Описание устройства лабораторного стенда

Методические указания

К выполнению лабораторных работ

На стенде

НТЦ–91.000 (НТЦ–11.91) – «Гидродинамика»

Разработали:

к.т.н. Михальцов А. П.

к.т.н. Мрочек В. И.

Могилев 2012

Содержание

Введение

Данными методическими указаниями предусмотрено выполнение четырех лабораторных работ, относящихся к разделу «Гидравлика». Все работы выполняются на одном лабораторном стенде.

Прежде чем приступить к выполнению лабораторной работы на стенде, необходимо изучить основные требования техники безопасности, устройство стенда, подготовиться к занятию. Подготовка к лабораторному занятию требует самостоятельной работы вне лаборатории и предусматривает изучение основных теоретических положений по теме выполняемой работы и оформление разделов отчета, не требующих наличия экспериментальных данных. В заготовках отчетов необходимо привести формы таблиц измеряемых и вычисляемых величин.

Неподготовленные студенты к занятию не допускаются.

Схему гидравлическую принципиальную стенда необходимо вычерчивать один раз и приводить ее в отчете по первой из выполняемых на стенде работ.

Отчет по лабораторной работе оформляется каждым студентом в отдельной тетради.

Содержание отчета:

– наименование лабораторной работы;

– цель;

– основные теоретические положения;

– схема установки и объекта исследования;

– таблицы измеряемых и вычисляемых величин;

– пример обработки результатов эксперимента (с подстановкой числовых значений величин, полученных в ходе выполнения одного опыта);

– графики;

– выводы.

Не позже чем на следующем лабораторном занятии отчет по лабораторной работе должен быть защищен.

Основные требования техники безопасности при работе на стенде

Работа на стенде допускается только в присутствии лаборанта или преподавателя.

При выполнении лабораторных работ необходимо руководствоваться требованиями данных методических указаний.

При работе на лабораторном стенде (описание стенда приведено в разделе 2) необходимо выполнять следующие требования:

– перед включением стенда необходимо убедиться (путем внешнего осмотра) в исправности защитного заземления стенда и целостности соединений трубопроводов;

– перед включением стенда необходимо открыть один из шаровых вентилей В1, В5, В8 или В13 (установлены на столе), с тем, чтобы была обеспечена возможность прохождения жидкости через расходомер РА на слив (в бак). Следует помнить, что не допускается продолжительная работа насоса (более 5–10 с) на тупиковую сеть. Отсутствие протока жидкости может привести к нагреву насоса

– при возникновении нештатных ситуаций необходимо выключить насосную установку и отключить электрическое питание стенда.

Электрическое питание стенда – 380 В, 50 Гц.

К работам по обслуживанию и ремонту стенда допускается лаборант (инженер), прошедший все виды инструктажей, обучение и проверку знаний по охране труда в соответствии с действующим законодательством.

Описание устройства лабораторного стенда

Лабораторный стенд предназначен для:

– изучения основных величин гидравлики и режимов течения жидкости;

– исследования течения жидкости в различных гидравлических сопротивлениях;

– изучения уравнения Бернулли.

Схема гидравлическая принципиальная стенда приведена на рисунке 2.1.

В состав стенда входят: насосный агрегат (включает однофазный электродвигатель М и центробежный насос Н); гидробак Б; четыре объекта испытаний: трубопроводы I – IV; присоединительная арматура, включающая семнадцать шаровых вентилей (В1 – В17). Вентили В1, В5, В8 и В13 с бóльшим проходным сечением (d_y = 15 мм) предназначены для подключения исследуемых трубопроводов к насосной установке. Остальные вентили предназначены для подключения датчиков давления к соответствующим сечениям.

Информационно-измерительная система стенда включает: четыре электронных датчика давления (Д₁ – Д₄), манометр МН, скоростной расходомер интегрирующего типа РА, термометр Т. Измерение времени на стенде осуществляется с помощью специального электронного секундомера с цифровой индикацией результатов измерения. Манометр МН служит для контроля давления в напорной линии насоса. Наличие четырех датчиков давления позволяет исследовать все объекты, установленные на стенде. Необходимо только перед началом испытаний подключить эти датчики (с помощью вентилей) к соответствующим сечениям трубопроводов.

Стенд имеет замкнутую систему циркуляции жидкости, не требующую постоянного подключения к водопроводу.

Рисунок 2.1 – Схема гидравлическая принципиальная

В качестве рабочей жидкости используется вода. Отображение результатов измерения давления (датчики Д₁ – Д₄) осуществляется на стенде в цифровом виде.

Гидростанция стенда выполнена в виде отдельного модуля. Второй модуль стенда имеет односторонний базис, содержащий стол и две панели.

Общий вид стенда (обоих модулей) показан на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Общий вид стенда

На столе стенда установлены шаровые вентили В1, В5, В8 и В13.

На нижней панели установлены объекты исследований – четыре трубопровода (I – IV), манометр МН, расходомер РА и термометр Т, четыре электронных датчика давления (Д₁ – Д₄). Сечения трубопроводов, в которых в процессе испытаний измеряются давления, с помощью вентилей В2, В3, В4, В6, В7, В9, В10, В11, В12, В14, В15, В16 и В17 и эластичных трубопроводов могут быть подключены к соответствующим датчикам.

Исследуемые трубопроводы (I, III и IV) содержат три местных сопротивления: К – колено (поворот на 90 °), ВР – внезапное расширение, ВС – внезапное сужение.

На верхней панели стенда расположены схема гидравлическая принципиальная стенда, включатель питания стенда «СЕТЬ», кнопки включения и выключения насоса Н («Пуск» и «Стоп»), цифровые индикаторы результатов измерения давлений с помощью датчиков Д₁ – Д₄ и времени («СЕК»).

Для управления секундомером используется тумблер «Разрешение» и кнопка «Сброс». При включении секундомера в положение «Вкл» (верхнее) начинается отсчет времени. При переключении тумблера в положение «Выкл» (нижнее) секундомер останавливается. Для сброса показаний секундомера необходимо нажать кнопку «Сброс». Крайний (слева) потенциометр «Задание» для управления секундомером в данной конструкции стенда пока не используется.

Основные характеристики стенда:

– объем гидробака – 50 дм³;

– максимальное давление – 0,4 МПа;

– напряжение питания – 220 В, 50 Гц.

Напряжение питания стенда 380 В, 50 Гц.

Поиск по сайту: