Стенд складається із насосної станції 1, що включає в себе асинхронний електродвигун 2, досліджуваний насос 4, запобіжний клапан 9, бак 10 з робочою рідиною, а також регульований дросель 6, гідромотор 7 і тахометр 8. Приводний вал насосу 4 з допомогою муфти 3 прикріплений до валу електродвигуна 2. Гідромотор 7 в комплекті з тахометром 8 використовується в якості датчика фактичної подачі насоса .

Гідросхема стенду працює при нормально закритому запобіжному клапані, тобто якщо тиск на виході насосу не перевищує максимально допустимого, весь потік рідини від насосу подається на регульований дросель і далі на гідромотор. Тиск на виході насосу встановлюється за допомогою регульованого дроселя 6.

Рис. 1.5. Гідравлічна схема стенда для проведення досліджень

Фактична подача насосу визначається по частоті обертання вала гідромотора:

, (1.8)

де – робочий об’єм гідромотора; – частота обертання вала гідромотора.

1.3 Пристрої і обладнання

1. Насосна станція, оснащена шестерним насосом НШ-32 з робочим об’ємом = 32 см³/об і асинхронним електродвигуном з частотою обертання = 1490 об/хв.

2. Регульований дросель ПГ-77.

3. Витратомір (аксіально-поршневий гідродвигун Г15-24Н з робочим об’ємом = 77 см³/об).

4. Манометр (клас точності 1,0).

5. Тахометр.

6. Рукава високого тиску.

1.4 Методика виконання роботи

Експериментальну частину роботи пропонується виконати у такій послідовності.

1. Комутувати гідроапарати згідно принципової гідравлічної схеми (див рис. 1.2).

2. Повністю відкрити запобіжний клапан насосної станції, для чого його регульований гвинт повернути у крайнє положення проти часової стрілки.

3. Виключити насосну станцію. Перевірити герметичність з’єднань.

4. Регульований дросель повністю закрити, повернувши його лімб у крайнє положення проти часової стрілки.

5. Настроїти тиск відкриття запобіжного клапана насосної станції (значення дає викладач) для чого, плавно повертаючи регульований гвинт запобіжного клапана по часовій стрілці, установити по манометру необхідний тиск відкриття.

6. Регульований дросель повністю відкрити. Виміряти тиск на виході насоса і частоту обертання вала гідродвигуна . Отримані результати записати в табл. 1.1.

7. Зменшуючи робочий отвір дроселя, виміряти значення при кількох значеннях в діапазоні від встановленого в п.6 до тиску відкриття запобіжного клапана. Результати вимірів занести в табл. 1.1.

8. Виключити насосну станцію.

Таблиця 1.1 – Результати вимірів і розрахунків

	атм
	МПа
	об/хв.
	об/с
	л/хв.
	м3/с
	л/хв.
	м3/с

---

1.5 Методика опрацювання дослідних даних

1. Визначити фактичну подачу насоса (1.8), об’ємний ККД (1.4) і об’ємні втрати по залежності

,

одержаної із (1.1) і (1.2). Результати розрахунків занести в табл. 1.1.

2. По даним табл. 1.1 побудувати характеристику насосної станції у вигляді графіка функції

,

а також графіки залежностей величини об’ємних втрат і об’ємного ККД насоса від тиску на виході насоса

; .

3. Проаналізувати отримані результати і оформити висновки.

1.6 Зміст звіту

У звіті повинні бути приведені дата виконання роботи, тема і мета роботи, короткі теоретичні відомості, схема стенду для проведення досліджень, перелік застосованих приладів і обладнання, результати досліджень у вигляді таблиці, графіків і висновків.

1.7 Запитання для самопідготовки

1. Область застосування, принцип дії і будова об’ємних насосів (пластинчатих, шестерних), їх відмінності від динамічних (центробіжних) насосів.

2. Основні параметри об’ємних насосів і формули для їх розрахунку.

3. Мета, зміст і послідовність проведення експерименту, що виконується у даній роботі; схема стенду для проведення досліджень.

4. Характер і фізичний зміст графіків залежностей

; ; .

5. Будова і принцип дії насосних станцій гідроприводів.

6. Гідравлічна схема насосної станції Г48-21.

7. Графік статичної характеристики насосної станції. Характер залежностей

; .

8. Мета, зміст, послідовність проведення експерименту, схема стенда для проведення досліджень.

---

Лабораторна робота №3

ВИЗНАЧЕННЯ СТАТИЧНОЇ (НАВАНТАЖУВАЛЬНОЇ) ХАРАКТЕРИСТИКИ ГІДРОПРИВОДУ ІЗ ДРОСЕЛЬНИМ РЕГУЛЮВАННЯМ ШВИДКОСТІ

Мета роботи. Вивчити принцип роботи гідроприводу з дросельним регулюванням швидкості і методику експериментального визначення його навантажувальної характеристики; перевірити достовірність теоретичної формули для розрахунку навантажувальної характеристики.

3.1 Короткі теоретичні відомості

В залежності від способу, яким досягається зміна подачі рідини, що направляється у виконавчий двигун гідроприводу, розрізняють два основних способи регулювання його швидкості: об’ємний і дросельний.

При об’ємному регулюванні зміна подачі рідини, що поступає у гідродвигун, досягається зміною робочого об’єму або частоти обертання насоса, тобто об’ємне регулювання передбачає використання у гідроприводі насоса з регульованим робочим об’ємом або приводу із регульованою частотою обертання.

При дросельному регулюванні зміни подачі, що направляється в гідродвигун, здійснюється за рахунок зміни гідравлічного опору лінії, в яку він включений, і виводом частини подачі нерегульованого насоса в бак.

У техніці використовуються обидва способи регулювання, причому перший спосіб застосовується переважно в гідроприводах великої потужності (вище 5 кВт), а другий при більш низьких потужностях.

Основною перевагою гідроприводу з дросельним регулюванням швидкості являється простота конструкції і дешевизна основних гідроагрегатів (насоса і дроселя).

В даній лабораторній роботі досліджується гідропривід обертового руху з установкою дроселя на вході гідродвигуна. Гідравлічна схема такого приводу показана на рис. 3.1.

Основними елементами гідроприводу являються насосна станція 1, що включає в себе насос 3 постійного робочого об’єму і запобіжний клапан 2, гідродвигун 5 і регульований дросель 4.

Такий гідропривід працює у режимі постійного тиску, тобто тиск на виході насосу постійний і рівний тиску настройки запобіжного клапану 2. Частота обертання вала гідродвигуна регулюється за рахунок зміни гідравлічного опору дроселя 4.

Рис. 3.1. Гідравлічна схема гідроприводу з дросельним

регулюванням швидкості

Важливою характеристикою будь-якого приводу, у тому числі і гідравлічного, являється незалежність швидкості його веденої ланки (наприклад, штока гідроцидіндра або вала гідродвигуна) від навантаження, прикладеної до цієї ланки. Така залежність називається навантажувальною, або механічною, характеристикою приводу.

Знайдемо рівняння навантажувальної характеристики гідроприводу, що розглядаємо.

Крутний момент, що розвивається гідродвигуном

, (3.1)

де – робочий об’єм гідродвигуна; – тиск на вході гідродвигуна; – тиск зливу; – механічний ККД гідродвигуна.

---

Витрата рідини на виході гідродвигуна без врахування її стискування дорівнює теоретичній витраті на вході гідродвигуна і визначається відношенням

. (3.2)

Витрата рідини через дросель

, (3.3)

де – коефіцієнт витрати; – площа робочого отвору дроселя; –густина робочої рідини.

По умові нерозривності потоку

. (3.4)

Вважаючи, що = 0, = 1 і розв’язуючи разом рівняння
(3.1)-(3.4), отримаємо рівняння навантажувальної характеристики у вигляді

(3.5)

або

. (3.6)

На кінець рівняння навантажувальної характеристики гідроприводу запишемо у вигляді

, (3.7)

де – частота обертання ненавантаженого гідродвигуна;

; (3.8)

– граничний крутний момент, що розвивається гідродвигуном

. (3.9)

Із (3.7) випливає, що залежність представляє собою сімейство напівпарабол (рис. 3.2), причому кожна із них відповідає своєму відкриттю дроселя. Граничний крутний момент , при якому вихідний вал гідродвигуна повністю зупиняється, не залежить від ступеня відкриття дроселя.

Рис. 3.2. Навантажувальна характеристика гідроприводу з дросельним регулюванням швидкості

У даній лабораторній роботі пропонується експериментально визначити навантажувальну характеристику гідроприводу з дросельним регулюванням швидкості і перевірити справедливість теоретичної формули для її розрахунку (3.7).

3.2 Стенд для проведення досліджень

Принципова гідравлічна схема стенда показана на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Гідравлічна схема стенда для дослідження гідроприводу

з дросельним регулюванням швидкості

Стенд представляє собою гідропривід з дросельним регулюванням швидкості, що включає в себе насосну станцію 1, регулюємий дросель 3 і гідродвигун 6, що навантажений магнітним порошковим гальмом 7. Необхідне значення встановлюється за допомогою регульованого джерела постійного струму 5.

Частота обертання вала гідродвигуна вимірюється за допомогою тахометра 9. Тиск настройки запобіжного клапана встановлюється по манометру 2. Манометри 4 і 8 використовуються для спостереження за характером зміни тиску на вході і виході гідродвигуна.

3.3 Пристрої і обладнання

1. Насосна станція Г48-21.

2. Регульований дросель ПГ77-1.

3. Гідродвигун Г15-24Н ( = 77 см³/об).

4. Порошкове гальмо ПТ-6М (ціна поділки динамометричного пристрою 0,2 Н∙м).

5. Регульоване джерело постійного струму.

6. Тахометр.

7. Манометри класу точності 1,0.

8. Рукава високого тиску.

3.4 Методика виконання роботи

Роботу слід виконати в такої послідовності.

1. Комутувати гідроагрегати відповідно зі схемою стенда (див. рис. 3.3).

2. Включити насосну станцію, перевірити герметичність з’єднань і при закритому дроселі настроїти тиск відкриття запобіжного клапана (значення тиску задає викладач).

3. Плавно відкриваючи дросель, встановити значення у межах 450...550 об/хв.

---

4. Виміряти і і результати занести в табл. 3.1.

Таблиця 3.1 – Результати вимірів і розрахунків

	, Н∙м
	, об/хв.
	, об/хв.
	, 
	, Н∙м
	, об/хв.
	, об/хв.
	, 

5. Включити джерело постійного струму і виміряти значення при декількох значеннях в діапазоні від встановленого в п.4 до моменту навантаження, при якому гідродвигун зупиняється. Результати вимірів записати в табл. 3.1.

6. Зменшуючи відкриття дроселя, встановити в межах
200...250 об/хв і виконати виміри по п.5. Результати вимірів занести в
табл. 3.1.

7. Повністю відкрити дросель; виключити насосну станцію.

3.5 Методика опрацювання дослідних даних

1. Побудувати графіки навантажувальних характеристик приводу.

2. По графіку навантажувальної характеристики визначити значення для першого випадку відкриття дроселя. Вирахувати по (3.9) для значень , записаних в табл. 3.1, визначити розрахункові значення частоти обертання гідродвигуна по (3.7). Результати розрахунків записати в табл. 3.1.

3. Розрахунки по п.9 виконати для другого відкриття дроселя.

4. По результатам розрахунків побудувати графіки розрахункових навантажувальних характеристик.

5. Призвести кількісне зрівняння експериментальної і розрахункової навантажувальних характеристик з використанням формули

,

де – граничне розходження експериментальної і розрахункової характеристик.

Застосовувати розрахункову формулу допустимо, якщо .

6. Оформити висновки.

3.6 Зміст звіту

У звіті повинні бути приведені дата проведення, тема і мета роботи, короткі теоретичні відомості, схема експериментального стенда, застосовані прилади і обладнання, результати експериментів і розрахунків у вигляді таблиці, графіки та висновки.

3.7 Запитання для самопідготовки

1. Принцип роботи, будова, переваги і недоліки, області застосування гідроприводів з об’ємним і дросельним регулюванням швидкості.

2. Гідравлічні схеми гідроприводів із дросельним регулюванням (з дроселем на вході, з дроселем на виході, з установкою дроселя паралельно гідродвигуну).

3. Виведіть рівняння навантажувальної характеристики гідроприводу з дросельним регулюванням (з установкою дроселя на виході гідродвигуна).

4. Приведіть і проаналізуйте графік навантажувальної характеристики гідроприводу з дросельним регулюванням.

---

Смотрите также файлы

• Гідравліка Лаба 1.docx

• Лаби гидравлика.doc

• Лабораторна робота1.docx

• Posibnuk_PVZDM_litya.doc

• Posibnuk_PVZDM_chtamp.doc