороте блока вокруг оси насоса на 180° поршень совершает поступательное движение, выталкивая жидкость из цилиндра. При дальнейшем повороте на 180° поршень совершает ход всасывания. Блок цилиндров своей шлифованной торцовой поверхностью плотно прилегает к тщательно обработанной поверхности неподвижного гидрораспределителя 6, в котором сделаны полукольцевые пазы 7. Один из этих пазов соединен через каналы со всасывающим трубопроводом, другой — с напорным трубопроводом. В блоке цилиндров выполнены отверстия, соединяющие каждый из цилиндров блока с гидрораспределителем. Если в гидромашину через каналы подавать под давлением рабочую жидкость, то, действуя на поршни, она заставляет их совершать возвратно-поступательное движение, а они, в свою очередь, вращают диск и связанный с ним вал.Таким образом работает аксиально-поршневой гидромотор.

Многообразие конструкций гидравлических моторов показывает, что при выборе какого-либо типа для конкретного привода следует учитывать многие факторы. Главным из них являются величина крутящего момента на выходном валу и частота его вращения. Зная эти значения (а они задаются заказчиком при проектировании гид­равлической системы или рассчитываются, исходя из условий работы привода), можно по каталогу выбрать несколько гидромоторов раз­личного принципа действия, но имеющих одинаковые параметры по вращающему моменту и частоте вращения. Далее следует анализиро­вать другие факторы, такие как коэффициент полезного действия гид­ромашины, шумовая характеристика, весовая характеристика, способ монтажа (фланцевый или на лапах), требования к регулированию частоты вращения вала, давление, при котором могут работать выб­ранные двигатели, величина рабочего объема и габариты гидромото­ра, пределы изменения частот и ряд других.

Рисунок 2.2 Гидравлическая схема установки.

Проанализировав соответствие выбранных гидромоторов усло­виям работы по всем параметрам, останавливают свой выбор на конк­ретной модели гидромотора, наиболее полно отвечающего всем требо­ваниям. При этом записываются рабочий объем гидромотора, его ко­эффициент подачи и полный коэффициент полезного действия, преде­лы частот вращения, момент инерции вращающихся масс. Выбрав определенный тип гидромотора, можно теперь опреде­лить и необходимое для работы гидромотора давление жидкости Pм и его расход Qм, используя известные формулы для вращающего момен­та гидромашин и расхода гидромотора Qм: Pм =∆P= 2πMвр/V0ηм .(2-6)Qм = V0 •nм/ η0 .(2-7) где Mвр- вращающий момент на валу гидромотора, V0 - рабочий объ­ем гидромотора, nм- частота вращения выходного вала мотора. Полученные значения Pми Qм используются для дальнейших рас­четов по выбору насосной станции. В данной работе исследуются рабочие характеристики аксиально-поршневого нерегули-руемого гидромотора модели Г15.

Таблица 2.1.

Рабочие характеристики гидромотора Г15-21Р: рабочий объем Vном = 11,2 см ; номинальный расход Qном = 10,8 л/мин; номинальное давление Рном = 6,3 МПа; номинальная потребляемая мощность Nном = 0,96 кВт; номинальный момент на выходном валу Мном = 9,4 н·м; полный КПД – 0,87, объемный КПД – 0,91. Выполнение работы.Включить электропитание стенда, электродвигателя М1, секундомера,тахометра (nм). Тумблер Р1 установить в положение “ВКЛ2.”. Провести 2 – 3 серии опытов при различных настройках регулятора расхода РР1, то есть при различных частотах вращения вала гидромотора (при вращении маховика регулятора расхода РР1 по часовой стрелке расход жидкости, поступающей на вход гидромотора, увеличивается). При вращении вала гидро-мотора вращается также и вал насоса нагрузки Н2

Уровень нагрузки на валу гидромотора определяется настройкой регулируемого дросселя ДР2. В каждой серии провести 2 –3 опытов при различных настройках регулируемого дросселя ДР2 (при повороте маховика регулируемого дросселя по часовой стрелке увеличивается площадь проходного сечения дросселя и нагрузка на валу гидромотора уменьшается). В каждом опыте необходимо измерять: – давления по манометрам МН6, МН7 и МН8; – частоту вращения вала гидромотора nм ; – расход жидкости на выходе гидромотора (измеряется с помощью расходомера РА и электронного секундомера СЕК, при этом тумблер SA3 должен быть установлен в положение “РУЧН”); – расход утечек из корпуса гидромотора (измеряется с помощью мерного бачка Б2 с указателем уровня УУ и электронного секундомера). После выполнения всех опытов необходимо отключить электропитание тахометра, секундомера, электродвигателя М1 и стенда. Данные занести в таблицу 2.1.

1. Таблица 2.2.

Провести расчёты:

1. Идеального расхода жидкости через гидромотор Qт= V0 •nм

2. Фактического расхода Qф =Q=Qт + Qу

3. Расхода жидкости в данной гидросистеме Q=V/τ

4. Давления на гидромоторе Рм = ∆P (разность давлений Р67)

5. Теоретической мощности Nт = ∆P •V0 •nм

Теоретического вращающего момента на валу гидромотора Мт = Nт/ ω = Qид •∆P /2π •nм = ∆P•V0/2π.Данные занести в таблицу 2.2. Фактический расход жидкости через гидромотор можно рассчитать по формуле: Q=V0 •nмη0 Фактический вращающий момент определяется следующим образом (ф-ла 2-7): М = ∆P •V0•ηм /2π

Сделать выводы о зависимости рассчитанных величин от подачи и от нагрузки (вращательного момента) на валу гидромотора.

Контрольные вопросы.

1. Какая гидромашина называется обратимой?

2. Чем шестерённый гидромотор отличается от шестерённого насоса?

3. Объснить гидравлическую схему, используемую в работе.

4. Каким образом можно определить объёмный кпд гидромотора?

5. С какими параметрами связаны теоретический и фактический моменты на валу гидромотора?

6. Где используются аксиально-поршневые гидромоторы? Их достоинства и недостатки.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.