Простейшие гидропередача и гидропривод .

ПРОСТЕЙШИЕ ГИДРОПЕРЕДАЧА И ГИДРОПРИВОД.

ГИДРОДОМКРАТ С РУЧНЫМ ПРИВОДОМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ и ТЕСТЫ

 

к выполнению

самостоятельной работы

по дисциплинам:

«Гидравлические машины и гидропневмоприводы»,

«Гидравлика и гидропневмоприводы»

для студентов всех специальностей филиала

дневной и заочной форм обучения

 

 

Сургут 2015

Утверждено учебно-методической комиссией

Государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Сургутского института нефти и газа (филиала)

Тюменского государственного нефтегазового

университета

 

 

Составил: доцент, канд. техн. наук Некрасов В.И.

Оформление: уч. мастер Песчанская М.А.

 

 

Аббревиатуры:

ГП – гидро привод: ОГП – объемный гидропривод;

ГН – гидро насос; ГД – гидро двигатель; ГЦ – гидро цилиндр;

ГР – гидро распределитель; ТС -техническая система;

РЖ – рабочая жидкостъ.

 

 

Сургутский институт нефти и газа (филиал)

Тюменский государственный нефтегазовый университет,

2015 г.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение 3

1 Содержание и объем отчета по самостоятельной работе 4

1.1 Основные правила оформления пояснительной записки5

2 Простейшая гидропередача. Гидродомкрат с ручным приводом 7

2.1Основные положения и определения 7

2.2 Основные параметры 8

2.3 Пример расчета 10

3 Гидравлический привод 14

3.1 Основные понятия и определения 14

3.2 Схема, устройство и работа гидродомкрата с ручным приводом 14

4 Расчет гидродомкрата с ручным приводом 16

4.1 Расчет гидродомкрата с ручным приводом без учета КПД 17

4.2 Расчет гидродомкрата с ручным приводом с учетом КПД 21

4.3 Расчет и построение графика зависимости силы поршня

гидродомкрата при изменении механического передаточного числа 23

4.4 Расчет и построение графика зависимости силы поршня

гидродомкрата при изменении гидравлического передаточного числа 24

4.5 Варианты заданий 25

Контрольные вопросы 26

Тесты 27

Источники 30

ВВЕДЕНИЕ

В современной высшей школе все большее внимание уделяется самостоятельной работе студентов. Например, объем самостоятельной работы более чем на порядок превышает объем аудиторных занятий - для студентов заочно-сокращенной формы обучения 132 и 12 часов.

Цель самостоятельной работы – закрепить знания в области гидропередачи и гидропривода, приобрести навыки расчетов механических и гидравлических устройств, ощутить взаимосвязи между элементами этих устройств, рассчитать гидродомкрат с ручным приводом с учетом основных параметров объёмного гидропривода: рабочий объём, подача, давление, мощность, коэффициент полезного действия и т.д.

При выполнении работы недостаточно простого выполнения математических действий, необходимо внимательно контролировать проставляемые в формулы физические значения, их величины и размерности, последовательность расчетов, анализировать полученные результаты.

Все познаётся в сравнении.

Учебные дисциплины «Гидравлические машины и гидропневмоприводы», «Гидравлика и гидропневмоприводы» основаны на курсах: «Физика», «Гидравлика» и создают основу для изучения следующих специальных дисциплин.

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ОТЧЕТА

ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ

В работе рассмотрено простейшее техническое устройство – гидродомкрат с ручным приводом. Это устройство является основой для многих других ТС (технических систем), в том числе таких устройств: силовых ГЦ (гидроцилиндров), телескопических гидроподъемников и т.д.

Отчет по самостоятельной работе должен содержать: цель работы, полную, аккуратно оформленную информацию о порядке расчетов, вычисление основных параметров, сопоставление полученных результатов с допускаемыми величинами, построение графиков, заключение о результатах работы.

ПЗ (пояснительная записка) к отчету по самостоятельной работе должна содержать: титульный лист, оглавление, введение, основную часть, заключение, источники (список литературы).

Общий объем ПЗ не менее 20 страниц. Помимо текста должны быть рисунки, схемы, таблицы.

Титульный лист должен иметь: информацию об агентстве, высшем учебном заведении, кафедре, дисциплине, по которой выполнена работа, название (тему) работы, её вариант; фамилию, инициалы и подпись исполнителя работы с указанием номера студенческой группы и формы обучения; должность, ученую степень, звание, фамилию и инициалы преподавателя, место и год выполнения работы.

Оглавление включает наименования всех разделов, подразделов и пунктов (если они имеют наименования) с указанием номеров страниц, на которых размещается начало материалов разделов, подразделов, пунктов.

Например:

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

1 Объёмный гидропривод 4

1.1 Схема и устройство гидродомкрата с ручным приводом 4

1.2 Работа гидродомкрата с ручным приводом,

основные параметры объёмного гидропривода 5

2 Расчет гидродомкрата с ручным приводом 8

2.1 Задание – исходные данные 8

2.2 Расчет гидродомкрата с ручным приводом без учета КПД 9

2.3 Расчет гидродомкрата с ручным приводом с учетом КПД 13

2.4 Расчет и построение графика зависимости силы поршня гидродомкрата при изменении механического передаточного числа 15

2.5 Расчет и построение графика зависимости силы поршня гидродомкрата при изменении гидравлического передаточного числа 17

Заключение 19

Источники (литература) 20

Во введении объемом не более одной страницыдолжно быть кратко раскрыто значение - актуальность вопросов, поставленных в задании на работу, формулируется цель работы и устанавливается связь с проблемами, стоящими перед отраслью.

В основном разделе необходимо описать назначение, принцип действия и основные показатели ТС (технической системы), привести гидрокинематическую схему ТС, указать основные неисправности и причины, вызывающие эти неисправности, выполнить схемы и рисунки с обозначениями составных элементов и т.д.

Также можно привести общие сведения об ОГП (объемном гидроприводе), областях применения силовых цилиндров, в том числе, телескопических, их устройстве, работе и т.д.

Должны быть представлены расчеты основных параметров ТС.

ПРОСТЕЙШАЯ ГИДРОПЕРЕДАЧА.

Насос Двигатель

Рис. 1. Схема простейшей гидропередачи

 

Рис. 2. Упрощенный общий вид гидродомкрата

 

Сила, действующая на плунжер ГН (насоса) F _н равнасиленанаконечнике рычага F _р, увеличенную на механическое передаточное число U _м = L / l, F _н = F _р U _м.

Два ГЦ (гидро цилиндра) 1 и 2 заполнены РЖ и соединены между собой трубопроводом (рис. 1).

Поршень (плунжер) ГЦ (цилиндра) ГН (насоса) 1 под действием силы F _н перемещается вниз на расстояние h _н, вытесняя РЖ в цилиндр ГД (гидро двигателя) 2.

Поршень ГЦ 2 преодолевает силу F _д, которая равна с иле F _н , увеличенной на гидравлическое передаточное число U _г = (D/d)², F _д = F _н U _г, и поднимается на h _д.

Принцип действия объемной гидро передачи основан на малой сжимаемости капельных жидкостей и передаче давления в них по закону Паскаля - давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкостии по всем направлениям одинаково.

Основные параметры

Если пренебречь потерями давления в системе, то по закону Паскаля давление в ГЦ (цилиндрах) будет одинаковым и равным:

 

1. Р = F _н / S _н = F _д / S _д, [ Па = Н/м² ] F _н = Р S _н.

 

где S _н и S _д – площади поршней ГЦ (цилиндров) ГН (насоса) 1 и ГД (гидродвигателя) 2 в м².

Часто применяют мегапаскаль - 1МПа = 10⁶ Па= 1 Н/мм².

 

Считая жидкость практически несжимаемой, можно записать

2. q = S _н h _н = S _д h _д или 3. Q = S _н V _н = S _д V _д,

 

где q – рабочий объем в м³; h – ход поршней в м: Q – подача РЖ насосом (расход ГД - гидро двигателя) в м³/с; V – скорости перемещения поршней в м/с.

Мощность, затрачиваемая на перемещение поршня в ГЦ (цилиндре) 1, выражается соотношением:

4. N _н = F _н V _н = Р S _н V _н = Р Q. [ Вт = Нм/с ]

 

Так как расход жидкости Q = S _н V _н, то условие передачи энергии (при отсутствии сил трения) можно представить в виде:

5. N = F _н V _н = Р Q = F _д V _д,

 

где РQ – мощность потока жидкости; F _д V _д – мощность, развиваемая поршнем ГЦ (цилиндра) 2, т.е. это работа выходного звена, отнесенная к единице времени.

Гидравлическое передаточное число, равное отношению сил на выходе и входе гидропередачи, можно представить как отношение диаметров цилиндров во второй степени (в квадрате). Учитывая, что F = Р S _, получим:

6. U _г = F _д / F _н = (S _д / S _н ) = (π D ²/4) / (π d ²/4) = (D/d)².

Механические потери складываются из потерь на трение в подшипниках, сальниках (уплотнениях), поршней и т.п. о жидкость; они учитываются механическим КПД. Механический КПД выражает влияние потерь на трение в механизме на эффективность его работы и для гидродомкрата с ручным приводом в основном определяется потерями в ручном приводе. Упрощенно считаем:

7. h _м = N _н / N _р,

 

где N _р = F _р V _р ; N _н = F _н V _н = P Q - соответственно мощность на наконечнике рычага и на поршне 1 ГН ( гидро насоса).

Объемные потери оцениваются объемным КПД и определяются утечками жидкости из напорной полости через зазоры между рабочим органом и корпусом ГМ (гидро машины). Для большинства поршневых насосов h _о = 0,85 – 0,98.

Гидравлические потери возникают в рабочих органах ГМ и представляют разность между теоретическим и действительным давлением жидкости. Гидравлические потери оцениваются гидравлическим КПД. Гидравлические КПД, определяемые потерями напора в клапанах, находятся в пределах h _г = 0,8 – 0,9.

Общий, или полный, КПД ГМ представляет собой произведение КПД механического, объемного и гидравлического.

 

8. h _п = h _м h _о h _г = N _д / N _р.

 

Полный КПД характеризует степень совершенства конструкции ГМ в механическом и гидравлическом отношениях. В насосах современных конструкций (без учета механического привода) h _м = 0,9 – 0,97; h _о = 0,95 – 0,98; h _г = 0,9 – 0,95. Максимальный полный КПД крупных современных насосов – h _п = 0,92; для малых и средних насосов – h _п = 0,5 - 0,75. При перекачке жидкостей, отличающихся по вязкости от воды, КПД может быть ниже. В ГЦ ( гидро цилиндрах) с резиновыми кольцевыми уплотнениями h _м = 0,85 – 0,95; h _о = 0,98 – 0,99; h _г » 1,0.

При выполнении расчетов необходимо обращать внимание на анализ единиц физических величин. Например, N = P Q = F V = T w;

где N – мощность, Вт = Нм/с; P – давление, Па = Н/м²; Q – подача жидкости, м³/с; F – сила, Н; T – крутящий (вращающий) момент, Нм; V – линейная скорость, м/с; w -угловая скорость, 1/с.

Подставляя единицы физических величин, получим:

N (Нм/с) = P Q (Н/м²)(м³/с) = Нм/с = F V (Н)(м/с) = T w (Нм/с).

Пример расчета

Решение примера является допуском к зачету или экзамену.

Дано: F _р = 200 Н– сила на наконечнике рычага;

V _р = 2,0 м/с – скорость наконечника рычага;

L = 500 мм = 0,5 м – длинное плечо рычага;

l = 25 мм – короткое плечо рычага;

d = 20 мм – диаметр плунжера ГН (гидро насоса);

D = 600 мм – диаметр поршня ГД ( гидро двигателя);

h _п = 100 %.

Определить: мощности: N _р , N _н , N _д - на наконечнике рычага, плунжере ГН (гидро насоса) и поршне ГД (гидро двигателя). Для этого надо рассчитать: U _м, U _г - величины передаточных чисел; F _н , F _д – силы; V _н , V _д - скорости плунжера ГН и поршня ГД; Р - давление, Q - расход и N _г - мощность потока РЖ (рабочей жидкости),

1. Непосредственно из исходных данных определяем мощность на наконечнике рычага:

N _р = F _р V _р = 200 х 2,0 = 400 Вт.

2. Определяем механическое передаточное число рычага:

 

U _м = L / l = 500/25 = 20.

3. Рассчитываем силу плунжера ГН (гидро насоса):

 

F _н = F _р U _м = 200 х 20 = 4 000 Н.

4. Рассчитываем скорость плунжера ГН:

 

V _н = V _р / U _м = 2,0 / 20 = 0,1 м/с = 10 см/с.

5. Определяем мощность плунжера ГН:

 

N _н = F _н V _н = 4 000 х 0,1 = 400 Вт.

6. Определяем гидравлическое передаточное число:

U _г = (D/d)² = (600/20)² = 900.

7. Рассчитываем силу поршня ГД (гидро двигателя):

 

F _д= F _н U _г = 4 000 х 900 = 3 600 000 Н.

8. Рассчитываем скорость поршня ГД:

 

V _д = V _н / U _г = 0,1 / 900 = 0,00011 м/с.

9. Определяем мощность поршня ГД:

 

N _д = F _д V _д = 3 600 000 х 0,00011 = 400 Вт.

10. Определяем площадь плунжера ГН:

S _н = π d ²/4 = 0,785 d ² = 0,785 х 20² = 314 мм² = 3,14 см².

11. Рассчитываем давление жидкости под плунжером ГН, учитывая, что: 1 м² = 10⁶ мм², 1МПа = 10⁶ Па = 1 Н/мм²:

 

Р = F _н / S _н = 4 000/314 = 12,74 МПа.

12. Рассчитываем подачу жидкости, создаваемую плунжером ГН, для наглядности и удобства дальнейших расчетов удобно использовать не м² х м/с = м³/с, а см² х см/с = см³ /с:

 

Q _н = S _н V _н = 3,14 ^. 10 = 31,4 см³ /с.

13. Определяем мощность потока жидкости, учитывая, что

1 м³ = 10⁹ мм³ = 10⁶ см³, 1 МПа = 10⁶ Па, 10⁶ сокращаются:

 

N _г = P Q _н = 12,74 х 31,4 = 400 Вт.

Для понимания взаимосвязи между величинами рассчитаем мощность на рычаге через крутящий момент и угловую скорость:

 

N = P Q = F V = T w.

 

14. Определяем крутящий момент на рычаге:

 

T = F _р L = 200 х 0,5 = 100 Нм.

 

15. Определяем угловую скорость рычага:

 

w = V _р / L = 2,0/0,5 = 4,0 с^-1.

16. Определяем мощность на рычаге:

 

N _р = T w = 100 х 4,0 = 400 Вт.

 

Проверяем результаты расчетов. Так как потери энергии в расчетах не учтены (h _п = 100 %), то величина мощности во всех случаях должна быть одинакова - N _р = 400 Вт.

Некоторые результаты расчетов можно проверить по рис. 3.

На рис. 3. по оси абсцисс (горизонтали) отложены величины диаметра плунжера от 4 до 20 мм. По правой оси ординат - величины площадей плунжера от 20 до 320 мм². Кривая линия слева вверх направо характеризует зависимость площади плунжера от его диаметра. Например, для d = 10мм расчетное значение S _н=78,50 мм², для d= 15 мм; S _н = 176,63 мм².

На рис. 3 эти значения можно определить с точностью в половину цены деления сетки графика, т.е. 0,5 мм². Для первой точки можно записать S _н ≈ 78,5 мм², для второй точки S _н ≈ 176,5 мм². Для выполненного ранее расчета точка S _н = 314 мм² расположена на правой ординате над d = 20 мм.

По левой оси ординат – величины давления жидкости от 2,0 до 32 МПа. Кривые слева вниз направо характеризует зависимость давления жидкости от площади (диаметра) плунжера и силы, действующей на плунжер. Величины силы отмечены на линиях слева вверх направо: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1 000, 1 500, 2 000, 3 000, 4 000 и 5 000 Н. Эти кривые линии эквидистантны – расстояния по вертикали одинаковы для равных интервалов по величине силы.

Например, линия для 1 500 Н построена графически на одинаковых расстояниях по вертикали между линиями 1 000 и 2 000 Н.

Рис. 3. Зависимость площади плунжера от его диаметра,

давления жидкости от площади и силы на плунжер

 

Например, для d = 10мм при S _н = 78,50 мм² и F _н = 1 000 Н расчетное значение давления жидкости Р ₁ = F _н / S _н = 1 000/78,5 = 12,74 МПа; при F _н = 2 000 Н, давление РЖ Р ₂ = 25,48 МПа.

Для d = 15 мм при S _н = 176,63 мм² и F _н = 1 000 Н расчетное значение давления жидкости Р ₃ = F _н / S _н = 1 000/176,63 = 5,66 МПа; при F _н = 2 000 Н: Р ₄ = 11,32 МПа.; при F _н = 4 000 Н: Р ₅ = 22,65 МПа.

На рис. 3 по левой ординате из-за «сжатой»мелкой сетки графикаможем получить: Р ₁ ≈ 12,7 МПа; Р ₂ ≈ 25,5 МПа; Р ₃ ≈ 5,7 МПа; Р ₄ ≈ 11,3 МПа; Р ₅ ≈ 22,7 МПа. Точка Р = F _н / S _н = 4 000/314 = 12,74 МПа для d = 20мм расположена на правой ординате, а ее величина Р ≈ 12,7 МПа расположена на левой ординате, значения которой отличаются на порядок от величин правой ординаты.

Гидро передача является основой ГП (гидро привода).

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

3.1 Основные понятия и определения

ГП (гидро привод) – это гидравлическая система - совокупность ГМ (гидро машин) с соответствующей регулирующей и распределительной гидроаппаратурой, вспомогательных устройств и гидролиний (трубопроводов), предназначенных для передачи энергии и преобразования движения посредством жидкости на расстояние.

ОГП (объемный гидро привод)- это совокупность объемных ГМ, гидроаппаратуры, гидролиний (трубопроводов) и вспомогательных устройств, предназначенных для передачи энергии и преобразования движения посредством жидкости.

При помощи ГП можно передавать и преобразовывать энергию с одновременным выполнением функции регулирования и реверсирования скорости выходного звена, а также преобразовывать один вид движения в другой.

Любые сложные системы, раскладывают на подсистемы различного уровня. В ГП выделяют:

1. гидро передача;

2. гидро аппаратура;

3. вспомогательные устройства.

1. Гидропередача (описана в предыдущем разделе). Добавились:

2. Гидроаппаратура – это устройства управления ГП, при помощи которых он регулируется, а также средства защиты его от чрезмерно высоких и низких давлений РЖ (рабочей жидкости). К гидроаппаратуре относятся дроссели, клапаны разного назначения и ГР ( гидро распределители) – устройства для изменения направления потока жидкости.

3. Вспомогательными устройствами служат так называемые кондиционеры РЖ, обеспечивающие ее качество и состояние. Это различные отделители твердых частиц, в том числе фильтры, теплообменники (нагреватели и охладители жидкости), гидробаки, а также гидроаккумуляторы.

Перечисленные элементы связаны между собой гидролиниями, по которым движется РЖ.

Передаточного числа

 

Оценим влияние гидравлического передаточного числа за счет изменения диаметра цилиндра гидродвигателя d ₃ = 100 мм на величину, равную диаметру цилиндра насоса d ₂ = 10 мм, также по два отрезка в каждую сторону, получим d ₃ = 80, 90, 100, 110 и 120 мм.

U _г,1 = (d ₃ / d ₂)² = (80/10)² = 8² = 64; U _г,2 = (90/10)² = 9² = 81;

U _г,3 = 100; U _г,4 = 11² = 121; U _г,5 =12² = 144.

 

Без учета КПД:

F _3,1г = F ₁ U _м U _г1 = 100´10´64 = 64 000 Н = 64 кН;

F _3,2г = F ₁ U _м U _г2 = 100´10´81 = 81 000 = 81 кН;

F _3,3г = 100 кН; F _3,4г = 121 кН; F _3,5г = 144 кН.

С учетом полного КПД:

F _3р,1г = F ₁ U _м U _г1 h _п=100´10´64´0,812=51 968 Н = 51,968 кН;

F _3р,2г = F ₁ U _м U _г2 h _п=100´10´81´0,812= 65772 Н = 65,772 кН;

F _3р,3г = 81,200 кН; F _3р,4г = 98,252 кН; F _3р,5г = 116,928 кН.

На каждом графике надо нанести равномерные шкалы по осям координат, обозначить на них величины: на оси абсцисс (по горизонтали) первого графика длину рычага l ₁ в мм, второго графика – диаметр цилиндра гидродвигателя d ₃ в мм; на оси ординат (по вертикали) – силу F ₃ в кН. На шкалах должны быть нанесены значения величин в расчетной зоне с дополнением на шаг в каждую сторону.

Например, для первого графика по горизонтали: l ₁ = 210, 240, 270, 300, 330, 360 и 390 мм; по вертикали: F ₃ = 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120 и 130 кН. Для второго графика по горизонтали: d ₃ = 70, 80, 90, 100, 110, 120 и 130 мм; F₃ = 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 и 150 кН.

На графиках должны быть нанесены расчетные точки с обозначением передаточных чисел и по ним проведены линии. На рис. 2 – две прямые: без учета КПД и с учетом КПД; на рис. 3 – две криволинейные зависимости, которые проводят по лекалам.

Надписи к графикам:

Рис. 2. Влияние механического передаточного числа на

величину силы гидродвигателя.

Рис. 3. Влияние гидравлического передаточного числа на

величину силы гидродвигателя.

5 ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ:

Номер варианта работы определяется по номеру студента в списке группы. Возможно изменение темы работы по согласованию с преподавателем данной дисциплины.

N F₁,H V₁,м/с h₁,мм l₁,мм l₂,мм d₂,мм d₃,мм h_м h_о h_г

1 50 0,6 70 250 25 8 160 0,90 0,95 0,95

2 60 0,6 80 260 26 9 180 0,85 0,90 0,93

3 70 0,8 75 270 27 10 120 0,90 0,95 0,92

4 80 0,8 90 180 18 10 150 0,92 0,95 0,90

5 90 1,0 80 180 18 11 110 0,87 0,90 0,93

6 100 1,0 80 260 26 11 220 0,87 0,90 0,94

7 100 1,2 70 350 35 12 120 0,85 0,90 0,95

8 110 1,2 80 260 26 12 240 0,90 0,95 0,94

9 120 0,7 90 270 27 8 160 0,86 0,93 0,92

10 80 0,9 95 280 20 9 180 0,90 0,92 0,95

11 55 0,6 70 250 20 8 160 0,90 0,95 0,94

12 65 0,6 60 260 20 9 180 0,85 0,90 0,93

13 75 0,8 65 270 9 10 120 0,90 0,95 0,92

14 85 0,8 80 280 10 10 150 0,92 0,95 0,91

15 95 1,0 90 280 20 11 110 0,87 0,90 0,90

16 100 1,0 70 260 26 11 220 0,87 0,90 0,95

17 100 1,2 65 250 25 12 120 0,85 0,90 0,93

18 110 1,2 75 260 13 12 240 0,90 0,95 0,94

19 120 0,7 70 270 27 8 160 0,86 0,93 0,92

20 85 0,9 65 280 20 9 180 0,90 0,92 0,92

21 50 0,6 60 260 26 8 160 0,90 0,95 0,93

22 60 0,6 60 270 27 9 180 0,85 0,90 0,90

23 70 0,8 80 290 29 10 120 0,90 0,95 0,95

24 80 0,8 50 300 20 10 150 0,92 0,95 0,93

25 90 1,0 70 280 20 11 110 0,87 0,90 0,92

26 100 1,0 80 260 26 11 220 0,87 0,90 0,90

27 100 1,0 90 250 25 12 120 0,85 0,90 0,93

28 110 1,2 70 260 13 12 360 0,90 0,95 0,92

29 120 0,8 60 270 27 9 270 0,86 0,93 0,95

30 80 0,8 50 280 20 9 180 0,90 0,92 0,90

31 50 0,8 80 250 20 8 160 0,90 0,95 0,93

32 60 0,7 50 260 13 9 180 0,85 0,90 0,92

33 70 0,9 70 270 27 10 120 0,90 0,95 0,95

34 80 0,8 80 290 29 10 150 0,92 0,95 0,95

35 100 1,0 100 200 10 11 110 0,87 0,90 0,90

36 100 1,2 80 260 13 11 220 0,87 0,90 0,92

37 80 1,2 70 260 26 12 120 0,85 0,90 0,90

38 110 1,0 90 260 26 12 240 0,90 0,95 0,93

39 120 0,8 100 270 27 8 160 0,86 0,93 0,90

40 150 0,9 90 280 20 9 180 0,90 0,92 0,95

6 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

 

1. Назначение и работа гидродомкрата?

2. Назначение гидропривода?

3. Назначение гидромашины?

4. Принцип действия объёмного гидропривода?

5. Принцип действия объёмной гидромашины?

6. Основные параметры гидропривода?

7. Как определяется механическое передаточное число?

8. Как определяется гидравлическое передаточное число?

9. Как определяется полное передаточное число?

10. Как в расчетах учитываются механические потери?

11. Как в расчетах учитываются потери давления рабочей жидкости?

12. Как в расчетах учитываются утечки рабочей жидкости?

13. Какие виды КПД учитываются в расчетах?

14. Как определяется полный КПД?

15. Где в расчетах учитывается полный КПД?

16. Где в расчетах учитывается объёмный КПД?

17. Где в расчетах учитывается гидравлический КПД?

18. Где в расчетах учитывается механический КПД?

19. Как определяется давление рабочей жидкости?

20. Что можно рассчитать, имея значения давления рабочей жидкости и площади поршня?

21. Что можно рассчитать, имея значения давления рабочей жидкости и подачи насоса?

22. Какой параметр необходим для расчета мощности, когда известна величина силы?

23. Какой параметр необходим для расчета мощности, когда известна величина давления рабочей жидкости?

24. Какой параметр необходим для расчета мощности, когда известна величина угловой скорости?

25. Какие размерности физических величин входят в Ватт?

26. Какие размерности физических величин входят в Паскаль?

27. Назначение серьги рычага гидродомкрата?

28. Назначение обратных клапанов гидродомкрата?

29. Назначение запорного вентиля?

30. Какие гидромагистали имеет гидродомкрат?

31. Как изменяется толщина стенки гидроцилиндра при увеличении её диаметра при постоянном давлении жидкости?

32. Как изменяется толщина стенки гидроцилиндра при увеличении давления рабочей жидкости?

33. Какими мерами можно обеспечить прочность стенок гидроцилиндра?

34. Величиной какого критерия оценивается режим течения рабочей жидкости?

35. Какое передаточное число определяет величину перемещения поршня от величины перемещения плунжера?

36. Какое передаточное число определяет величину перемещения поршня от величины перемещения наконечника рычага?

37. Как определить теоретическую подачу насоса?

38. Как определить скорость поршня по скорости наконечника рычага без учета КПД и с учетом КПД?

39. Сколько рабочих ходов плунжера гидронасоса надо совершить, чтобы обеспечить полный ход поршня гидродвигателя?

 

7 ТЕСТЫ:

Чему равно давление в системе и усилие поршня гидродомкрата с ручным приводом без учета КПД, если сила, приложенная к рычагу равна 150 Н, короткое плечо рычага равно 15 мм, длинное плечо рычага – 60 мм, диаметр плунжера – 10 мм, диаметр поршня – 100 мм?

Чему равно давление в системе и усилие поршня гидродомкрата с ручным приводом без учета КПД, если сила, приложенная к рычагу равна 200 Н, короткое плечо рычага равно 15 мм, длинное плечо рычага – 60 мм, диаметр плунжера – 10 мм, диаметр поршня – 100 мм?

Чему равно давление в системе и усилие поршня гидродомкрата с ручным приводом без учета КПД, если сила, приложенная к рычагу равна 150 Н, короткое плечо рычага равно 10 мм, длинное плечо рычага – 50 мм, диаметр плунжера – 10 мм, диаметр поршня – 100 мм?

1. 10,19 МПа; 80 кН. 2. 7,64 МПа; 60 кН.

3. 9,55 МПа; 75 кН. 4. 5,1 МПа; 40 кН.

Рабочий объем гидромашины?

Мощность потока жидкости?

1. V´S. 2. h´S. 3. F´V. 4. P´Q

Где V – скорость, S – площадь, h – ход поршня, F – сила, Q – расход жидкости.

Закон Паскаля?

1. Давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости и по всем направлениям одинаково.

2. Сила, приложенная к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости и по всем направлениям одинаково.

3. Сила, приложенная к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости и по всем направлениям неодинаково.

4. Давление, приложенное к телу, передается всем точкам этого тела и по всем направлениям одинаково.

Чему равен 1 МПа?

1. 1,0 Н/м². 2. 10⁶ Н/м². 3. 10³Н/м². 4. 0,1 Н/м² .

Поршневых насосов?

1. 0,85-0,98. 0,75-0,92. 2. 0,75-0,85; 0,75-0,85.

3. 0,80-0,90; 0,93-0,98. 4. 0,85-0,95. 0,75-0,85.

23. Условие передачи энергии (при отсутствии сил трения)?

1. N = Р Q = F ₁ V ₁ = F ₂ V ₂. 2. N = F ₂ V ₂ = Р Q = F ₁ V ₁.

3. N = F ₂ V ₂= F ₁ V ₁ = Р Q. 4. N = F ₁ V ₁ = Р Q = F ₂ V ₂,

Чему равна подача насоса,

если Р = 20 МПа, V _н = 0,5 м/с, F _н = 2 000 Н?

1. 5 см³/с. 2. 10 см³/с. 3. 50 см³/с. 4. 100 см³/с.

Чему равна подача насоса,

если Р = 10 МПа, V _н = 0,5 м/с, F _н = 2 000 Н?

1. 10 см³/с. 2. 50 см³/с. 3. 100 см³/с. 4. 200 см³/с.

ИСТОЧНИКИ:

 

1. Атлас конструкций гидромашин и гидропередач: Учебн. пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов/Б.М.Бим-Бад и др. – М.: Машиностроение, 1990 и Инфра-М, 2004. – 136 с..

2. Гейер В.Г. и др. Гидравлика и гидропривод. - М.: Недра, 1991.–331 с.

3. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. – Л.: Машиностроение, 1983. – 464

4. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Под ред. С.П.Стесина. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 336 с.

5. Гидравлика, гидромашины и гидропривод:- М.: Машиностроение, 1982. – 423 с.

6. Калинушкин М.П. Насосы и вентиляторы: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1987. – 176 с.

7. Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры.–М.:Недра, 1981.–295 с.

8. Кривченко Г.И. Гидравлические машины. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 320 с.

9. Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач. Учеб. пособие для машиностроит. вузов. Под ред. С.С.Руднева и Л.Г.Подвиза. – М.: Машиностроение, 1974. – 416 с.

10. Лепешкин А.В.,Михайлин А.А. Гидравлические и пневматические системы / Под ред. Ю.А.Беленкова. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 336 с.

11. Машиностроительный гидропривод/Под ред.В.Н.Прокопьева. – М.: Машиностроение, 1978. – 495 с.

12. Насосы и компрессоры/ С.А.Абдурашитов и др. – М.: Недра, 1974. – 296 с.

13. Нефтепромысловое оборудование: Справочник / Под ред. Е.И.Бухаленко. – М.: Недра, 1990.- 559 с.

14. Рабинович Е.З., Евгеньев А.Е. Гидравлика.– М.: Недра, 1987. –224 с.

 

Ответы:

1: 4; 7; 9; 12; 14; 16; 22; 2: 1; 2; 6; 11; 18; 20; 24;

3: 3; 8; 10; 17; 19; 26; 27; 4: 5; 13; 15; 21; 23; 25;

 

 

Некрасов Владимир Иванович

 

ПРОСТЕЙШИЕ ГИДРОПЕРЕДАЧА И ГИДРОПРИВОД.