1. Предмет и методология гидравлики Курс "Гидравлика" включает в себя несколько самостоятельных дис- циплин, которые объединяет такое понятие, как гидравлические и пневмати- ческие системы
жүктеу/скачать 0,71 Mb.
|
Гидр лек
| NП Мкр .
Мощность, которую мы получаем от насоса в виде потока жидкости под давлением на выходе из него называется полезной мощностью насоса (в дальнейшем просто мощностью насоса): Nн Qн рн . (61)
Отношение полезной мощности насоса к подведенной мощности называ- ется общим КПД насоса: Nн NП , (62)
а разность Nп - Nн = Nпот называется потерями мощности в насосе. Потери мощности в насосе делятся на объемные, механические и гидравлические. Объемные потери – это потери мощности из-за внутренних утечек Qут и неполного заполнения камер Qнеп насоса. Они равны; N об (Qут Qнеп ) pн . Объемный КПД насоса определится из соотношения: об Nп Nоб . Nп Для современных насосов объемный КПД находится в пределах 0,92...0,96. Значения КПД приведены в технических характеристиках насосов. Механический КПД характеризует потери на терние в подвижных со- единениях между деталями насоса. При относительном перемещении соприка- сающихся поверхностей в зоне их контакта всегда возникает сила трения, кото- рая направлена в сторону, противоположную движению. Мощность, затраченная на преодоление сил трения, определяется по формуле:
N тр М тр , где Мтр – момент трения в насосе, Н·м; – угловая скорость вала насо- са, рад/с. Механический КПД определяется из соотношения мех N п N тр . N п Для современных насосов механический КПД также находится в пре- делах 0,92...0,96. Гидравлический КПД характеризует потери на деформацию потока ра- бочей жидкости в напорной камере и на трение жидкости о стенки сосуда. Эти потери примерно на порядок ниже механических потерь на трение и часто в инженерных расчетах не учитываются или объединяются с механическими по- терями на трение. В этом случае объединенный КПД называется гидромехани- ческим. Мощность, затраченная на гидравлические потери, определится: Nг Qн ( рК рН ) , где рК – давление в напорной камере насоса, Па; рн – давление в напор- ной гидролинии на выходе из насоса, Па; Qн - подача насоса, м3/с. Гидравлический КПД определяется нз соотношения г Nп Nг . Nп Общий КПД насоса равен произведению КПД объемного, гидравличе- ского и механического об мех г . Таким образом, баланс мощности насоса дает представление о потерях, возникающих в насосе, общем КПД и всех его составляющих. Объемные гидромашины, рассмотренные выше, используются в ос- новном в гидро- и пневмоприводах Гидроприводы Гидропривод – это совокупность устройств, в число которых входит один или несколько объемных гидродвигателей, предназначенная для приве- дения в движение механизмов и машин посредством рабочей среды под давлением. Область применения гидропривода (ГП) очень широкая. Они приме- няются в станках, мобильных машинах, авиации, космонавтике и др. Широ- кое применение обусловлено достоинствами, которыми они обладают. К основным достоинствам относятся: Малая удельная масса, т.е. масса, отнесенная к передаваемой мощ- ности и вытекающая отсюда возможность передачи больших усилий и мощностей при ограниченных размерах его элементов (табл. 9). Т а б л и ц а 9 Удельная мощность и объем основных типов двигателей
Малая инерционность вращающихся частей, обеспечивающая бы- струю смену режимов работы (пуск, разгон, реверс, остановка) и высокую производительность машины. Бесступенчатое регулирование скорости движения выходного звена (рабочего органа ГП) в широком диапазоне, возможность создания больших передаточных отношений (при использовании высокомоментных гидромото- ров – до 2000). Простота преобразования вращательного движения в возвратно- поступательное (путем использования в качестве двигателей гидроцилинд- ров). Возможность простого и надежного предохранения приводящего двигателя от перегрузок. Возможность размещения элементов привода там, где это наиболее целесообразно: насоса – у приводящего двигателя, двигателя – непосредст- венно у рабочих органов машины, элементов управления – у пульта опера- тора. Это свойство объемных приводов существенно облегчает компоновку машины и делает ее наиболее рациональной. ГП имеет и недостатки, которые ограничивают его использование. КПД несколько ниже, чем механических и электрических передач (из-за потерь на трение и утечек через зазоры) и, кроме того, он снижается в процессе регулирования и по мере выработки ресурса (из-за увеличения за- зоров). Условия эксплуатации (температура) влияют на его характеристики (в связи с изменением вязкости рабочей жидкости). Повышенная чувствительность к свойствам рабочей жидкости, не- обходимость в постоянной ее фильтрации для обеспечения надежности ра- боты всех элементов. Высокие требования к материалам и классу точности изготовления составляющих элементов, что повышает их стоимость. Необходимость достаточно высокой культуры обслуживания. Загрязнение помещений из-за неизбежных утечек масла из гидро- привода. Основные составляющие и работу объемного гидропривода просле- дим на примере полуконструктивной схемы, представленной на рис. 76. Рис. 76.
Полуконструктивное изображение гидропривода поступательного движения Насос 2, приводимый электродвигателем 11, всасывает рабочую жид- кость из бака 1 и через фильтр 4 подает в гидросистему, причем максималь- ное давление ограничено настройкой гидроклапана давления 3 (контроли- руется манометром 10). В зависимости от положения рукоятки распредели- теля 5 рабочая жидкость по гидролиниям 6 поступает в одну из полостей цилиндра 7, заставляя перемещаться его поршень вместе с рабочим органом 8 со скоростью V, причем жидкость из противоположной полости через распределитель 5 и дроссель 9 (регулирует скорость движения) вытесняется в бак 1. На практике принцип работы любого гидропривода представляют не по полуконструктивному изображению, а по графической схеме состоящей из условных обозначений основных элементов. Ниже (табл. 10) приводятся условные графические обозначения основных гидроэлементов. Т а б л и ц а 10 Условные обозначения основных гидроэлементов
На рис. 77 представлено схематическое изображение в условных гра- фических обозначениях гидропривода, изображенного на рисунке 76 . Рис. 77.Схема гидропривода поступательного движения: 1 - гидробак; 2 - насос нерегулируемый; 3 - гидроклапан давления; 4 – фильтр; 5 - гидро- распределитель; 6 – гидролиния; 7 – гидроцилиндр; 9 – дроссель регулируемый; 10 - ма- нометр; 11 - электродвигатель Основные элементы гидропривода жүктеу/скачать 0,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||