Тема 2.7 Регулирование скорости рабочего органа технологического оборудования.

1. Способы регулирования скорости рабочего органа технологического оборудования.

2. Назначение, классификация, достоинства и недостатки дроссельного регулирования с постоянным и переменным давлением.

3. Способы установки дросселя в гидравлических приводах: «на входе», «на выходе», «на ответвлении».

4. Назначение, классификация, достоинства и недостатки объёмного регулирования.

5. Назначение, достоинства и недостатки объёмно-дроссельного регулирования.

Методические указания

Литература [ 1 ], с. 72 – 81; [ 2 ], с. 160 – 170.

 

Тема 2.8 Расчёт гидропривода.

1. Исходные данные для расчёта гидропривода: нагрузка и скорость выходных звеньев (рабочих органов технологического оборудования), цикл нагрузки, диапазон регулирования, условия и режим эксплуатации.

2. Порядок расчёта гидропривода поступательного движения.

3. Порядок расчёта гидропривода вращательного движения.

Методические указания

Литература [ 1 ], с. 141 – 155; [ 2 ], с. 244 – 245, 250-253.

 

Тема 2.9 Составление схем гидропривода и гидроавтоматики.

1. Классификация и назначение схем. Правила составления структурных схем, принципиальных схем и схем соединений.

2. Условные обозначения элементов гидропривода и гидроавтоматики на схемах.

Методические указания

Литература [ 1 ], с. 177 – 179.

 

Раздел 3. Пневмопривод, пневмогидравлический привод и элементы пневмоавтоматики.

Тема 3.1 Устройство пневмопривода.

1. Особенности, назначение и классификация пневматических приводов технологического оборудования (по источнику рабочей среды, характеру движения выходного звена, возможности регулирования и циркуляции рабочей среды).

2. Устройство, область применения и принцип работы пневматических приводов.

3. Достоинства и недостатки пневматических приводов.

Методические указания

Литература [ 1 ], с. 209 – 212.

 

Тема 3.2 Аппаратура подготовки сжатого воздуха.

1. Подготовка сжатого воздуха высокого, нормального и низкого давления.

2. Назначение и основные аппараты подготовки сжатого воздуха, их условное графическое обозначение на пневматических схемах.

3. Компрессор, как основной аппарат подготовки сжатого воздуха. Классификация компрессоров.

4. Устройство и принцип работы одноступенчатого компрессора простого действия.

Методические указания

Литература [ 1 ], с. 196 – 208.

 

Тема 3.3 Аппаратура пневмопривода.

1. Назначение, классификация, устройство и принцип работы направляющей аппаратуры: пневмораспределителей, обратных пневмоклапанов, пневмоклапанов быстрого выхлопа, пневмоклапанов последовательности.

2. Назначение, классификация, устройство и принцип работы направляющей аппаратуры: логических клапанов, клапанов выдержки времени.

3. Условное графическое обозначение на пневматических схемах направляющей аппаратуры: пневмораспределителей, обратных пневмоклапанов, пневмоклапанов быстрого выхлопа, пневмоклапанов последовательности, логических клапанов, клапанов выдержки времени.

4. Назначение, классификация, устройство и принцип работы регулирующей аппаратуры: пневматических дросселей, редукционных и предохранительных пневмоклапанов.

5. Условное графическое обозначение на пневматических схемах регулирующей аппаратуры: пневматических дросселей, редукционных и предохранительных пневмоклапанов.

Методические указания

Литература [ 1 ], с. 217 – 230.

 

Тема 3.4 Пневмогидравлические приводы.

1. Назначение, область применения, принцип работы пневмогидравлических приводов технологического оборудования.

2. Достоинства и недостатки пневмогидравлических приводов технологического оборудования.

Методические указания

Литература [ 1 ], с. 237 – 238.

Тема 3.5 Элементы пневмоавтоматики.

1. Область применения, достоинства и недостатки элементов пневмоавтоматики: реверсивных распределителей, тормозных золотников.

2. Назначение, устройство и принцип работы элементов пневмоавтоматики: реверсивных распределителей и тормозных золотников.

Методические указания

Литература [ 1 ], с. 49 – 60.

Рекомендации по выполнению домашней контрольной работы.

Домашняя контрольная работа должна выполняется в ученической тетради с пронумерованными страницами или на листах бумаги формата А4.

Домашняя контрольная работа должна быть написана разборчивым почерком или выполнена с использованием компьютерной техники, при этом шрифт должен быть Times New Roman 14.

Для замечаний и поправок преподавателя оставляются поля 20 мм.

При оформлении работы на компьютере границы страниц должны быть следующие: сверху 15 мм, снизу 20 мм, слева 30 мм, справа 20 мм.

Работа должна содержать в себе:

1 страница – Титульный лист;

2 страница – Содержание;

3 страница – Введение;

4 и последующие страницы – Выполнение домашней контрольной работы в соответствии с заданием;

Предпоследняя страница – Заключение;

Последняя страница – Перечень использованной литературы.

На последней странице домашней контрольной работы должна стоять дата выполнения контрольной работы и подпись учащегося.

В конце домашней контрольной работы должен быть вставлен чистый лист бумаги для выполнения рецензии преподавателем.

Домашняя контрольная работа не должна превышать 24 страницы печатного текста (включая все вышеуказанные страницы).

На проверку домашней контрольной работы преподавателю отводится время – 7 дней с момента поступления и регистрации работы в методическом кабинете заочного отделения.

Работу можно зарегистрировать в методическом кабинете заочного отделения (в соответствии с графиком работы). Также работу можно выслать почтой на адрес учебного заведения (222160, Минская обл., г. Жодино,

ул. 50 лет Октября, 1, Жодинский государственный политехнический колледж, Заочное отделение) или зарегистрировать и оставить в ящике для контрольных работ на вахте учебного заведения.

Работа должна быть зачтена за 20 дней до начала сессии, так как за 20 дней до сессии высылается вызов на сессию только тем учащимся, которые получили зачёт по домашним контрольным работам. Всем остальным учащимся, не соблюдающим учебный график, высылается извещение о начале сессии.

Варианты вопросов и задач контрольной работы студент-заочник находит в соответствии с номером зачётной книжки по таблице 1.

Домашняя контрольная работа содержит три теоретических вопроса и задачу.

 

Предпоследняя цифра номера зачётной книжки
Последняя цифра номера зачётной книжки	Пример выбора номеров заданий и номера задачи: Номер зачётки учащегося № 328 Значит, учащийся должен рассмотреть вопросы № 16; 69; 2 и решить задачу № 14
	38; 71; 15 Задача 7	49; 62; 16 Задача 3	32; 72; 57 Задача 10	73; 34; 8 Задача 5	12; 73; 45 Задача 2	65; 46; 3 Задача 8	26; 54; 74 Задача 11	72; 55; 7 Задача 12	59; 23; 17 Задача 4	30; 60; 18 Задача 9
	4; 20; 49 Задача 4	37; 63; 14 Задача 6	44; 17; 73 Задача 1	31; 57; 65 Задача 8	18; 63; 33 Задача 12	20; 44; 77 Задача 5	8; 47; 66 Задача 10	11; 53; 27 Задача 3	56; 44; 33 Задача 13	21; 58; 9 Задача 9
	69; 19; 39 Задача 9	52; 46; 21 Задача 4	36; 13; 69 Задача 13	45; 60; 18 Задача 7	1; 30; 59 Задача 2	36; 73; 51 Задача 14	18; 64; 43 Задача 1	19; 61; 48 Задача 6	62; 51; 4 Задача 10	6; 57; 35 Задача 5
	4; 70; 46 Задача 6	18; 56; 33 Задача 1	54; 42; 22 Задача 8	64; 35; 12 Задача 2	19; 50; 70 Задача 5	43; 29; 51 Задача 10	78; 36; 12 Задача 3	66; 42; 13 Задача 7	13; 69; 49 Задача 15	77; 52; 15 Задача 14
	42; 53; 2 Задача 2	5; 55; 76 Задача 15	17; 76; 47 Задача 11	58; 48; 23 Задача 3	11; 34; 49 Задача 7	20; 40; 60 Задача 9	3; 65; 28 Задача 4	37; 54; 1 Задача 6	57; 41; 23 Задача 1	5; 50; 73 Задача 8
	21; 71; 8 Задача 9	3; 60; 45 Задача 12	6; 21; 59 Задача 3	68; 30; 16 Задача 10	51; 43; 24 Задача 5	10; 33; 61 Задача 2	56; 36; 21 Задача 8	34; 61; 27 Задача 11	25; 59; 38 Задача 6	13; 70; 40 Задача 4
	70; 27; 6 Задача 3	72; 28; 19 Задача 7	1; 39; 74 Задача 9	7; 57; 33 Задача 12	14; 58; 28 Задача 6	38; 76; 25 Задача 1	32; 67; 9 Задача 13	4; 78; 23 Задача 4	59; 26; 78 Задача 5	48; 39; 75 Задача 10
	14; 64; 36 Задача 4	16; 69; 2 Задача 14	15; 73; 35 Задача 5	22; 78; 37 Задача 1	8; 66; 42 Задача 10	55; 13; 77 Задача 7	71; 52; 26 Задача 6	31; 51; 8 Задача 2	22; 62; 52 Задача 13	70; 54; 25 Задача 8
	14; 63; 43 Задача 9	12; 65; 38 Задача 7	9; 38; 68 Задача 14	5; 19; 74 Задача 2	17; 31; 77 Задача 3	9; 56; 25 Задача 1	76; 35; 12 Задача 8	41; 27; 71 Задача 15	61; 30; 7 Задача 6	24; 75; 38 Задача 5
	39; 61; 6 Задача 1	36; 62; 5 Задача 8	66; 50; 29 Задача 11	46; 67; 15 Задача 2	1; 75; 25 Задача 15	28; 76; 41 Задача 3	10; 52; 46 Задача 4	74; 11; 52 Задача 7	28; 41; 73 Задача 9	29; 66; 55 Задача 6

Таблица 1

Вопросы для выполнения домашней контрольной работы:

1. Краткая история развития гидравлики.

2. Жидкость, как рабочая среда гидропривода.

3. Классификация, особенности, основные физические свойства рабочих жидкостей.

4. Понятие «идеальная жидкость». Роль идеальной жидкости в исследовании реальных жидкостей.

5. Функции рабочей жидкости в гидроприводе.

6. Основные требования, предъявляемые к рабочим жидкостям.

7. Основные законы гидростатики.

8. Основное уравнение гидростатики.

9. Закон Паскаля.

10. Закон Архимеда.

11. Действие давления жидкости на стенки сосудов.

12. Принцип работы гидравлического пресса.

13. Принцип работы гидравлического аккумулятора.

14. Принцип работы гидравлического мультипликатора.

15. Основные элементы и законы гидродинамики.

16. Виды движения жидкости.

17. Основные элементы потока жидкости.

18. Уравнение неразрывности потока.

19. Уравнение Бернулли для потока идеальной и реальной жидкости.

20. Режимы течения жидкости.

21. Потери давления в гидроприводе.

22. Гидравлический удар.

23. Устройство, область применения и принцип работы гидравлического привода.

24. Достоинства и недостатки гидравлических приводов.

25. Область применения и классификация основных типов насосов.

26. Назначение и основные параметры основных типов насосов.

27. Устройство, принцип работы, достоинства и недостатки роторно-зубчатых насосов (шестерённых, винтовых, геторных).

28. Устройство, принцип работы, достоинства и недостатки роторно-пластинчатых, роторно-поршневых насосов (аксиально-поршневых, радиально-поршневых, кулачковых).

29. Назначение и классификация гидравлических исполнительных двигателей.

30. Назначение, устройство и принцип работы гидродвигателей поступательного действия. Их достоинства и недостатки.

31. Назначение, устройство и принцип работы гидродвигателей вращательного действия. Их достоинства и недостатки.

32. Назначение, устройство и принцип работы гидродвигателей поворотного действия. Их достоинства и недостатки.

33. Назначение, классификация, устройство и принцип работы аппаратуры управления расходом жидкости (гидравлических дросселей).

34. Назначение, классификация, устройство и принцип работы аппаратуры управления расходом жидкости (регуляторов расхода).

35. Назначение, классификация, устройство и принцип работы аппаратуры управления расходом жидкости (дросселирующих распределителей).

36. Назначение, классификация, устройство и принцип работы аппаратуры управления расходом жидкости (клапанов соотношения расхода (делителей и сумматоров потока)).

37. Назначение, классификация, устройство и принцип работы аппаратуры управления давлением жидкости (предохранительных, переливных и редукционных клапанов).

38. Назначение, классификация, устройство и принцип работы аппаратуры управления давлением жидкости (клапанов разности давления и соотношения давления).

39. Назначение, классификация, устройство и принцип работы направляющей аппаратуры (гидравлических распределителей).

40. Назначение, классификация, устройство и принцип работы направляющей аппаратуры (обратных клапанов).

41. Назначение, классификация, устройство и принцип работы направляющей аппаратуры (гидравлических замков).

42. Назначение, классификация, устройство и принцип работы направляющей аппаратуры (клапанов выдержки времени).

43. Средства и методы измерений. Аппаратура для измерения давления рабочей жидкости, её расхода и температуры.

44. Классификация, устройство и принцип действия аппаратуры для измерения частоты вращения и вращательного момента гидромашин.

45. Назначение, классификация, устройство и принцип работы усилителей мощности.

46. Следящий гидропривод, его структура, устройство и принцип работы.

47. Назначение, классификация, основные конструкции и принцип работы кондиционеров рабочей жидкости: отделителей твёрдых частиц (сепараторов и фильтров) и теплообменных аппаратов.

48. Способы очистки жидкости, классы чистоты очистки.

49. Схемы включения фильтров в гидропривод.

50. Назначение, классификация и устройство гидроёмкостей: гидравлических баков и гидравлических аккумуляторов.

51. Назначение, классификация и составные части гидравлических линий. Требования, предъявляемые к гидролиниям.

52. Классификация, назначение, основные элементы уплотнительных устройств гидроприводов. Уплотнитель, как основной элемент уплотнительного устройства.

53. Классификация, достоинства и недостатки уплотнителей различного типа.

54. Способы регулирования скорости рабочего органа технологического оборудования.

55. Назначение, классификация, достоинства и недостатки дроссельного регулирования с постоянным и переменным давлением.

56. Способы установки дросселя в гидравлических приводах: «на входе», «на выходе», «на ответвлении».

57. Назначение, классификация, достоинства и недостатки объёмного регулирования.

58. Назначение, достоинства и недостатки объёмно-дроссельного регулирования.

59. Исходные данные для расчёта гидропривода: нагрузка и скорость выходных звеньев (рабочих органов технологического оборудования), цикл нагрузки, диапазон регулирования, условия и режим эксплуатации.

60. Порядок расчёта гидропривода поступательного движения.

61. Порядок расчёта гидропривода вращательного движения.

62. Классификация и назначение схем. Правила составления структурных схем, принципиальных схем и схем соединений. Условные обозначения элементов гидропривода и гидроавтоматики на схемах.

63. Особенности, назначение и классификация пневматических приводов технологического оборудования (по источнику рабочей среды, характеру движения выходного звена, возможности регулирования и циркуляции рабочей среды).

64. Устройство, область применения и принцип работы пневматических приводов.

65. Достоинства и недостатки пневматических приводов.

66. Подготовка сжатого воздуха высокого, нормального и низкого давления.

67. Назначение и основные аппараты подготовки сжатого воздуха, их условное графическое обозначение на пневматических схемах.

68. Компрессор, как основной аппарат подготовки сжатого воздуха. Классификация компрессоров.

69. Устройство и принцип работы одноступенчатого компрессора простого действия.

70. Назначение, классификация, устройство и принцип работы направляющей аппаратуры: пневмораспределителей, обратных пневмоклапанов, пневмоклапанов быстрого выхлопа, пневмоклапанов последовательности.

71. Назначение, классификация, устройство и принцип работы направляющей аппаратуры: логических клапанов, клапанов выдержки времени.

72. Условное графическое обозначение на пневматических схемах направляющей аппаратуры: пневмораспределителей, обратных пневмоклапанов, пневмоклапанов быстрого выхлопа, пневмоклапанов последовательности, логических клапанов, клапанов выдержки времени.

73. Назначение, классификация, устройство и принцип работы регулирующей аппаратуры: пневматических дросселей, редукционных и предохранительных пневмоклапанов.

74. Условное графическое обозначение на пневматических схемах регулирующей аппаратуры: пневматических дросселей, редукционных и предохранительных пневмоклапанов.

75. Назначение, область применения, принцип работы пневмогидравлических приводов технологического оборудования.

76. Достоинства и недостатки пневмогидравлических приводов технологического оборудования.

77. Область применения, достоинства и недостатки элементов пневмоавтоматики: реверсивных распределителей, тормозных золотников.

78. Назначение, устройство и принцип работы элементов пневмоавтоматики: реверсивных распределителей и тормозных золотников.

 

Задачи для выполнения домашней контрольной работы:

 

Задача №1

 

Определить режимы течения жидкости вязкостью υ = 20 мм ² / с в круглой трубе с внутренним диаметром d = 10 мм для двух случаев: при расходе жидкости ₁ = 12,5 л / мин и ₂ = 40 л / мин.

 

Задача №2

 

Гладкий круглый трубопровод с внутренним диаметром d = 10 мм имеет длину L = 2 м. По трубопроводу перемещается рабочая жидкость – минеральное масло с кинематической вязкостью υ = 20 мм ² / с. Определить, во сколько раз увеличатся потери давления по длине, если первоначальный расход жидкости ₁ = 12,5 л / мин увеличится в 3,2 раза.

 

Задача №3

 

Вертикальный цилиндрический резервуар ёмкостью 314 м ³ и высотой 4 м заполнен водой. Определить силы давления воды на боковую стенку и дно резервуара.

 

Задача №4

 

Определить сжимающее усилие, развиваемое гидравлическим прессом (рис. 1), если диаметр большего поршня D = 300 мм, диаметр малого поршня d = 30 мм, длина рычага L = 1 м, расстояние от шарнира рукоятки до опоры на малый поршень а = 0,1 м. Усилие, прилагаемое к свободному концу рычага, G = 250 Н. При решении задачи весом поршней и трением пренебречь.

 

Рисунок 1 Схема гидравлического пресса

Задача №5

 

Определить основные размеры цилиндрического золотника распределителя 4/3. Номинальное давление на входе р_ном = 20 МПа; перепад давлений на золотнике Δр = 18 МПа; расход через распределитель = 60 л / мин. Рабочая жидкость – нефтяная.

 

Задача №6

 

Определить основные размеры аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком и двойным несиловым карданным валом, имеющего следующие параметры: подача = 4 дм ³ / с; номинальное давление р_ном = 16 МПа; номинальная частота вращения n = 980 об / мин; η_V = 0,98; η = 0,94.

 

Задача №7

 

Определить увеличение давления минеральной жидкости в стальном трубопроводе длиной L = 120 м при закрытии задвижки в течение τ_зак = 2 с, если скорость жидкости υ = 3 м / с. Плотность жидкости ρ = 900 кг / м³. Скорость распространения ударной волны в жидкости υ_уд = 1200 м / с.

 

Задача №8

 

Определить основные рабочие параметры поршневого гидроцилиндра с односторонним штоком при статической нагрузке F_ст = 90000 Н, максимальных скоростях прямого и обратного ходов соответственно υ₁ = 0,2 м / с и υ₂ = 0,5 м / с, времени разгона при прямом ходе t = 0,2 с, максимальном давлении в напорной линии р_мах = 16 МПа, общем КПД цилиндра η = 0,97. Рабочая жидкость – минеральное масло.

 

Задача №9

 

Определить максимальную площадь рабочего проходного сечения дросселя и условный проход подводящего канала при следующих данных: расход = 20 л / мин; перепад давлений Δр = 20 МПа; скорость потока жидкости в подводящем канале υ = 4 м / с. Рабочая жидкость нефтяная. μ = 0,61; ρ = 900 кг / м³.

 

Задача №10

 

Определить основные размеры шестерённого насоса при подаче = 30 л / мин; номинальное давление р_ном = 2 МПа; частота вращения n = 1000 об / мин; z = 10; η_V = 0,94; η_мех = 0,95.

 

Задача №11

 

Определить основные размеры конического предохранительного клапана прямого действия со следующими параметрами: давление открытия клапана р_о = 16 МПа, увеличение давления Δр_Q = 0,5 МПа при пропускании жидкости в количестве = 2 дм ³ / с. Рабочая жидкость – минеральное масло; Плотность жидкости ρ = 900 кг / м³. Скорость потока жидкости в подводящем канале υ = 4 м / с.

 

Задача №12

 

Насос с подачей 8 л/ с нагнетает воду по трубе диаметром 100 мм. Диаметр всасывающего патрубка 125 мм. Определить полный напор насоса, если показание манометра, установленного на напорной трубе, равно 3,5 кгс/см², а показание вакуумметра на всасывающей трубе равно 300 мм рт. ст. Расстояние между точками установки манометра и вакуумметра 1 м.

 

Задача №13

 

Одноступенчатый поршневой компрессор всасывает 360 м³/ч воздуха при давлении 0,1 МПа и температуре 17^оС и сжимает его до 0,7 МПа. Определить теоретическую мощность привода компрессора и температуру воздуха в конце сжатия. Расчёт произвести для изотермического адиабатного и политропного сжатия с показателем политропы 1,25.

 

 

Задача №14

 

Определить подачу и потребляемую мощность поршневого одноцилиндрового насоса двойного действия, если известно, что диаметр цилиндра D = 0,2 м, диаметр штока d = 0,04 м, ход поршня S = 0,25 м, частота вращения вала насоса n = 90 об/ мин, объёмный КПД η_о = 0,92. Насос обеспечивает напор Н = 70 м вод. ст. Полный КПД насоса η_н = 0,8.

 

Задача №15

 

Определить эффективную мощность трёхцилиндрового двухступенчатого воздушного компрессора с диаметром двух цилиндров первой ступени сжатия 198 мм и диаметром цилиндра второй ступени сжатия 155 мм при ходе поршней 145 мм, если частота вращения вала 850 об/мин. Среднее индикаторное давление для первой ступени 0,17 МПа и второй – 0,31 МПа. Механический КПД компрессора η_мех = 0,77.

 

Приложение 1

Вопросы к экзамену