Гидравлика методичка лаб. Методичка лаб ГО СК студ. Краткие сведения из теории общие сведения о гидропередачах и гидромашинах
 Скачать 1.17 Mb.
|
|
Последовательность выполнения работы 1. Распределить участников эксперимента по рабочим местам: а) кнопки пускателя, шпиндель управления и угломер (1, 2, 3 серии) б) манометры (1, 2, 3 серии); в) термометр и гальванометр (1, 2, 3 серии); г) ведение протоколов испытаний (1, 2, 3 серии); д) нагрузочный реостат и потенциометр (1, 2, 3 серии); е) тахометр на валу насоса (1, 2, 3 серии); ж) весы для определения момента на валу насоса (2 серия); з) весыдля определения момента на валу гидромотора (2 серия); 39 и) тахометр на валу гидромотора (1, 2, 3 серии); 2. Подготовить бланки протоколов испытаний по формам 4.1, 4.2, 4.3. 3. Совместно с преподавателем или лаборантом опробовать установку. 4. При необходимости (по указанию преподавателя) подогреть (осту- дить) рабочую жидкость до желаемой температуры. (Подогрев осуществля- ется в процессе работы машины под нагрузкой, охлаждение – паузой в ее ра- боте). 5. Провести эксперименты в соответствии с нижеизложеннымиуказани- ями. Первая серия опытов По числу направлений вращения вала гидромотора первая серия делится на две группы опытов. Каждая группа проводится при семи значениях давле- ния рабочей жидкости на стороне нагнетания, а именно: р xx (давление на хо- лостом ходу гидропривода), 6, 8, 10, 12, 14 и 16 кгс/см 2 При проведении первой серии опытов соблюдается следующая последо- вательность операций: а) посредством деревянных подкладок затормозить статоры приводного электродвигателя и генератора; б) установить в нейтральное (нулевое) положение качающуюся шайбу насоса, рукоятку нагрузочного реостата и ползунок потенциометра; в) для включения приводного двигателя с помощью рубильника на рас- пределительном щите подать напряжение 380 В, включить приводной элек- тродвигатель; г) установить максимальный (или близкий к нему) угол наклона качаю- щейся шайбы и зафиксировать шпиндель управляющего механизма; д) до включения нагрузки записать в протокол испытаний (форма 4.1) показания приборов стенда, используемых при проведении данной группы опытов; е) с помощью рубильника на распределительном щитке подать напря- жение 110 В в обмотку возбуждения генератора и, воздействуя на рукоятки нагрузочного реостата (предварительно его надо включить) и потенциометра, установить первую из нагрузок (6 кгс/см 2 ) на стороне нагнетания. ж) подать команду для наблюдений за приборами и записать их показа- ния в протокол испытаний; з) в каждом следующем опыте установить новую (увеличенную) нагруз- ку и записать показания приборов; и) после окончания первой группы опытов вывести качающуюся шайбу насоса, рукоятку нагрузочного реостата и ползунок потенциометра в нейтральное положение, затем качающуюся шайбу повернуть в другую сто- рону на тот же угол; к) в той же последовательности (за исключением пл. «а» и «б») провести вторую группу опытов, устанавливая величину нагрузки по другому мано- метру. 40 Форма 4.1 Протокол испытаний для первой серии опытов № гр № опыта α 1 0 p н n 1 n 2 E ∆t м t окр t м υ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1/0 +20 1/1 +20 6 1/2 +20 8 1/3 +20 10 1/4 +20 12 1/5 +20 14 1/6 +20 16 2/0 -20 (340) 2/1 -20 6 2/2 -20 8 2/3 -20 10 2/4 -20 12 2/5 -20 14 2/6 -20 16 Обозначения в форме 4.1 α 1 – угол наклона качающейся шайбы насоса; p н – давление рабочей жидкости на стороне нагнетания, кгс/см 2 ; n 1 – частота вращения вала насоса; n 2 – частота вращения вала насоса; E – показания гальванометра, дел; ∆t м – определяемая по графику разность температур горячего и холод- ного спаев термопары, °С; t окр – температура окружающей среды, ºC; t м = t окр +∆t м – температура рабочей жидкости, ºC; υ – определяемый по имеющемуся в лаборатории графику υ = f(t м ) ки- нематический коэффициент вязкости рабочей жидкости, сст. Примечания. 1. Графы 3-8 заполняются в процессе эксперимента; прочие графы – при обработке полученных дан- ных. 2. При проведении опытов систематически проверять по угломеру значение угла наклона качающей- ся шайбы; в случае обнаружения изменений в положении угломера повторить всю группу опытов. По результатам первой серии опытов строятся в укрупненном масштабе по оси ординат механические характеристики гидропривода, примерный вид которых показан на рис. 4.5. 41 Рис. 4.5. Примерный вид механических характеристик гидропривода Вторая серия опытов По числу фиксированных положений качающейся шайбы насоса (4, 8, 12, 16, 20°) вторая серия опытов делится на пять групп. Каждая группа со- стоит из семи опытов, которые последовательно проводятся при следующих нагрузках (в долях от номинального крутящего момента на выходном валу УРС М 2н ): 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2. Номинальный крутящий момент М 2н на выходном валу универсального регулятора скорости № 5 равен 7,162 кгс·м. При проведении второй серии опытов соблюдается следующая последо- вательность операций: а) установить в нейтральное положение качающуюся шайбу насоса и включить приводной электродвигатель; б) подготовить для работы весы и вынуть деревянные подкладки из-под статоров приводного электродвигателя и генератора; в) установить с возможной степенью точности необходимый угол накло- на качающейся шайбы насоса и надежно зафиксировать штурвал управляю- щего механизма (при проведении опытов данной группы систематически проверять по угломеру заданное положение качающейся шайбы); г) записать в протокол испытаний (форма 4.2) показания всех приборов стенда при работе универсального регулятора скорости вхолостую; д) подать напряжение в обмотку возбуждения генератора; с помощью нагрузочного реостата и потенциометра установить по весам первую из нагрузок (0,2 М н )и записать показания всех приборов стенда в протокол ис- пытаний; е) в каждом следующем опыте устанавливать новую увеличенную нагрузку и записывать показания приборов; ж) после окончания первой группы опытов вывести рукоятку нагрузоч- ного реостата, и ползунок потенциометра в нейтральное положение и в той же последовательности (за исключением пп. «а» и «б») провести все пять групп опытов. 42 Форма 4.2 Протокол испытаний для второй серии опытов № гр № опыта α 1 0 n 1 G 1 M 10 N 10 p н n 2 G 2 M 2 N 2 M 20 n 20 η гм гп η об гп η гп η' гп E ∆t м t окр t м υ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 1/0 1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 2/0 2/1 2/2 2/3 2/4 2/5 2/6 3/0 3/1 3/2 3/3 3/4 3/5 3/6 4/0 4/1 4/2 4/3 4/4 4/5 4/6 5/0 5/1 5/2 5/3 5/4 5/5 5/6 4 4 4 4 4 4 4 8 8 8 8 8 8 8 12 12 12 12 12 12 12 16 16 16 16 16 16 16 20 20 20 20 20 20 20 2 4 6 8 10 12 2 4 6 8 10 12 2 4 6 8 10 12 2 4 6 8 10 12 2 4 6 8 10 12 45 43 Обозначения в форме 4.2 α 1 – угол наклона качающейся шайбы насоса; n 1 – частота вращения вала насоса, об/мин; G 1 – нагрузка на весы, предназначенные для определения крутящего моменту на валу насоса, кгс; M 10 – теоретический крутящий момент на валу насоса, кгс·м; N 10 – мощность, потребляемая насосом (теоретическая), кВт; p н –давление рабочей жидкости в полости нагнетания, кгс/см 2 ; n 2 – ча- стота вращения вала гидромотора, об/мин; G 2 – нагрузка на весы, предназначенные для определения крутящего момента на валу гидромотора, кгс; M 2 – крутящий момент на валу гидромотора, кгс·м; N 2 – мощность, снимаемая с вала гидромотора (действительная), кВт; M 20 – теоретический (идеальный) крутящий момент на валу гидромото- ра, кгс∙м; n 20 – теоретическая частота вращения вала гидромотора при данной нагрузке и данном угле наклона качающейся шайбы насоса, об/мин; η гм гп – гидромеханический КПД гидропривода; η об гп – объемный КПД гидропривода; η гп , η ' гп – общий КПД гидропривода, подсчитываемый по различным формулам с целью контроля точности замеров и точности обработки резуль- татов эксперимента; Е –показания гальванометра, дел.; ∆t м – определяемая по графику разность температур горячего нехолод- ного спаев термопары, 0 С; t окр – температура окружающей среды, °С; t м –температура рабочей жидкости, °С; υ – определяемый по имеющемуся в лаборатории графику кинематиче- ский коэффициент вязкости рабочей жидкости, сст. Примечания. Графы 1,2,9 и 10 заполняются до начала эксперимента; графы 3, 4, 7, 8, 18 и 20 – в про- цессе проведения опытов; прочие графы – при обработке полученных данных. Требуемое значение нагрузки на грузовую платформу сов, предназна- ченных для определения крутящего момента на валу гидромотора, вычисля- ется из зависимости: M 2 =G 2 l 2 , где l 2 = 0,695 м – длина рычага, закрепленного на статоре генератора. При обработке экспериментальных данных используются следующие формулы: M 10 =G 1 l 1 , где l 1 = 0,725 м – длина рычага, закрепленного на статоре приводного элек- тродвигателя; 975 1 10 10 n M N ; 975 2 2 2 n M N ; 44 20 2 1 1 n q n q ; 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 20 sin 031 , 3 sin sin n n D D z z d d n , где (для УРС № 5) d 1 =d 2 =35 мм – диаметр поршня насоса и гидромотора; z 1 = z 2 = 9 – число цилиндров в машине; α 2 = 20° – угол наклона шайбы гидромотора; D 1 = 124,45 мм – диаметр расположения головок штоков поршней в ка- чающейся шайбе насоса; D 2 = 120,05 мм – средний диаметр расположения головок штоков порш- ней в шайбе гидромотора; 20 10 20 975 n N M ;η гм гп = 20 2 M M ; η об гп = 20 2 n n ; η гп = 10 2 N N ; η ' гп = η гм гп · η об гп ; t м =t окр +∆t м . В соответствии с индивидуальным заданием по результатам второй се- рии опытов строятся механические характеристики электрогидропривода (рис. 4.6) при различных значениях параметра регулирования и графики КПД в функции от нагрузки или параметра регулирования (рис. 4.7, а и б соответ- ственно). Рис. 4.6. Примерный вид механических характеристик гидропривода 45 Рис. 4.7. Примерный вид графиков КПД гидропривода в функции от различных парамет- ров Третья серия опытов По числу направлений вращения вала гидромотора третья серия подраз- деляется на две группы опытов. Каждая группа состоит из десяти опытов. При этом пять опытов (по числу фиксированных положений качающейся шайбы насоса: 4, 8, 12, 16 и 20°) производятся при работе гидропривода без внешней нагрузки (трением в шарикоподшипниках генератора пренебрегаем) и пять опытов – при номинальной нагрузке (15 кгс/см 2 ) на гидропривод. При проведении третьей серии опытов соблюдается следующая последо- вательность операций: а) посредством деревянных подкладок затормозить статоры генератора и приводного электродвигателя; б) установить в нейтральное положение управляющий механизм насоса, реостат и потенциометр; в) включить приводной электродвигатель; г) с возможной степенью точности установить по угломеру необходимое значение угла наклона качающейся шайбы; д) зафиксировать штурвал управляющего механизма, проверяя при этом точность его установки, и записать в протокол испытаний (форма 4.3) пока- зания приборов стенда при работе гидропривода вхолостую; 46 е) не сбивая положения качающейся шайбы, нагрузить гидропривод до давления 15 кгс/см 2 и записать показания приборов в протокол испытаний; ж) снять нагрузку и, установив по угломеру новое значение угла наклона качающейся шайбы, проделать операции по пп. д–е; в такой последователь- ности провести все десять опытов первой группы; з) по окончании первой группы опытов в той же последовательности (за исключением пп. а–в) проделать вторую. Форма 4.3 Протокол испытаний для третьей серии опытов № гр № опы- та α 1 0 p н n 2 E ∆t м t окр t м υ Примечания 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 +4 +4 +8 +8 +12 +12 +16 +16 +20 +20 15 15 15 15 15 2/1 2/2 2/3 2/4 2/5 2/6 2/7 2/8 2/9 2/10 -4 -4 -8 -8 -12 -12 -16 -16 -20 -20 15 15 15 15 15 Обозначения в форме 4.3 α 1 – угол наклона качающейся шайбы насоса; р н – давление рабочей жидкости в полости нагнетания, кгс/см 2 ; п 2 – частота вращения вала гидромотора, об/мин; Е –показания гальванометра, дел; ∆t м – разность температур горячего и холодного спаев термопары, °С; t окр – температура окружающей среды, °С; t м = t окр +∆t м – температура рабочей жидкости, °С; υ – кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости, сст. По результатам третьей серии опытов строятся скоростные характери- стики электрогидропривода, примерный вид которых показан на рис. 4.8. 47 Рис. 4.8. Примерный вид скоростных характеристик гидропривода Контрольные вопросы 1. Перечислить характерные особенности гидропривода типа УPC Ки- ровского завода. 2. Рассказать о назначении основных элементов стенда. 3. Какие факторы и как влияют на различные характеристики гидропри- вода? 4. Можно ли по механической характеристике гидропривода определить значение его объемного КПД? 5. Почему экспериментальные механические характеристики гидропри- вода при значениях параметра регулирования +20° и –20° вероятнее всего будут отличаться друг от друга по абсолютным значениям частоты вращения и жесткости? 6. Почему механические характеристики гидропривода при различных значениях параметра регулирования имеют явно выраженную различную жесткость? |