Контрольная работа по курсу Гидравлика

• Название: Контрольная работа по курсу Гидравлика
• Дата: 22.08.2022
• Размер: 89.22 Kb.
• Имя файла: Zadanie_po_Gidravlike.docx
• Тип: Контрольная работа; #650993

Контрольная работа по курсу «Гидравлика» №2

На рис. 1 дана схема гидропривода, применяемого в скреперах и бульдозерах. Гидропривод состоит из масляного бака 1, насоса 2 обратного клапана 3, распреде­лителя 4, гидроцилиндров 5, тру­бопроводов 6, предохранительно­го клапана 7, фильтра 8.

Исходные данные:

1. Усилие G, передаваемое двумя цилиндрами рабочему органу (см. таблицу).

2. Скорость движения рабоче­го органа (см. таблицу).

3. Длина трубопровода от на­соса до входа в цилиндры ₁ = 6 м., от выхода из цилиндров до фильт­ра - = 8 м. На трубопроводе име­ются: обратный клапан (_кл = 3), распределитель (_p = 2), два параллельно расположенных силовых цилиндра (коэффициенты ме­стных сопротивлений на входе и выходе из цилиндра: ( _вх = 0,8; _вых = 0,5), фильтр (_ф = 12), девять поворотов под углом 90° (_п = 2), один прямоугольный тройник с транзитным пото­ком (_т = 0,2) и три прямоугольных тройника с отводимым под углом 90° потоком (_т = 1,2) .

4. Рабочая жидкость — веретенное масло:
ρ= 870 кг/м³ ,  = 0,4*10^-4 м²/с.

5. Общий КПД насоса  = 0,85; объемный КПД силового
гидроцилиндра ₀ = 0,90.

Требуется определить:

1. Внутренний диаметр гидроцилиндра (диаметр порш­ня) d_ц, диаметр штока поршня d_ш.

2. Диаметры трубопроводов d_tl и d_t2.

3. Подачу, напор и мощность насоса.

Исходные данные	Номер варианта
	7
G, кН	70
V, м/с	0,25

Решение

При расчете гидропривода рекомендуется придержи­ваться следующей последовательности:

1. Возьмем давление в силовом цилиндре гидродвигателя равным 14 МН/м².

Усилие G, кН	Давление p, МН/м2
10 - 20	< 6
20 - 30	6 - 10
30 - 50	10 - 12
50 - 100	12 - 16

2. Зная величину усилия G, приходящегося на один ци­линдр гидродвигателя, и задавшись величиной давления , следует, вычислить площадь цилиндра гидродвигателя, определить его диаметр и по полученному значению d_ц подобрать стандартный диаметр.





По стандарту приняты следующие внутренние диамет­ры гидроцилиндров: 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 180, 200, 220 мм

Берем диаметр гидроцилиндра равный 80 мм.

Тогда площадь

3. Определить диаметр штока поршня, помня, что соотношение диаметра штока и внутреннего диаметра цилиндра зависит от давления в гидросистеме и принима­ется в пределах:

При до 10 МН/м² 5.

При свыше 10 МН/м² 7.

В нашем случае свыше 10 МН/м² 7; тогда d_ш=0,7d_ц=56 мм

По полученным значениям выбрать стандартные диаметры штока. По стандарту приняты следующие диамет­ры штоков: 12, 14, 16, 18, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 55, 60, 70, 80, 90, 100, 125, 140, 160, 180 мм.

По стандарту возьмем диаметр равный 60 мм.

Тогда площадь

4. 
   Определить расход цилиндра гидродвигателя Q_ц и по­дачу насоса Q_h = 2Q_ц.
   

4. 
   Определить расход штоковой полости цилиндра Q_ш и расход Q_ot = 2Q_ш , проходящий по отводящей линии дли­ной .
   

Q_ot = 2Q_ш=60 л/мин
6. Определить диаметры подводящего и отводящего трубопроводов и гидросистемы, задавшись скоростью движения масла V = 4…6 м/с. V возьмем равным 4 м/с.







По полученным значениям подобрать стандартные диаметры трубопровода.

По стандарту приняты следующие диаметры трубо­провода: 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 мм.

Тогда возьмем =20 мм, =12 мм.

7. 
   Установить соответствующие этим диаметрам фак­тические скорости движения жидкости в подводящем и отво­дящем трубопроводах V_ф1 и V_ф2.
   

7. 
   С учетом фактических скоростей определить потери напора в трубопроводах гидросистемы. Они будут складываться из потерь напора по длине и в местных сопротивле­ниях.
   

Определим числа Рейнольдса:





- кинематическая вязкость веретенного масла – 0,000016 м²/с.

Потери напора по длине определить по формуле Дарси:



При турбулентном режиме и числах Re <10⁵ можно счи­тать трубы гидравлически гладкими и значение  вычислить по формуле Блазиуса-

 = 0,3164/Re^0,25

1 = 0,3164/Re1^0,25=0,3164/5000^0,25=0,03

 2= 0,3164/Re2^0,25=0,3164/3000^0,25=0,04

Определим потери напор по длине

= =7,34

= =16,32

Потери напора в местных сопротивлениях в каждой вет­ви определить по формуле

= =17,7

Где – сумма коэффициентов местных сопротивлений.

9. Определить напор насоса Н.

Давление, развиваемое насосом, затрачивается на созда­ние рабочего давления в цилиндре со стороны поршня и преодоление потери давления в подводящей линии



Давление в штоковой полости цилиндра равно потери давления в отводящей линии .

При движении поршня гидроцилиндра силы давления со стороны поршня уравновешивается силами, приложенными со стороны штока:



где и – площади поршня и штока, G - сила, приложенная к штоку поршня.

Откуда

;

Напор насоса:



=4087 м

где и – потери напора по длине и в местных сопротивлениях соответственно в подводящей и отводящих линиях.

10. Вычислить мощность насоса

=45 кВт