Файл: Уч пособие по лаб раб 1 часть.doc

Рис. 4.2. Гидравлическая схема испытаний редукционного клапана

Порядок выполнения работы

1. Собрать гидравлическую схему, приведенную на рис. 4.2.

2. Настроить напорный клапан КН на давление 5 МПа, измеряемое манометром М1, обеспечив максимальный расход рабочей жидкости через него путем закрытия дросселя ДР и дать прогреться жидкости в течение 10 мин.

3. При закрытом дросселе настроить редукционный клапан на давление 2 МПа.

4. Изменяя давление на входе в редукционный клапан от минимально возможного до максимального, измерять давление в его выходной гидролинии. Результаты измерений записывать в таблицу по форме табл. 4.1.

Таблица 4.1

5. Повторить п.4 при настройке редукционного клапана на давления 3 и 4 МПа.

6. Настроить редукционный клапан на давление 3 МПа (при закрытом дросселе). Выявить полный диапазон изменения давления в выходной гидролинии клапана в процессе открытия дросселя. Изменяя проходное сечение дросселя, установить 6 – 8 промежуточных значений, для которых измерять давление в выходной гидролинии клапана и расход жидкости через него, поддерживая давление на входе в клапан постоянным. Устанавливаемые значения выбираются таким образом, чтобы обеспечить наличие экспериментальных точек во всем диапазоне изменения расхода жидкости. Необходимо иметь в виду, что диапазон изменения давления в полном диапазоне изменения расхода, в соответствии с требованиями к характеристике редукционного клапана, небольшой. Результаты испытаний записывать в таблицу по форме табл. 4.2.

Таблица 4.2

Обработка и анализ результатов испытания

1. По результатам измерений построить на одном графике характеристики трехлинейного редукционного клапана p₂=f(p₁) для трех значений давлений его настройки.

2. Объяснить характер полученных кривых.

3. Рассчитать расходы жидкости для всех точек измерений.

4. По результатам расчетов построить характеристику p₂=f(Q).

5. Определить неравномерность поддерживаемого редукционным клапаном давления как разность наибольшего и наименьшего значений в полном диапазоне изменения расхода. Результаты расчета выразить в процентном отношении к давлению настройки клапана. Оценить качество работы трехлинейного редукционного клапана.

Содержание отчета

В отчете приводятся гидравлическая схема испытаний, две таблицы с результатами измерений и расчетов расходов рабочей жидкости, графические зависимости p₂=f(p₁) и p₂=f(Q), рассчитанные значения неравномерности поддерживаемого клапаном давления при выбранном давлении его настройки.

Контрольные вопросы для домашней подготовки

1. Какое функциональное назначение имеют редукционные клапаны в гидравлических системах?

2. В чем отличие трехлинейных редукционных клапанов от двухлинейных?

3. Каково устройство и принцип действия трехлинейных редукционных клапанов?

4. Что представляют собой статические характеристики редукционных клапанов и какие их качества они характеризуют?

5. В чем состоит назначение управляющего ЗРЭ трехлинейного редукционного клапана?

6. В каком положении находятся подвижные элементы трехлинейного редукционного клапана, если давление на входе в клапан меньше давления его настройки?

7. За счет чего обеспечивается примерное постоянство давления на выходе из редукционного клапана при различных расходах рабочей жидкости через него?

8. За счет чего обеспечивается примерное постоянство давления на выходе из редукционного клапана при нулевом расходе рабочей жидкости в его выходной гидролинии?

9. Какие параметры редукционного клапана определяют отклонение установленного давления и какие существуют возможности его уменьшения?

10. По какой причине давление на входе в редукционный клапан может изменяться при снятии зависимости p₂=f(Q).

Лабораторная работа №5

Испытание регулируемого дросселя

Устройство и принцип действия

Регулируемого дросселя

Дроссели предназначены для создания сопротивления потоку жидкости на определенных участках гидролиний, в результате чего они предоставляют возможность управлять расходом рабочей жидкости в гидросистеме.

Дроссели могут быть нерегулируемыми и регулируемыми. Нерегулируемые дроссели имеют постоянное рабочее проходное сечение. Они служат для ограничения расхода рабочей жидкости. Регулируемые дроссели, имеющие переменное проходное сечение, служат для изменения расхода рабочей жидкости.

По принципу действия различают турбулентные и ламинарные дроссели. В турбулентных дросселях сопротивление создается в основном за счет потерь на внезапное сужение и расширение потока жидкости, характерное для щелевых проходных сечений. Благодаря этому коэффициент расхода жидкости, определяющий зависимость расхода от перепада давления на дросселе, зависит только от числа Рейнольдса и не зависит от вязкости, т.е. от температуры рабочей жидкости. В ламинарных дросселях сопротивление создается в основном силами жидкостного трения, в результате чего расход рабочей жидкости в значительной степени зависит от ее температуры.

Конструктивные схемы наиболее часто используемых дросселей приведены на рис. 5.1 (а и б – ламинарные, в и г – турбулентные дроссели).

Рис. 5.1. Схемы регулируемых дросселей

К основным параметрам регулируемых дросселей относятся: условный проход D_у, характеризующий размер проходного сечения; номинальный и максимальный расходы жидкостиQ; рабочее давлениеp, а также перепад давлений Δpпри полностью открытом дросселе и номинальном расходе рабочей жидкости.

Теоретические характеристики

К статическим характеристикам регулируемых дросселей относятся регулировочная и расходно-перепадная. Регулировочная характеристика Q = f (f_др) – зависимость расхода Q от площади проходного сечения дросселя f_др при постоянном перепаде давления или с учетом зависимости площади проходного сечения дросселя от угла положения регулировочного винта – Q = f (φ). Расходно-перепадная характеристика Q = f (p₁- p₂) – зависимость расхода от разности давлений на входе p₁ и выходе p₂ дросселя при постоянном его проходном сечении.

Для турбулентного дросселя зависимость, связывающая перечисленные параметры, имеет вид

, (5.1)

где μ – коэффициент расхода дросселя, f_др – площадь рабочего проходного сечения, ρ – плотность рабочей жидкости.

Для ламинарных дросселей справедливо выражение

, (5.2)

где k – постоянная ламинарного дросселя, зависящая от формы канала дросселя, его длиныl, вязкости и плотности рабочей жидкости.

Для рабочего канала круглого проходного сечения

, (5.3)

где ν – кинематический коэффициент вязкости жидкости.

Из уравнения (5.1) видно, что расходно-перепадная характеристика турбулентного дросселя имеет квадратичную зависимость, в результате чего такие дроссели также называются квадратичными. Соответственно ламинарные дроссели называются линейными. Такая зависимость необходима, при установке дросселя во многих системах автоматического регулирования, а также при использовании дросселя в качестве демпфера. Чувствительность каждого типа дросселя к изменению температуры рабочей жидкости была отмечена выше.

Цель и содержание работы

Целью работы является экспериментальное получение регулировочной и расходно-перепадной характеристик регулируемого дросселя. При выполнении работы определяются зависимости Q = f (φ) для одного – двух перепадов давлений на дросселе и Q = f(p₁–p₂) для трех проходных сечений дросселя. Определяется тип дросселя и рассчитываются площади выбранных проходных сечений.