Гидравлический и пневматический приводы

 
 
 
 

      Указания  к самостоятельной  работе. 

      1. Используя полученные экспериментальные  данные, постройте характеристики  гидромотора НПА-64 n_Т=n(M); з_М=з(M_В);N_П=N(M_В) и з_СМ=з(Дp) для расхода Q_М, увеличенного (уменьшенного) в 1,5 раза.

      2. Определите полный КПД установки  и постройте график зависимости  его от момента на валу гидромотора. 
 

      Работа  №2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОПРИВОДА ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ  ДРОССЕЛЕМ, УСТАНОВЛЕННЫМ  ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО 

            В системах гидропривода предусматриваются различные устройства, обеспечивающие регулирование параметров потока жидкости, подаваемой в гидромотор. Одним из таких устройств является регулируемый дроссель, который устанавливается в магистрали между насосом и гидромотором. При этом возможны три варианта установки дросселя:1) последовательное на напорной магистрали между насосом и гидромотором; 2) последовательное на сливной магистрали гидромотора; 3) параллельное на обводной линии, соединяющей напорную и сливную магистрали гидропривода.

            В первых двух вариантах установки  дросселя эффект достигается  лишь при наличии в напорной  магистрали переливного клапана,  обеспечивающего сброс излишков  рабочей жидкости в бак, сброс  проходит при давлении в магистрали, равном давлению его настройки p_К.

             Цель работы: опытное определение  механических характеристик гидропривода  n=n(M_В) при различных фиксированных положениях дросселя, последовательно установленного в напорной магистрали гидропривода.

             Работа выполняется на стенде, описание которого, а также порядок включения и выключения приведены в работе 1 на рис.1.1. 

      Порядок выполнения работы.

          

            При запуске стенда в работу  руководитель лабораторной работы  устанавливает три различных  положения дросселя 12, при которых с помощью автотрансформаотра 22 изменяются нагрузки на валу гидромотора и снимаются показания приборов. Обработка экспериментальных данных с целью определения зависимостей n=n(M_В) производится с той же последовательности, что и в работе 1, но механическая характеристика к Q=const не приводится.

             Так как возможности стенда  не позволяют нагрузить гидромотор  до полной его остановки, т.е.  создать максимальный момент  на валу, определяем значения  этого момента косвенно по  формуле 

       ,   (2.1) 

      где p_НО - давление, развиваемое насосом при сбрасывании всего расхода через предохранительный клапан 6; з_МАХ и з_Г - соответственно механический и гидравлический КПД гидромотора.

            При этом следует иметь в  виду, что при отсутствии течения  жидкости по каналам гидромотора в период полной его остановки гидравлический КПД  з_Г=1. Механический КПД аксиально-поршневого гидромотора можно принять равным 0,80.

             Для определения значения p_НО плавно закрывается дроссель 12 (до установки рукоятки на ноль) и по манометру 8 производится замер. 

      Формулы и данные для вычисления.  

               Мощность на зажимах якоря  генератора при разных открытиях  дросселя и разном нагружении 

      N_Э=UI.    (2.2)

              

                Электромагнитный момент  

            (2.3)

                

            По формуле (1.1) определяется величина  момента, теряемого в генераторе  при преобразовании механической  энергии в электрическую, ΔМ, а  затем вычисляется момент на  валу гидромотора  

      M_В=M_Э+ΔM

           Максимальный момент на валу  гидромотора при частоте его вращения n=0 вычисляется по формуле (9.1), причем 

      q_Д=64см³/об; η_МЕХ=0,80; η_Г=1 

      Опытные и расчетные величины 

 
 

              По полученным данным  строятся  графики n=n(M_В) для всех трех положений дросселя. Графики сходятся в одной точке на оси M_В, соответствующей значению М_МАХ. На участке до М_В=0 характеристика графически экстраполируется. 

      Указания  к самостоятельной работе.  

      1. Проведя соответствующие опыты,  постройте характеристику p=p(Q) переливного клапана.

      2. Определите полный КПД установки  и постройте зависимость его  от момента на валу. 
 
 
 
 

      Работа  №3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОПРИВОДА ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ ДРОССЕЛЕМ, УСТАНОВЛЕННЫМ ПАРАЛЛЕЛЬНО.

       

               Отличительной особенностью управления  гидроприводом с помощью параллельно  установленного дорсселя является  регулировании скорости  при закрытом  переливном клапане 6 (см.рис.1.1. работы 1). 

      Порядок выполнения работы. 

              После запуска стенда в работу  руководитель лабораторной работы  устанавливает три различных  положения дросселя 10, на каждом  из которых при помощи автотрансформатора 22 изменяется нагрузка на валу  гидромотора  и снимаются показания приборов. Обработка экспериментальных данных для определения зависимостей n=n(M_В) производится в той же последовательности, что и в работе 9, за исключением определения величины М_МАХ, которая в данном случае для каждого из открытий дросселя будет различной.  

      Формулы и данные для вычислений.

       

            По измеренным величинам определяют  мощность на зажимах якоря  генератора на каждом из режимов  нагружения  N_Э=UI и электромагнитный момент 

       .

       

                По формуле (8.1) определяется величина момента, расходуемого в генераторе на преобразование механической энергии в электрическую, а затем вычисляется момент на валу  гидромотора М_В=М_Э+ΔМ.

                По значениям n и М_В для каждого из положений дросселя строятся графики механических характеристик n=n(M_В). На участке до М_В=0 характеристика графически экстраполируется. 

      Опытные и расчетные величины. 

 
 

      Указания  к самостоятельной работе. 

      1. Проведя соответствующие опыты  и пренебрегая сопротивлением  трубопровода, для одного из положений  дросселя постройте зависимость  Дp=f(Q_ДР), где Дp - перепад давления на дросселе;Q_ДР - расход масла через дроссель.

      2. Постройте зависимости полного КПД установки от момента на валу гидромотора 
 
 

      Работа  №4.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ  МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК  ГИДРОПРИВОДА ПРИ  РЕГУЛИРОВАНИИ ДРОССЕЛЬ-РЕГУЛЯТОРОМ,  УСТАНОВЛЕННЫМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО.

       

                 При дроссельном регулировании  гидропривода получающиеся механические характеристики весьма чувствительны к изменению внешней нагрузки, т.е. малые изменения нагрузочного момента приводят к весьма значительным изменениям частоты вращения вала рабочей машины. Такие характеристики называются нежесткими.

               Отличие дроссель-регулятора от  регулируемого дросселя в том,  что перепад давления на дроссель-регуляторе  при данном его открытии не  зависит от нагрузки на валу  гидромотора, т.е. от перепада  давления в гидромоторе, что  обеспечивает постоянство расхода и, следовательно, жесткость характеристик гидропривода.

               Цель работы: опытное определение  механических характеристик гидропривода  n=n(M_В) при различных фиксированных положениях дроссель-регулятора, последовательно установленного в напорной магистрали гидропривода. 

      Порядок выполнения работы.

       

               После запуска стенда в работу  руководитель лабораторной работы  устанавливает три различных  открытия дроссель-регулятора 11(см.рис.8.1), на каждом из которых при  помощи автотрансформатора 22 изменяется нагрузка на валу гидромотора и снимаются показания приборов. Обработка экспериментальных данных производится в той же последовательности, что и в работе 2(М_МАХ не определяется). 

      Формулы и данные для вычислений.

       

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