Гидравлический и пневматический приводы (стр. 4 из 5)
.где МЭ – электромагнитный момент машины постоянного тока (МПТ) 20, приведенный к валу гидромотора (рис.6.1,а), Н•м; КМ – коэффициент момента МПТ, КМ =1,6 В•с/рад; I18 – ток якоря МПТ, измеренный амперметром 18, А; u14 – передаточное число клиноременной передачи 14, u14=0,795; ДM – потери момента в МПТ и клиноременной передаче, определяемое экспериментально и аппроксимируемые полиномом второй степени, Н•м; Ао, А1, А2 – коэффициенты (задаются преподавателем); nMS – частота вращения вала гидромотора, определяемая по прибору 13, об/мин.
Механическая характеристика гидропривода при постоянной частоте вращения вала насоса определяется зависимостью
(6. 3)Объемный КПД гидропривода
(6.4)Мощность на валу гидромотора
(6.5)Мощность на валу насоса
(6.6)где N2 – мощность, потребляемая электродвигателем и определяемая по ваттметру 2 (рис.6.1,а); ∆Nвх - механические потери мощности в электродвигателе 15, клиноременных передачах 3,14 и машине постоянного тока 20,
, эта величина зависит от износа оборудования определяется экспериментально: В0, В1, В2 – коэффициенты (задаются преподавателем).Общий КПД гидропривода определим по формуле
(6.7)а гидромеханический КПД
(6.8)Перепад давлений на валу гидромотора без учета гидромеханических потерь в насосе и гидромоторе
(6.9)Тогда гидромеханический КПД насоса
(6.10)а гидромотора
(6.11)Порядок выполнения работы.
1. По вольтметру 30 установить задатчики нагрузки 28 и 29 в нулевое положение.
2. Установить штурвал устройства управления 8 в нулевое положение.
3. Включить асинхронный двигатель 15 и питание 380 В на нагрузочное устройство 17 переключателем 1. Подача питания контролируется индикатором 26.
4. Кнопкой 23 «Пуск» включить нагрузку.
5. Установить штурвал устройства 8 в положение, заданное преподавателем.
6. Записать полученные показания приборов 2, 4, 7, 11, 13, 18 по форме, приведенной ниже.
7. Задатчиками 28 и 29 установить пять-шесть значений нагрузки по прибору 18 или 30, показания приборов также записать по представленной форме.
8. Установить нулевое значение нагрузки по ампермеру 18, поставить штурвал устройства 8 в нулевое положение.
9. Кнопкой 23 «Стоп» включить нагрузку.
10. Переключателем 1 отключить электродвигатель 15 и питание 380 В и приступить к обработке данных.
11. Вычислить коэффициент К1 и значения приведенной частоты вращения вала гидромотора. Построить зависимость nMS=n(p7-p11). Полученную кривую продлить до пересечения с осью ординат и определить теоретическую частоту вращения вала гидромотора nM.T. В случае значительного разброса экспериментальных значений величину nM.T следует определить по формуле (13.1).
12. По формулам (13.2) вычислить значения потери момента ДМ, элекромагнитный момент МЭ и момента на валу гидромотора ММ. Построить механическую характеристику гидропривода nMS=n(MM) при еН=const (рис.13.2).
13. Используя формулу (13.4), построить график изменения объемного КПД (рис.13.2).
14. По формуле (13.5) вычислить выходную мощность гидропривода и построить зависимость NВЫХ=N(MM) (рис.13.2).
15. Определить по формуле (13.6) входную мощность NВХ и по формуле (13.7) общий КПД гидропривода. Построить график з=з(ММ).
16. По формуле (13.8) определить гидромеханический КПД привода и построить график зГ.М=з(ММ).
В отчете представить таблицу полученных и вычисленных данных, график для определения nМ.Т графики nMS=n(MM), NВЫХ=N(MM), з=з(ММ), зо=з(ММ), зГ.М=з(ММ), формулы, по которым проводились вычисления, результаты самостоятельной работы.
Указания к самостоятельной работе.
Используя полученные данные, определить численное значение параметра регулирования еН, при котором производились испытания.
1. Построить графики изменения гидромеханических КПД насоса и гидромотора в функции момента на валу гидромотора: зГ.М.Н=з(ММ) и зГ.М.М=з(ММ).
2. Построить график изменения момента на валу насоса МН=М(ММ).
3. Определить гидромеханический КПД насоса, не пользуясь формулой (13.10).
4. Используя ЭВМ, дать математическое описание показанных на рис.6.2 графиков и определить аппроксимации по полученным данным.
Опытные и расчетные величины
еН= Ао=5,08 А1=4,5 10-2 А2=3 10-5
Во=1,65 В1= 2,207 10-3 В2=1,071 10-6 (с 19.03.2008)
| Номер замера | nН, об/мин | nМ, об/мин | I18,A | p7·10-6,Па | p11·10-6,Па | N2,кВт | ДNВХ,кВт | NВХ,кВт |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| МЭ, н·м | ДМ, н·м | ММ, н·м | зо | зГ.М | з | NВЫХ,кВт | К 1 | nМS, об/мин |
| 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
Работа №7.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОПРИВОДА С ОБЪЕМНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ.
Скоростной характеристикой гидропривода называется зависимость угловой скорости или частоты вращения вала гидромотора от параметра регулирования.
Для оценки эффективности гидропривода на графике скоростной характеристики строят зависимости от параметра регулирования КПД и мощности.
В качестве исследуемого привода в работе использован универсальный регулятор скорости (УРС).
Работа проводится на стенде, описанном в работе 6. Поэтому для выполнения работы необходимо ознакомиться с устройством универсального регулятора скорости и исполнительным стендом.
Формулы и данные для вычислений.
Приведенная статическая характеристика гидропривода может быть выражена зависимостью (см. работу 6)
, (7.1)где nMS=nMK1 – приведенная частота вращения гидромотора, об/мин; К1=nMS/nH – коэффициент приведения; nHS=nSu2 – приведенная частота вращения насоса при еН =1, об/мин; nH– частота вращения насоса,об/мин; nS– синхроная частота вращения электродвигателя, nS= 750 об/мин; u2 – передаточное число клиноременной передачи, u2 =0,8; еН= б/ бmax – параметр регулирования насоса; б, бmax – углы поворота штурвала устройства управления, определяемые в условных делениях лимба; p7-p11 – перепад давлений на гидромоторе, Па; ау – коэффициент утечек, об/(мин · Па); qM – рабочий объем гидромотора, qM=1,48·10-3м3.
При постоянной нагрузки по формуле (7.1) получим скоростную характеристику, которую можно построить по результатам эксперимента.
, (7.2)При nMS=0 (нулевая частота вращения вала гидромотора) можно получить зону нечувствительности привода
, (7.3)Теоретическая частота вращения вала гидромотора, т.е. без учета объемных потерь,
, (7.4)где qH – рабочий объем насоса при еН=1 м3, qH=qМ.
Определяя экспериментально скоростную характеристику в соответствии с зависимостью (7.2) и вычисляя значения nM.T по формуле (7.4), получим объемный КПД гидропривода в функции еН
,(7.5)
и коэффициент утечек
, (7.6)Выходную и входную мощность гидропривода определяем так же, как и в работе 6:
; 
; (7.7) 
,где КМ – коэффициент момента МПТ, КМ=1,6 В·с/рад; I18 – ток якоря МПТ, А; i14 – передаточное число клиноременной передачи 14, i14=0,75; ДM – потери момента в МПТ и клиноременной передаче, Н· м; А0, А1, А2 – экспериментальные коэффициенты, задаваемые преподавателем; nMS – приведенная частота вращения вала гидромотора, об/мин; NВЫХ – мощность на валу гидромотора, Вт; ММ – момент на валу гидромотора, Н·м.
Входную мощность на валу насоса определим по формулам:
;