Гидропривод возвратно-поступательного движения

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Января 2013 в 11:37, лабораторная работа

Краткое описание

Цель работы - изучить устройство и принцип действия гидродвигателя возвратно поступательного движения ( силовых гидроцилиндров ); освоить методику расчета усилия на штоке гидроцилиндра и скорости движения штока в зависимости от схемы включения, конструктивных параметров и давления жидкости.
Оборудование: лабораторный стенд объемного гидропривода, макет и образцы силовых гидроцилиндров.

Вложенные файлы: 1 файл

Лабораторная работа 1.docx

— 72.77 Кб (Скачать файл)


Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«СИБИРСКИЙ  ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

______________________________________________

институт

_________________________________________________________________

кафедра

 

 

 

 

 

 

 

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

 

____________________________________________________

тема работы

_________________________________________________________________________

____________________________________________________

____________________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Студент      ____________          __________       _________________

                                            номер группы                     подпись, дата                       инициалы, фамилия

 

Руководитель                               __________      _________________

                                                       подпись, дата                      инициалы, фамилия

 

 

 

 

 

 

 

Красноярск 2012

 

 

 

Гидропривод возвратно-поступательного движения

 

Цель работы - изучить устройство и принцип действия гидродвигателя возвратно поступательного движения ( силовых гидроцилиндров ); освоить методику расчета усилия на штоке гидроцилиндра и скорости движения штока в зависимости от схемы включения, конструктивных параметров и давления жидкости.

Оборудование: лабораторный стенд объемного гидропривода, макет и образцы силовых гидроцилиндров.

Описание  стенда

 Стенд состоит из бака Б,  из которого жидкость поступает  в насос Н, который качает  её в поршневую рабочую полость  цилиндра Ц, через трехпозиционный  трехлинейный гидрораспределитель  Р. При положении золотника  в рабочей позиции 2, жидкость  из штоковой рабочей полости  проходит через сливную линию  9-3 встречает на своем пути  фильтр Ф, через который жидкость  вновь поступает в бак. При положении золотника в рабочей позиции 3,  жидкость по напорной линии 1-9, поступает в штоковую полость, в это время по сливной линии 8-5 жидкость из поршневой полости сливается в бак Б. Если давление в системе превышает максимально допустимое значение, то жидкость из насоса поступает в бак, через предохранительный клапан КП.

 

 

Рисунок 1. Схема объемного гидропривода с гидродвигателем возвратно- поступательного  движения.

Исходные данные:

= 60 МПа = 60 ∙106 Н/м2;

Dц =80 мм = 0,08 м;

ηгм.ц. = 0,95;

φ = Fп / Fш =1,33;

∆P= 4 МПа = 4 ∙106 Н/м2;

∆Pсл = 2 МПа = 2 ∙106 Н/м2;

Q=40 л/мин = 0,04 м3/мин;

Pном

D, мм

Q, л/мин

40

50

20

(60)

60

(40)

80

70

60

100

(80)

80

120

90

100


 

Расчеты

Усилие Rц, развиваемое поршневым гидроцилиндром одностороннего действия при установленном движении, определяется по формуле (1.0):

                                           (1.0)

где - номинальное давление жидкости, МПа;

- гидравлические потери  в гидролинии напора, МПа;

- площадь поршневой  полости гидроцилиндра, м2;

- гидромеханический  КПД гидроцилиндра;

Подставляя  в формулу (1.0) исходные данные получим:

 

Скорость  штока гидроцилиндра одностороннего действия вычисляют по формуле (1.1):

                                                           (1.1)

где – расход жидкости на входе в гидроцилиндр;

Подставляя  в формулу (1.1) исходные данные получим:

 

Усилия, развиваемые поршневыми гидроцилиндрами  двухстороннего действия с односторонним  штоком при установившимся движении, определяется в зависимости от схемы  их включения по формулам:

с поршневой  рабочей полостью:

                          (1.2)

Подставляя  в формулу (1.2) исходные данные получим:

 

с штоковой рабочей полостью:

                          (1.3)

Подставляя  в формулу (1.3) исходные данные получим:

 

 

с дифференциальной схемой включения (одновременным подводом рабочей жидкости в поршневую  и штоковую полости):

                           (1.4)

Подставляя  в формулу (1.4) исходные данные получим:

 

где и - гидравлические потери соответственно в гидролиниях напора и слива, МПа;

 – полость  штоковой полости гидроцилиндра,  м2;

Скорость  штока гидроцилиндра  определяют в зависимости от схемы его включения по формулам:

с поршневой  рабочей полостью:

                                                           (1.5)

Подставляя  в формулу (1.5) исходные данные получим:

 

с штоковой рабочей полостью:

                                                           (1.6)

Подставляя  в формулу (1.6) исходные данные получим:

 

с дифференциальной схемой включения:

                                                          (1.7)

Подставляя  в формулу (1.7) исходные данные получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обработка и анализ результатов  наблюдений и расчетов

1. Построим графики зависимости усилия развиваемого гидроцилиндром от диаметра гидроцилиндра и от давления жидкости для  заданного значения  потерь  давления и коэффициента φ.

Чтобы построить первый график необходимо в формуле (1.2) поменять диаметр поршня, начиная с 50 мм, затем 60 мм и так до 90 мм.

Рисунок 2. График зависимости усилия развиваемого гидроцилиндром от диаметра гидроцилиндра.

D, мм

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Rц ПРП

0

-

-

-

-

101,6

145,98

198,76

260,1

329,27

-

Rц ШРП

0

-

-

-

-

74,79

107,42

146,45

191,39

255,59

-


Таблица 1. Расчеты по графику зависимости  усилия развиваемого гидроцилиндром от диаметра гидроцилиндра.

Из рисунка  2 и таблицы 1 видно, что зависимость усилия развиваемого гидроцилиндром от диаметра гидроцилиндра не является линейной. Так же поршневая рабочая полость развивает более высокое усилие, чем штоковая. Это объясняется тем, что площадь соприкосновения поршневой и штоковой рабочей полости, имеют разную площадь соприкосновения с рабочей жидкостью.

 

 

Чтобы построить второй график необходимо в формуле (1.2) поменять номинальное давление Pном, начиная с 40 МПа, далее 60 МПа и так до 120 МПа.

Рисунок 3. График зависимости усилия развиваемого гидроцилиндром от давления жидкости.

D, мм

0

20

40

60

80

100

120

140

Rц ПРП

0

-

164,521

260,1

355,281

450,66

546,04

-

Rц ШРП

0

-

119,63

191,39

263,16

334,92

406,68

-


Таблица 2. Расчеты по графику зависимости усилия развиваемого гидроцилиндром от давления жидкости.

Из рисунка  3 и таблицы 2 видно, что зависимость усилия развиваемого гидроцилиндром от давления жидкости является линейной. Так же поршневая рабочая полость развивает более высокое усилие, чем штоковая. Это объясняется тем, что площадь соприкосновения поршневой и штоковой рабочей полости, имеют разную площадь соприкосновения с рабочей жидкостью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Построим график зависимости движения скорости штока гидроцилиндра от диаметра гидроцилиндра D при постоянном расходе жидкости Q.

Рисунок 4. График зависимости скорости штока от диаметра гидроцилиндра D при постоянном расходе жидкости Q.

D, мм

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Rц ПРП

0

-

-

-

-

0,339

0,235

0,173

0,132

0,104

-

Rц ШРП

0

-

-

-

-

0,451

0,313

0,23

0,176

0,139

-


Таблица 3. График зависимости движения скорости штока гидроцилиндра от диаметра гидроцилиндра D при постоянном расходе жидкости Q.

Из рисунка 4 и таблицы 3 видно, что зависимость движения скорости штока от диаметра гидроцилиндра D при постоянном расходе жидкости Q не является линейной. Так же скорость движения штока будет быстрее, когда рабочая жидкость будет поступать в штоковую рабочую полость и меньше, если в поршневую. Это объясняется тем, что площадь сечения штоковой рабочей полости меньше, чем поршневой.

 

Вывод: Я изучил устройство и принцип действия гидродвигателя возвратно-поступательного движения, освоил методику расчета. Провел анализ полученных результатов.

 


Информация о работе Гидропривод возвратно-поступательного движения