Файл: Уч пособие по лаб раб 1 часть.doc

, (1.1)

где Q – расход рабочей жидкости, поступающий в камеру гидроцилиндра с рабочей площадью F_ц.

В гидроприводе вращательного движения частота вращения вала гидромотора

, (1.2)

где V_ом – рабочий объем гидромотора.

Усилие, развиваемое штоком гидроцилиндра

, (1.3)

где p_вх – давление рабочей жидкости на входе в гидроцилиндр с рабочей площадью F_вх; p_вых – давление рабочей жидкости на выходе из гидроцилиндра с рабочей площадью F_вых.

Момент, развиваемый гидромотором

. (1.4)

Полезная мощность гидропривода есть механическая мощность, развиваемая гидроцилиндром

. (1.5)

Под затраченной мощностью понимают гидравлическую мощность на выходе из насоса без учета объемных потерь в насосе

, (1.6)

где p_н – давление рабочей жидкости на выходе из насоса; Q_н – теоретическая подача насоса.

КПД гидропривода поступательного движения при принятых допущениях равен

. (1.7)

Аналогично определяется КПД гидропривода вращательного движения.

Цель и содержание работы

Целью работы является приобретение практических навыков по сборке гидравлических систем на стенде и выполнению типовых измерений при испытаниях гидравлических устройств. При выполнении работы собираются гидравлические схемы приводов поступательного и вращательного движений и определяются экспериментальные значения скоростей, расходов, давлений, полезной и затраченной мощностей и КПД гидропривода поступательного движения.

Описание схемы испытаний

В работе собираются гидравлические схемы двух гидроприводов: возвратно-поступательного движения с поршневым гидроцилиндром ГЦ двухстороннего действия и вращательного движения с реверсивным гидромотором ГМ (рис. 1.1). Источником подачи рабочей жидкости является насосная установка НУ. Изменение направления движения выходных звеньев осуществляется посредством четырехлинейного трехпозиционного направляющего распределителя Р с ручным управлением. Нагрузка на выходных звеньях гидродвигателей имитируется созданием давления в сливной гидролинии с помощью напорного клапана прямого действия КН1. Обратный клапан КО обеспечивает отсутствие нагрузки при обратном ходе гидродвигателя. Напорный клапан КН2 ограничивает давление в напорной гидролиии. Измерение давлений на выходе из насоса, на входе и выходе из гидродвигателя осуществляется манометрами М1, М2 и М3 соответственно. Слив жидкости из напорного клапана КН2 и направляющего распределителя осуществляется в гидробак насосной установки.

Порядок выполнения работы

1. Собрать гидравлическую схему привода с гидроцилиндром.

2. Настроить напорный клапан КН2 на давление 5 МПа, обеспечив максимальный расход рабочей жидкости через него путем перекрытия напорной гидролинии.

3. Создать давление в штоковой полости гидроцилиндра при выдвижении штока с помощью напорного клапана КН1, равное 6...7 МПа.

4. Измерить секундомером время прямого хода (выдвижения штока) и давления в гидросистеме во время движения штока по показаниям манометров М1, М2 и М3. Учитывая малый период времени движения штока и имеющее место демпфирование стрелки у манометра, показания манометров рекомендуется снимать ближе к окончанию движения штока, но ни при его завершении.

5. Измерить время обратного хода (втягивания штока) и показания тех же манометров.

6. Повторить испытание еще два раза. Результаты измерений заносить таблицу по форме табл. 1.1.

7. Собрать гидравлическую схему привода с гидромотором. Убедиться в наличии вращения его вала, возможности осуществлении реверса и создании нагрузки при вращении в одном направлении.

Рис.1.1. Схема испытаний гидропривода

Таблица 1.1

Обработка и анализ результатов испытания

1. Определить среднеарифметические значения измеренных величин, которые будут использоваться для дальнейших расчетов. Результаты расчетов представляются в табличной форме (табл. 1.2).

2. Рассчитать скорости движения штока гидроцилиндра при прямом и обратном ходах с учетом длины хода, равной 200 мм.

3. Рассчитать расходы на входе в гидроцилиндр и на выходе из него с использованием формулы (1.1) и с учетом того, что диаметры поршня и штока соответственно равны 16 и 10 мм.

4. Рассчитать полезную мощность гидропривода N_пол при прямом ходе штока принимая за полезную нагрузку усилие, затрачиваемое на преодоление давления в штоковой полости гидроцилиндра.

5. Рассчитать затраченную гидроприводом мощность N_зат считая теоретическую подачу насоса равной 2,2 л/мин.

6. Рассчитать по формуле (1.7) КПД гидропривода η при прямом ходе штока гидроцилиндра.

7. Провести расчеты по пп. 2 – 6 для обратного хода штока гидроцилиндра считая полезное усилие равным нулю.

Таблица 1.2

Содержание отчета

В отчете приводятся гидравлическая схема испытаний, результаты измерений, расчет рабочих площадей гидроцилиндра и таблицы расчета параметров гидропривода при прямом и обратном ходах штока гидроцилиндра. Численные значения расходов рабочей жидкости приводить в л/мин. Точность представления результатов расчетов должна соответствовать точности получения экспериментальных данных.

Контрольные вопросы для домашней подготовки

1. Каким образом осуществляется передача энергии в объемном гидроприводе?

2. Какое функциональное назначение имеет напорный клапан, подключенный к выходной гидролинии насоса?

3. Почему отличаются скорости прямого и обратного ходов гидроцилиндра?

4. Какими параметрами определяется гидравлическая мощность в объемном гидроприводе?

5. Какие виды потерь определяют полученный в работе КПД?

6. Почему при обратном ходе штока гидроцилиндра давление на выходе насоса меньше, чем при прямом ходе?

7. Почему при прямом ходе штока гидроцилиндра давление в штоковой полости гидроцилиндра больше давления, на который настроен напорный клапан экспериментального стенда?

8. Чем определяется давление в поршневой полости гидроцилиндра при обратном ходе штока?

9. Какие причины объясняют меньшую величину давления в поршневой полости гидроцилиндра по сравнению со штоковой при обратном ходе штока?

10. Определите максимальные теоретические силовые возможности гидропривода при прямом и обратном ходах при заданной настройке напорного клапана насоса.