13,14,15,16,17,18 кукьян

Министерство образования и науки Российской Федерации

ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Горно – нефтяной факультет

Кафедра Нефтегазовые технологии

Контрольная работа по дисциплине

Гидромашины и компрессора

Выполнил: студент

группы РНГМз-10-3

Моисеев А.В.

Проверил: Кукьян А.А.

Пермь 2014

Контрольная работа 2

Задача № 2 (Вариант 17)

Произвести расчет и дать схему объемного гидропривода возвратно-поступательного движения при следующих данных: необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу, Р; длина хода поршня L_п; средняя скорость движения рабочего органа .

Трубопровод гидросистемы длиной l_г имеет n резких поворотов на 90⁰, два колена с плавным изгибом на 90⁰ и радиусом закругления , один предохранительный клапан и золотник управления. В качестве рабочей жидкости используется масло АМГ10.

Числовые значения исходных данных приведены в таблице 7.

Таблица 7

Наименование данных, единица измерения	Значение
Полезное усилие, передаваемое рабочему органу Р, кН	40
Ход поршня силового гидроцилиндра Lп, м	0,8
Средняя скорость движения рабочего органа , мм/мин	600
Длина трубопровода гидросистемы lг, м	40
Число резких поворотов трубопровода гидросистемы n, шт	5

Решение: Начертим схему объемного гидропривода, которая приведена ниже на рис. 3.

Масло АМГ10 (Гидравлическое масло АМГ-10 применяется в гидросистемах авиационной и наземной техники, работающей в интервале температур окружающей среды от - 60 до 55°С. ГОСТ 6794-75 Вырабатывается на основе глубокодеароматизированной низкозастывающей фракции, получаемой из продуктов гидрокрекинга парафинистых нефтей и состоящей из нафтеновых и изопарафиновых углеводородов. Содержит загущающую и антиокислительную присадки, а также специальный отличительный органический краситель.) при температуре 40⁰С имеет динамическую вязкость μ =11,5 мПа∙с и плотность ρ = 750 кг/м³.

Выберем силовой гидроцилиндр ГЦ 160.1200.24.000 с диаметром цилиндра (поршня) D = 160 мм, штока поршня d = 90 мм, с длиной хода L_п = 1200 мм и с максимальным рабочим давлением 24 МПа.

Определим расход масла в силовом гидроцилиндре, необходимый для перемещения поршня гидроцилиндра с заданной скоростью

м³/с.[1,стр.317] Определим подачу насоса

м³/с. [1,стр.317]

Выберем для трубопровода гидросистемы трубы с диаметром d_тр = 8 мм.

Определим скорость движения масла в трубопроводе гидросистемы

= 3,04 м/с. [1,стр.320]

Определим режим течения масла в трубопроводе гидросистемы. Для этого вычислим числа Рейнольдса

= 1585. [1,стр.320]

Так как ＜ 2320 , то режим течения масла в трубопроводе гидросистемы ламинарный (2320 - критическое число Рейнольдса).

Коэффициент гидравлического трения определим по формуле:

= 0,0404. [1,стр.322]

Определим потери напора в трубопроводе гидросистемы:

Трубопровод гидросистемы длиной l_г имеет n резких поворотов на 90⁰, два колена с плавным изгибом на 90⁰ и радиусом закругления , один предохранительный клапан и золотник управления.. Значит

,

где ,, и - коэффициенты местного сопротивления резких поворотов, плавных поворотов, предохранительного клапана и золотника управления соответственно (из Приложения 2).

= 102,87 м.

Определим давление в силовом гидроцилиндре, переходящее в полезное усилие

= 2,912 МПа.

Определим мощность силового гидроцилиндра

= 571,6 Вт.

Рис. 3 Схема объемного гидропривода

1- силовой гидроцилиндр; 2 - насос; 3 - золотник управления; 4 - предохранительный клапан; 5 - трубопровод гидросистемы; 6 - бак.

Определим давление насоса

= 3,669 МПа.

Определим мощность насоса

= 799,8 Вт.

Определим время одного хода поршня

80 с.

Вопрос 18. Нарисуйте в координатах P – V, и T – S и объясните процесс многоступенчатого сжатия газа в поршневом компрессоре.

Для получения больших конечных давлений используют многоступенчатые компрессоры. При сжатии газов при 1<n<k его температура повышается.

При больших значениях π_K могут быть достигнуты температуры, опасные для эксплуатации (может произойти возгорание масла и потеря прочности деталей), поэтому π_K ограничивают величинами порядка 4÷6. Применяют многоступенчатое сжатие и промежуточное охлаждение газов между ступенями сжатия.

 

К1; К2; К3 – ступени сжатия;

ТО1; ТО2 – промежуточные теплообменники.

При конструировании компрессоров стараются обеспечить равномерное распределение работы между ступенями:

l_K1=l_К2=l_K3

Кроме того, π_K и n стараются делать одинаковыми. В этом случае изменение температуры газа в каждой ступени также будет одним и тем же:

В       промежуточных теплообменниках газ охлаждается до начальной температуры при p=const.

Рабочая диаграмма.

m – число ступеней; если m→∞, то n=1; отсюда, уменьшается требуемая мощность двигателя привода.

1-2; 2'-3; 3'-4 – процессы сжатия в ступенях;

2-2'; 3-3' – охлаждение в теплообменнике.

Наличие теплообменников приближает многоступенчатое сжатие к изотермическому.

Изображение процессов сжатия в тепловой диаграмме:

 

Вся теплота:

Список литературы

1.Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры Учебник для вузов. М.:Недра 1981

2.Караев М.А. Гидравлика буровых насосов М.:Недра 1983

3.Калекин А.А. гидравлика и гидравлические машины. М.: Мир 2005

4. http://nasos.tula-oblast.ru

5. www.energoxm.ru

20