Разлiк аб'емнага гiдрапрывода и аналiз яго работы (стр. 4 из 6)

дзе p_ц - рабочы цiск у гiдрацылiндры,

p_тр- страты цiску на пераадоленне гiдраўлiчных супрацiўленняў у трубаправодах, S p_га - сумарныя страты цiску ў гiдраўлiчнай апаратуры.

Улiчваючы тое, што для кожнага гiдраапарата страты цiску дадзены ў тэхнiчнай характарыстыцы для максiмальнага расходу, неабходна iх пералiчыць на свой расход у сiстэме, роўны падачы помпы Q_п:

p_гаi= p_мi*(Q_п/Q_мi)²

дзе

p_мi- страты цiску пры расходзе Q_mi. Пры падлiку страт цiску ў фiльтрах p_мi= 0,1МПа, а адносiны (Q_п/Q_mi) прымаюцца ў першай ступенi.

p_гаi = 0.3*10⁶*(3,38*10^-4/1.17*10^-3))² = 2,5*10⁴ Па (раз-ае ўстройства),

p_гаi =0.25*10⁶*(3,38*10^-4/(5,85*10^-3))² = 8,34*10⁴Па (напорны залатнiк),

p_гаi =0.2*10⁶*(3,38*10^-4/(5,85*10^-4))² = 6,67*10⁴Па (засцер. клапан)

p_гаi = 0.1*10⁶*(3,38*10^-4/(4,17,*10^-4) = 8,105*10⁴ Па (фiльтр).

p_гаi = 0,2*10⁶*(3,38*10^-4/(5,84*10^-4))² = 6,699*10⁴ Па (зваротны клапан)

p_гаi =2*6,699*10⁴+2,5*10⁴+8,34*10⁴+8,105*10⁴+6,67*10⁴=3,91*10⁵ Па;

p_п = 4.762435*10⁶+433934.19754+3,91*10⁵ = 5.587522*10⁶ Па.

Па вызначаных значэннях цiску i падачы па даведачнай лiтаратуры выбiраем шасцярончатую помпу, падача якой не рэгулюецца. Яна надзейна ў эксплуатацыi, але маюць значныя габарыты i масу.

Выбiраем НШ - 32 з падачай Q_п = 32,6 см³/с, цiскам 10 МПа, частатой вярчэння 1200 1/хвiл, аб’ёмным ККДз 0,83, мех. ККДз 0,92 i масай 6.8кг.

7. РЭГУЛЯВАННЕ СКОРАСЦІ РУХУ ВЫХАДНОГА ЗВЯНА ГІДРАПРЫВОДА

Пры эксплуатацыi гiдрапрывода ўзнiкае неабходнасць змяняць скорасць руху яго выканаўчых механiзмаў. Гэтага змянення можна дасягнуць шляхам рэгулявання, якое можа быць аб’ёмным, дросельным, аб’ёмна- дросельным цi з дапамогай рухавiка, якi прыводзiць у рух помпу.

Пры дросельным рэгуляваннi скорасць выхаднога звяна змяняецца за кошт змянення характарыстыкi гiдрасiстэмы пры пастаяннай падачы помпы. Дросель (гiдраўлiчнае супрацiўленне), з дапамогай якога можна рэгуляваць колькасць вадкасцi, якая падаецца ў гiдрацылiндр, можа быць устаноўлены па адной з наступных схем:

а) на ўваходзе ў гiдрацылiндр;

б) на выхадзе з гiдрацылiндра;

в) на ўваходзе i выхадзе;

г) паралельна гiдрацылiндру на адгалiнаваннi ад напорнай лiнii.

Выбар спосабу рэгулявання вызначаецца шматлiкiмi фактарамi: велiчыней магутнасцi; характарам намагання, якое неабходна пераадолець; патрабаваннямi да стабiльнасцi руху выконваючых механiзмаў; коштам камплектуючага абсталявання i iншымi. Але асноўным пры выбару спосабу рэгулявання з'яўляецца велiчыня выхадной магутнасцi, якая пры зваротна-паступальным руху выхаднога звяна вызнчаецца па формуле:

N_вых=P*V_p,

дзе Р - зададзенае карыснае намаганне; v_p - скорасць рабочага ходу.

N_вых1 = 8000*0,1 = 0.8 кВт, N_вых2 = 15000*0,1 = 1,5 кВт.

Магутнасць менш за 10 кВт, таму прымаем дросельнае рэгуляванне.

8. ХАРАКТАРЫСТЫКI ГIДРАПРЫВОДА I IХ АНАЛIЗ

Характарыстыкi гiдрапрывода дазваляюць прааналiзаваць работу гiдрапрывода пры розных рэжымах; удакладнiць магутнасць помпы, якую яна ўжывае, i зрабiць канчатковы выбар помпы; ацанiць выбраны спосаб рэгулявання; вызначыць асноўныя параметры працы гiдрапрывода на асобных рэжымах.

8.1 Характарыстыкi помпы i гiдрасiстэмы

Асноўнымi характарыстыкамi помпы з’яўляюцца залежнасцi Q = f(p),

h = f(p) i N = f(p).

Згодна з тэорыяй, падача помпы не залежыць ад цiску, таму тэарэтычная характарыстыка помпы Q_п = f(p) мае выгляд прамой лiнii 1, якая праводзiцца паралельна восi ардынат (вось цiскаў - p) праз разлiковае значэнне Q_п (па якiм яна выбiралася), якое неабходна адкласцi на восi абсцыс у адпаведным маштабе. Потым на гэтай лiнii неабходна адзначыць пункт з параметрамi pп i Q_п, якi з’яўляецца пунктам сумеснай працы помпы i гiдрасiстэмы (пункт В).

Сапраўдная падача помпы з павелiчэннем цiску змяншаецца, таму што павялiчваюцца страты вадкасцi. Таму сапраўдная характарыстыка помпы Q = f(p) з павышэннем цiску будзе адхiляцца ад тэарытычнай i пры велiчынi p = 2p_п дасягне свайго максiмальнага значэння

Q_п = Q_п*(1-h_а) = 0.000338*(1-0,83)=0.000058 м³/с

дзе h_аг – аб’ёмны ККДз помпы, ўзяты з яе тэхнiчнай характарыстыкi. Гэта значэнне неабходна адкласцi ўлева ад тэарэтычнай характарыстыкi помпы на ардынаце p = 2p_п, дзе атрымлiваем пункт В'.

Праз пункты В i В' праводзiм лiнiю 2 (ВВ'), якая i адпавядае сапраўднай характарыстыцы помпы Q_п = f(p).

Для пабудовы характарыстыкi h = f(p) трэба ўзяць агульны ККДз выбранай помпы (0,7636). Гэта значэнне адпавядае рабочаму пункту В.

Для знаходжання астатнiх пунктаў прымяняюць наступныя суадносiны:

пры p₁ = 0.5p_пh₁ = 0.9h

пры p₂ = p_пh₂ = h

пры p₃ = 1.5p_пh₃ = 0.9h

пры p₄ = 2p_пh₄ = 0.6h

пры p₅ = 0 h₅=0

p₁ = 2.7938*10⁶h₁ = 0.687 Q_п1 = 0.0003675

p₂ = 5.5875*10⁶h₂ = 0.7636 Q_п2 = 0.000338

p₃ = 8.3813*10⁶h₃ = 0.68724 Q_п3 = 0.000315

p₄ = 1.1175*10⁷h₄ = 0.4582 Q_п4 = 0.0002825

p₅ = 0 h₅ = 0 Q_п5 = 0

Па вылiчаных значэннях p i h будуем характарыстыку h = f(p) лiнiя 3.

Для пабудовы залежнасцi N = f(p) лiнiя 4, неабходна вызначыць магутнасць, якую спажывае помпа: N = p*Q/h, дзе значэннi p i Q прымаюць з характарыстыкi Q = f(p) для пунктаў, якiя адпавядаюць h₁, h₂, h₃, h₄, h₅

Пабудову характарыстыкi гiдрасiстэмы праводзiм па залежнасцi:

p= p_ц + kQ²,

дзе k - каэфiцыент супрацiўлення гiдрасiстэмы.

Пабудова характарыстыкi залежыць ад рэжыму руху вадкасцi, якi быў вызначаны раней. Пры ламiнарным руху страты цiску прапарцыянальны расходу ў першай ступенi, таму характарыстыку магчыма пабудаваць па двух пунктах: пры Q = 0, p = p_ц, а пры Q = Q_п p = p_п. Гэта значыць, што характарыстыка гiдрасiстэмы ўяўляе сабой прамую лiнiю, якая праходзiць праз пункты Q₁ i B (лiнiя 5).

Далей неабходна пабудаваць характарыстыку засцерагальнага клапана. Для гэтага на восi ардынат неабходна адкласцi цiск, пры якiм клапан павiнен дзейнiчаць. Гэты цiск прымаецца роўным p_кл = 1,25p_п. Ад гэтага пункта ўверх адкласцi велiчыню

p_кл = p_m(Q_п/Q_m)² i перанесцi гэту велiчыню на характарыстыку помпы (кропка А₁). Праз пункты pкл i А₁ неабходна правесцi лiнiю 6, якая i з’яўляецца характарыстыкай засцерагальнага клапана.

Далейшая пабудова характарыстык гiдрапрывода залежыць ад месца, у якiм на схеме прадугледжана ўстаноўка дроселя.

8.2 Рэгулятар скорасці (дросель) на напорнай цi зліўной лініі

У гэтым выпадку расход гідрацыліндра павінен быць роўным расходу праз рэгулятар скорасці, а лішняя колькасць масла, роўная

Q = Q_п-Q_ц . павінна злівацца ў маслены бак праз эасііерагальны клапан. Пабудову характарыстык у гэтым выпадку робяць у няступным парадку. Неабходна вызначыць мінімальны расход гідрацыпіндра, які адпавядае мінімальнай скорасцi v_min, велічыня якой зададзена ва ўмовах задання:

Q_min = v_min*s/h_a+SQ

Гэта значэнне адкладваюць у левы бок ад характарыстыкі помпы Q = f(р) такім чынам. каб яна трапіла на характарыстыку помпы (пункт А) i характарыстыку эасцерагальнага клапана (пункт А' ). Праз атрыманыя пункты неабходна правесці гарызантальную лінію да восі ардынат (ціскаў) i ад яе ў правы бок адкласці значэнне Q_min (пункт А'). Затым праз пункты O₁ i А' праводзяць лінію 7, якая адпавядае характарыстыцы гідрасістэмы з прыкрытым рэгулятарам скорасці (дроселем). Пры ламінарным рэжыме руху яна будзе прамой лініяй, а пры турбулентньм неабходна правесці разлік пры

k =

p/Q_min² , p = p_А'' - p_ц',

дзе Q змяняецца ад 0 да Q_min.

Як бачна з характарыстыкі 6, у пункце А₂ (пры ціску р_кл) пачынае працаваць засцерагальны клапан i чым больш узрастае ціск, тым больш вадкасці перацякае праз яго ў масляны бак i пры цiску, які адпавядае пункту А, расход Q_min трапляе ў гідрацыліндр, а астатняя вадкасць

Q = Q_п -Q_min у маслены бак. Разлiк характарыстыкi помпы i гiдрасiстэмы рабiуся з дапамогай ЭВМ (гл. дадатак 1).