Гидравлический и пневматический приводы (стр. 3 из 5)

по формуле (8.1) определяется величина момента, теряемого в генераторе при преобразовании механической энергии в электрическую, ДМ, а затем вычисляется момент на валу гидромотора

М_В=М_Э+ΔМ.

Опытные и расчетные величины.

Положение дросcеля	Номер замера	U, B	I, A	N_Э, Вт	М_Э, н·м	ДМ, н·м	М_В, н·м	n, об/мин	N_C, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Работа №5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОПРИВОДА ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ ДРОССЕЛЬ-РЕГУЛЯТОРОМ, УСТАНОВЛЕННЫМ ПАРАЛЛЕЛЬНО.

Механические характеристики гидропривода, получаемые при регулировании потока параллельно установленным дроссель-регулятором, по сравнению с характеристиками, получаемыми при последовательной установке, несколько более мягкие. Это объясняется тем, что при параллельной установке сброс расхода через дроссель-регулятора постоянен и не зависит от разности давлений в напорной и сливной магистралях, а производительность насоса, ввиду утечек, с ростом давлений в магистрали уменьшается, в связи с чем уменьшается и расход в гидромоторе, а значит, и частота его вращения.

Порядок выполнения работы.

После запуска стенда в работу руководитель лабораторной работы устанавливает три различных положения дроссель-регулятора 9 (см.рис.1.1), на каждом из которых при помощи автотрансформатора ЛАТР-2м изменяется нагрузка на валу гидромотора и снимаются показания приборов. Обработка экспериментальных данных производится в той же последовательности, что и в работе 4.

Формулы и данные для вычислений.

Рассчитав мощность на зажимах якоря генератора в каждом из нагружения N_Э=UI и электромагнитный момент

по формуле (1.1) определяется величина момента, расходуемого в генераторе постоянного тока на преобразование механической энергии в электрическую, ДМ, а затем вычисляют момент на валу гидромотора

М_В=М_Э+ΔМ_О

На основе полученных данных строятся характеристики n=n(M_В) для каждого из положений дроссель-регулятора. На участке до М_В=0 характеристика графически экстраполируется. Отчет по работе должен содержать три графика n=n(M_В) для каждого из трех положений дроссель-регулятора.

Опытные и расчетные величины.

Положение дросcеля	Номер замера	U, B	I, A	N_Э, Вт	М_Э, н·м	ДМ, н·м	М_В, н·м	n, об/мин	N_C, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Работа №6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИДРОПРИВОДА С ОБЪЕМНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ.

Механической характеристикой гидропривода называется зависимость угловой скорости щ или частоты вращения n от момента, приложенного к его валу при постоянном параметре регулирования е.

Для оценки эффективности привода на графике механической характеристики строят зависимости КПД и мощности в функции момента на его валу.

В качестве исследуемого привода в работе использован универсальный регулятор скорости (УРС), представляющий собой гидравлический вариатор, который дает возможность бесступенчатого регулирования скорости ведомого вала в обоих направлениях при неизменном направлении и скорости вращения электродвигателя ,приводящего вариатор в движение. Регулятор типа УРС бывают раздельного и нераздельного типа. Раздельный тип характерен тем, что насос и двигатель представляют собой отдельные машины со своими корпусами. Они могут устанавливаться на различных расстояниях друг от друга и в различных сочетаниях.

Регулятор типа УРС состоит из объемного регулируемого аксиально-поршневого насоса и нерегулируемого аксиально-поршневого гидромотора. Насос и гидромотор соединены между собой короткой гидролинией. Устройство гидродвигателя аналогично устройству насоса. Отличие состоит в том, что чаша гидродвигателя закреплена неподвижно, а чаша насоса может поворачиваться на угол до 20^о в обе стороны с помощью механизма управления винтового типа.

Аксиально-поршневой гидропривод типа УРС предназначен для работы в качестве силовых исполнительных агрегатов в различных системах автоматического и полуавтоматического дистанционного или ручного управления. В горной промышленности УРС применяется в гидравлических механизмах подачи врубовых машин « Урал-33», «Урал-37» и угледобывающего комбайна IKIOI, а также в механизмах гидравлических лебедок и гидроподъемников.

Гидропривод предназначен для работы при нормальном давлении 1,5-1,8 Мпа с допустимой нагрузкой до 7,5 Мпа при изменении частоты вращения выходного вала в диапазоне от -500 до +500 об/мин.

Описание установки. Лабораторная установка (рис.6.1,а) состоит из асинхронного

электродвигателя 15, клиноременной передачи 3, регулируемого насоса 5 с устройством изменения подачи 8, нерегулируемого гидромотора 12, предохранительных клапанов 9 и 10, гидролинии 6,16, манометров 7,11, измерителей угловой скорости гидромотора 13 и насоса 4, ускоряющей клиноременной передачи 14, машины постоянного тока 20,тиристорного преобразователя 17 со станцией управления 25, амперметров 18,21, вольтметров 19,22,30, ваттметра 2, задатчиков нагрузки: грубого 29 и точного 28, переключателей полярности тиристорного преобразователя 24 и вольтметра 27, кнопочного переключателя 23, автоматического переключателя 1, индикатора 26.

Приводной электродвигатель 15 через клиноременную передачу 3 вращает насос 5, который по трубопроводу 6 или 16 подает жидкость в гидромотор 12. Из гидромотора рабочая жидкость возвращается в насос. Управление скоростью и направлением вращения гидромотора производится изменением подачи насоса без реверсирования электродвигателя.

Вал гидромотора через клиноременную передачу 14 соединен с нагружающим устройством, в качестве которого применена машина постоянного тока 20 с независимым возбуждением и тиристорный преобразователь 17, работающий в инверторном режиме. Управление нагрузкой осуществляется станцией управления 25 путем изменения тока якоря машины постоянного тока. Для предохранения системы от перегрузок предусмотрены предохранительные клапаны 9 и 10. Задания нагрузки и контроль параметров производятся по приборам, расположенным на панели управления 25, а также манометрами 7,11. На панели управления (рис.6.1б) расположены: амперметр 18 для измерения тока в цепи якоря нагрузочной машины постоянного тока , вольтметр 30 для контроля напряжения в цепи задания нагрузки, грубый 29 и точный 28 задатчики нагрузки, вторичные приборы измерений 13 и 4 для измерения частоты вращения валов гидромотора и насоса , ваттметр 2 для измерения мощности

электродвигателя, переключатель 27 шкалы вольтметра 19 в зависимости от направления вращения вала гидромотора, кнопки 23 для включения (выключения ) нагрузки, индикатор включения питания 380В 26, переключатель полярности тиристорного преобразователя 24.

Формулы и данные для вычислений.

Для гидропривода с объемным регулируемым насосом частота вращения выходного вала гидромотора определяется зависимостью

где q_Н,q_м – рабочие объемы насоса (при е_Н=1) и гидромотора,

q_Н=q_м=1,48 • 10^-3м³; е_Н – параметр регулирования насоса, задаваемый устройством 8 (рис.6.1,а); n_Н– частота вращения вала насоса, об/мин; p₇, p₁₁-давление в линиях нагнетания и слива, определяемое по манометрам 7 и 11 (рис.6.1,а),Па; а_у – коэффициент утечек привода, об •м³/(мин •Па).

Поскольку характеристика должна сниматься при постоянной частоте вращения вала насоса, а асинхронный двигатель имеет скольжение, значения n_м следует корректировать, умножая на величину

где n_Н_S– приведенная частота вращения вала насоса, об/мин, в качестве приведенной удобнее использовать наибольшое полученное значение n_H.

Тогда с учетом равенства q_Н=q_M получим приведенную характеристику привода в функции давления

Значения теоретической частоты вращения вала гидромотора n_M_._Tпри р₇-р₁₁=0 найдем по графику экспериментальной зависимости n_MS=n(p).

При значительном разбросе экспериментальных значений n_MS величину n_M_._Tопределяют по методу наименьших квадратов:

, (13.1)

где К – количество опытных точек.

Перепад давлений на гидромоторе p₇-p₁₁называется преодолением момента сопротивления на валу гидромотора и гидромеханическими потерями в самом гидромоторе. Момент сопротивления на валу гидромотора определяется по формуле:

;