Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Ноября 2013 в 22:48, контрольная работа
Гидропривод состоит из регулируемого насоса 7, рабтающего от первичного двигателя 8, гидромотора 11, соединенного с валом лебедки, тормозного блока 17, управляемого через гидрораспределитель 16, системы предохранительных 10 и обратных клапанов 15 и гидростанции подпитки системы, состоящей из подпиточного насоса 2, гидробака 1, фильтра 3 с перепускным клапаном 4 и редукционного клапана 5.
, м/с
Величина Sn определяется по диаметру D.
Для определения массового расхода воспользуемся зависимостью Сен-Венана-Вантцеля
,
где
y = Pабс/(P0)абс
y — относительное давление, вычисленное по абсолютным давлениям в ресивере (P0)абс и в поршневой полости гидроцилиндра Pабс;
μc — коэффициент расхода подводящего трубопровода;
n — показатель степени в уравнении политропного процесса (среднее значение для воздуха n = 1,35).
В формуле неизвестные величины y, μс, ρ0 определяются в следующем порядке:
1. Вычисляется площадь поршня Sn.
2. Определяется давление (P0)абс и Pабс, Н/м2;
(P0)абс = P0 + Pатм;
Pабс = (F0/Sn) + Pатм,
где Pатм — атмосферное давление (среднее значение Pатм = 10 Па).
3. По формуле (33) находится значение y, которое необходимо сопоставить с критическим значением yк, соответствущим переходу от подкритической области истечения воздуха в пневмоцилиндр при заполнении поршневой полости к надкритической области.
4. Для определения yк предварительно рассчитывается коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода ξс
где ξвых — коэффициент сопротивления в выходном отверстии ресивера (ξвых = 0,5);
ξвх — коэффициент сопротивления во входном отверстии цилиндра (ξвх = 1);
λ — коэффициент гидравлического трения трубопровода, рассчитываемый для квадратичной области сопротивления по формуле Прандтля-Никурадзе:
Значение эквивалентной шероховатости Δ принять равным 0,005 мм.
5. По графику зависимости yк = f(ξc), представленному на рис. , определяется значение yк и сопоставляется с вычисленным значением y.
Если y > yк, то область истечения подкритическая. При этом в формулу подставляется значение y.
Если y < yк, то область истечения надкритическая. И тогда в формулу подставляется значение y = yк.
Для определения коэффициента расхода μc, величина которого зависит от величины относительного давления y и коэффициента сопротивления ξc, следует воспользоваться графиком μ = f(у, ξc), представленным на рис. взятым из работы [8].
Для определения плотности воздуха в ресивере ρ0 воспользуемся уравнением Клапейрона-Менделеева,
,
де R = 290 Дж/(кг∙К) — газовая постоянная.
Рис.3. График зависимости yк = f(ξc)
Рис. 4. График зависимости μ = f (y, ξc)
Решение первого цикла задачи завершается определением скорости Vn по формуле , в которой плотность воздуха в пневмоцилиндре ρ определяется по формуле
Второй и третий циклы решения задачи повторяются при изменении усилия на штоке F = 2F, F = 3F, величины которых подставляются в формулу .
При расчете гидравлического коэффициента λ по формуле априорно полагалась квадратичная область сопротивления, которой соответствуют числа Рейнольдса Re > (Re)пред, где (Re)пред = 560 d/Δ. Поэтому рекомендуется выполнить проверку расчёта коэффициента λ, если Re < (Re)пред, следуя приведённым методическим указаниям:
а) определяем динамический к-т вязкости воздуха
,
где , Па∙с — вязкость воздуха при темпера-туре T0 = 273 + t °С
б) определяем число Рейнольдса
вычисленное значение числа Re сопоставляется со вторым предельным числом Re
в) определяем предельное число Рейнольдса (Re)пред
,
,
где ρ — плотность воздуха в поршневой полости; Sn — площадь сечения поршня м2
Для определения массового расхода G используется зависимость Сен-Венана-Вентцеля, формула .
При Re ≥ (Re)пред формула верна и уточнения λ не требуется.
При Re < (Re)пред определяем уточненный коэффициент λʹ формуле.
,
Если , то расчет не уточняется.
В противном случае расчет следует уточнить.