- •Билет 2
- •1.Закон регулирования и статическая хар-ка регулятора мощности
- •2.Роторные радиально-поршневые гидромашины. Классификация и конструктивные схемы. Мощность и крутящий момент на валу рад.-поршневой гидромашины.
- •3.Уравнение обобщенной статической хар-ки идеального золотникового распределителя
- •Билет 3
- •Билет 4
- •2.Насосы с механическим приводом. Подача насоса. Диаграмма подачи однопоршневого насоса. Способы выравнивания подачи.
- •Билет 2
- •3. Дроссели “сопло-заслонка”, назначение, классификация, применение.
- •1.Передаточная функция и структурная схема линейной модели гп.
- •3. Гидравлические усилители с силовой ос.
- •Билет 15
- •2.Объемное регулирование скорости выходного звена гидропередачи. Характеристики работы гидропередачи при объемном регулировании
- •3.Логические элементы «и», «или», основанные на эффекте Коанда
- •Билет 16
- •Билет 18
- •Билет 20
- •Билет 21
- •1 Уравнение движения жидкости в трубопроводах с сосредоточенными параметрами.
- •2 Компрессоры поршневого типа. Конструктивные схемы. Основные параметры компрессора.
- •3) Основные логические элементы, основанные на элементах усэппа.
- •Билет 22
- •1.Выбор параметров и расчёт питающей части пневматического привода.
- •2.Кавитация рабочей жидкости в процессе работы насоса. Способы предотвращения кавитации насоса.
- •3. Золотниковые распределители. Назначение. Применение. Классификация.
- •Билет 23.
- •1.Методика динамического расчёта электрогидравлического следящего привода.
- •2. Неравномерность подачи аксиально-поршневых насосов и способы её выравнивания. Дезаксиал аксиально-поршневых насосов.
- •3. Построение вторичного графа по заданной тактограмме, цель его построения.
- •Билет 25
- •Математическая модель и структурная схема эгу без ос по положению.
- •2.Объёмные гидропередачи(приводы).Классификация и принципиальные схемы. Преимущества и недостатки гидроприводов с замкнутой и разомкнутой циркуляцией жидкости.
- •3.Силы, возникающие в гидрораспределителях, методы их уменьшения.
Билет 20
1. Расчёт параметров двигателя 2-ух позиционного привода.
Исходные данные:
Полный путь .
Перемещение выходного звена.
Полное время перемещения .
Приведенная масса или момент инерции.
Приведенная статическая сила или момент статических сил
По исходной информации определяется MAXскорость движения:,и показатель вида нагрузки:.
Затем по графику п(н) определяется значение п, далее рассчитываются параметры:
Скорость: .
Ускорение: .
Нагрузка: mп aп+Fc=Fв.
Мощность: Nп=Fв Vп.
Тип и размер двигателя должен обеспечивать придельную скорость Vпдвижения выходного звена и преодолеватьMAXвнешнюю нагрузкуFв.
Площадь поршня двигателя определяется:(1)
Pном– номинальное давление рабочей жидкости.Pном=PА-Pат.
га– гидравлический КПД гидролинии (аппаратов),
дмех– механический КПД двигателя,
Fд– движущая сила объёмного двигателя, приравниваемMAXвнешней нагрузкеFд=Fв.
Номинальное давление выбираем соответственно принятому в отрасли машиностроения , где предполагается использовать проектируемый привод. Кроме того существует ГОСТ на номинальное давление, который устанавливает следующий ряд номинальных давлений (избыточное):
Pном, МПа: 0,1; 0,16; 0,25; 0.4; 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250.
Наиболее употребительные диапазоны номинальных давлений в машиностроении:
В пневмоприводах промышленного назначения 0,63 – 1 МПа.
В гидроприводах технологического оборудования (станкостроение, робототехника) 6,3 – 12,5 МПа.
В гидроприводах сельхоз. хозяйственных машин 6,3 – 16 МПа.
Строительно – дорожная техника, автотракторостроение 12,5 – 16
В гидроприводах летательных аппаратов 10 – 32.
В гидрофицированных прессах 32 – 50.
В формулу (1) подставляем приближённое значение механического КПД дмехобъёмного двигателя, соответствующее типу двигателя. Ориентиром может служить экспериментальное значение дмехприведенное в каталогах на гидро-пневмо оборудование. Например для гидро цилиндра с эластичными уплотнениями дмех=0,85 – 0,95. Для пневмо цилиндра диаметром 25 – 400 мм дмех=0,75 – 0,95. Для поворотных пластинчатых гидро двигателей дмех=0,8 – 0,9. АПГМ дмех=0,85 – 0,9. Значение гидравлического КПД галинии и аппаратов выбирают с учётом потерь энергии и габаритных размеров трубопроводов и аппаратов. Для приводов с расчётной мощностью на выходном звене (0,5 - 5) кВт га=0,75 – 0,9. При дальнейшем расчёте эту величину корректируют.
После расчёта по формуле (1) площади поршня выбирают по каталогу на ГПОборудование образец двигателя соответствующего типаразмера. Расчётный диаметр поршня в ГПЦилиндре определяется по выражению: . После выбора ближайшего большего значенияdппо каталогу уточняют площадь поршня. Затем определяется коэффициент отношения эффективных площадей (коэффициент асимметрии полостей гидродвигателя для одноштоковых ГЦ):.
dш– диаметр штока.
Длинна ГПЦ должна обеспечивать требуемый полный ход выходного звена. Если требуемый типоразмер ГПД отсутствует среди серийно-выпускаемых промышленностью, то составляют ТЗ на его разработку. При этом основными исходными значениями служат:
Aпили удельный рабочий объём двигателяqд.
Придельная скорость Vп.
MAXперемещение поршня.
Требуемое число циклов или часов работы до первого отказа.
2. Классификация и особенности кинематики АПГМ.
Это наиболее распространённый тип гидромашин. Они компактны, высокая энергоёмкость на единицу массы, высокий КПД и малоинерционны. Роторно-поршневая гидромашина в которой ось вращения ротора параллельна осям поршней или составляет с ними угол не более 450наз. Аксиально Поршневой. Основные их характеристики:
Высокое рабочее давление:25 – 54 МПа.
Высокая частота вращения: n=5000 мин –1и больше. В ракетных установках до 25000 мин –1.
Значительный общий КПД общ=0,94 ио=0,97 – 0,98.
Обладают высокой герметичностью, возможностью работы при низких частотах вращения до 1 мин –1.
Обладают большим быстро действием (изменение подач от 0 до MAX0,04 – 0,05 сек.), сравнительно низкий уровень шума.
АПГМ (насос и гидроматор) выполняются либо с наклонным блоком цилиндров, либо с наклонным диском (шайбой).
Рис.1 АПГМ с наклонным блоком.
1– распределительный диск, 2 – блок цилиндров, 3 – поршень, 4 – шток поршня, 5 – опорный диск, 6 – приводной вал, 7 – карданный вал. a,b – седлообразные окна всасывания и нагнетания.
В АПМ с наклонным блоком рис.1 осевое усилие поршней, воспринимаемое от приводного диска 5 преобразуется вследствии наклонного положения блока в крутящий момент, который через карданный шарнир 7 передаётся на диск 5 и приводной вал 6. Машины такого типа наз. Ещё машинами с разгруженными поршнями, тк крутящий момент в них снимается в месте его возникновения, т.е. на опорном диске 5. Поэтому поршни 3 скользят в цилиндрах практически без поперечных нагрузок и их функции сводятся к герметизации цилиндров. Благодаря этому фактически устраняется износ псоршней и цилиндров, повышается КПД, однако угловое перемещение блока цилиндров требует применение мощных опор и подшипников качения.
Рис.2 АПГМ с наклонным диском.
1 - распределительный диск, 2 – блок цилиндров,3 – плунжер,4 – наклонный диск, 5 - приводной вал, 6– пружина.
В АПМ с наклонным диском рис.2 плунжеры (поршни) непосредственно опираются на наклонную шайбу, и развиваемое ими усилие вращения передаётся в результате скольжения поршней по наклонной шайбе на блок цилиндров. Крутящий момент у этого типа машин передаётся через поршни на цилиндровый блок. Т.е. поршни работают на изгиб и должны быть по прочности расчитаны на передаваемый ими крутящий момент и момент потерь.
Общим для обоих конструктивных разновидностей является преобладающее применение торцового распределителя жидкости рис.1 где a,b– седлообразные окна всасывания и нагнетания.
При работе насоса торец цилиндрового блока, скользящийпо поверхности распределительного диска, и цилиндры попеременно соединяются с окнами aиb, а через них с магистралями всасывания и нагнетания. Поверхности торцового распределителя выполняются плоскими или сферическими. Преимуществом сферических является то, что они не требуют точного совпадения осей скользящих поверхностей, а это не требует точной подготовки поверхностей скольжения.
Применение насосов с наклонным блоком предпочтительно в открытом контуре с высокой скоростью вращения. Насосы с наклонным диском имеют преимущества при очень высоких давлениях и быстрых процессах переключения, которые осуществимы благодаря малой массе перемещающихся деталей узла регулирования.
Расчёт рабочего объёма и подачи АПГМ.
Средняя расчётная подача насоса равна объёму описываемому поршнями насоса в единицу времени. , м3/с.
Где q,n– рабочий объём и частота вращения вала насоса;h,f,z–MAXход, площадь поршня и число цилиндров., м3.
Где d– диаметр поршня.
MAXходhMAXполучается при повороте вала из нейтрального положения (нижнего) на уголт.е..
Рабочий объём одного цилиндра ГМ с наклонным блоком: , для всей ГМ: , м3
Где Dд– диаметр окружностей заделки шатунов в опорном диске.
Средняя расчётная подача насоса с наклонным блоком: , м3/с.
Соответственно для ГМ с наклонным блоком (допускают что диаметр диска Dдне переменный и точки контакта поршней находятся на их поршнях): .
, м3/с.
где h– ход поршня,Dб– диаметр окружности на блоке, на котором расположены оси поршней.MAXугол наклона блока насоса в каждую сторону от нейтрального положения составляет 250- 300. А насоса с наклонным диском до 200. От величины угла наклона зависит в значительной мере срок службы АПГМ. Так при уменьшении этого угла с 250до 200срок службы насоса повышается примерно в 2 раза.
3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ПНЕВМОТИЧЕСКИЕ ДРОССЕЛИ.
Они предназначены для регулирования расхода рабочего тела и создания перепада давления на определённых участках Г или П цепи. Они выполняют роль Г или П сопротивлений. Применение:
ПГ системы, для уменьшения давления и регулирования подачи.
Для демпфирования.
В проточных Г распределителях и т.д.
Обозначение:
Включение в схемы:
последовательно двигателю.
Параллельно.
При последовательном включение дросселя могут быть схемы:
Дроссель на входе в двигатель
Дроссель на выходе из двигателя
Одновременно на входе и выходе двигателя.
По принципу действия дроссели бывают:
Вихревого действия(турбулентные дроссели).
Вязкосного действия (ламинарные).
Все дроссели могут быть: пост. и переем. т.е. нерегулируемыми и регулируемыми.
Турбулентные дроссели в виде пластин часто наз. шайбами. Чтобы увеличить сопротивление турбулентного дросселя часто используют пакет шайб. Большой перепад давления можно создать одной шайбой, но при этом необходимо образовать малое отверстие в шайбе. Отверстия малого диаметра могут в процессе работы засоряться, что вызывает нарушение их работоспособности. Поэтому в таких случаях можно установить пакет шайб с несколько большими отверстиями. регулируемые турбулентные дроссели содержат отверстия и запорный элемент в виде шарика, конуса, пластины, золотника, плунжера и т.д. Т.е. образуется местное турбулентное сопрот., которое можно изменять.
При ламинарный режим. В ламинарных дросселя х потери происходят из-за вязкосного трения в канале дросселя по его длине. Т.е. потери только на трение. Такой дроссель наз. втулкой.
.