Методика опытов и обработки результатов измерений

Предохранительный клапан 11 настроен на максимально допустимое давление. Дроссель 7 полностью открыт. Вентиль 10 находится в открытом положении. Включается насос. В этом режиме насос работает в течении нескольких минут для стабилизации температуры рабочей жидкости. Затем, изменяя площадь проходного сечения дросселя 7 поворотом лимба дросселя, настраивается давление 1 кгс/см² по манометру 6. При закрытом вентиле 10 замеряется время, в течение которого в мерный бак поступит объем жидкости V = 5л, что по указателю уровня 9 соответствует 170 мм. Одновременно записываются показания манометра (давление р₂), вакуумметра (давление р₁) и ваттметра (N_Э). изменяя ступенчато дросселем 7 давление в напорной магистрали с шагом 1 кгс/см² 5-6 раз, записываются показания прибора.

Теоретическая производительность Q_Т определяется из выражения (1), при этом частота вращения n вала насоса берется равной 1400 мин^{- 1}, а рабочий объем V₀ насоса – 10 см³.

Действительную производительность Q_Д можно определить следующим образом: , где V – объем жидкости в мерном баке, м³; t – время заполнения мерного бака, с.

Внутренние утечки q_УТ насоса равны: , а потребляемая насосом мощность , где N_Э – мощность, потребляемая электродвигателем (по показанию ваттметра), η_Э – КПД электродвигателя (η_Э=0,8).

Давление Р_Н насоса определяется из выражения (2), полезная мощность N_П – из выражения (3), полный и объемный КПД – из выражения (4) и (5).

Результаты измерений и вычислений заносится в таблицу. По полученным расчетным данным строятся характеристики насоса:

Q_Д= φ₁(Р_Н), q_УТ=φ₂(Р_Н), η₀=φ₃(Q_Д), η=φ₄(Q_Д)

№

Показания приборов

Теоретическая производительность

действительная производительность

внутренние утечки

давление насоса

потребляемая мощность

полезная мощность

объемный КПД

Полный КПД

Манометра

Вакуум-метра

Ваттметра

секундомера

р2

р1

NЭ

t

QТ

QД

qУТ

РН

NН

NП

η0

η

Па

Па

кВт

с

м3/с

м3/с

м3/с

Па

кВт

кВт

-

-

Вопросы для самопроверки

1. От каких факторов зависят внутренние утечки в шестеренных насосах?

2. Что характеризует объемный и полный КПД насоса?

3. Какое влияние оказывает увеличение давления на действительную и теоретическую производительность?

4. Дать определение действительной и теоретической производительности.

Лабораторная работа №8.

Гидравлический привод с дроссельным регулированием.

Цель: ознакомление с принципом действия и устройством гидропривода с дроссельным регулированием, а также определение его статических характеристик.

Общие сведения

Гидравлический привод с дроссельным регулированием широко применяется в системах управления различными объектами, где он выполняет функции усилительно-исполнительного устройства.

Гидродроссель (дроссель) – регулирующий аппарат, предназначен для поддержания заданного расхода в зависимости от величины перепада давлений в подводимом и отводимом потоках рабочей жидкости. Дроссельное регулирование осуществляют дросселем, перекрывающим большую или меньшую часть проходного отверстия, благодаря чему уменьшается или увеличивается подача жидкости в гидродвигатель, уменьшающая или увеличивающая скорости движения выходного звена.

Схема гидравлического привода с дроссельным регулированием приведена на рис.1. Жидкость из гидробака 1 нерегулируемым насосом 2 подается по напорному трубопроводу 3 к гидромотору 5 и через регулируемый дроссель 6 в гидробак 1. При полностью открытом дросселе 6 частота вращения вала гидромотора 5 будет максимальной. При уменьшении площади проходного отверстия дросселя 6 расход жидкости, поступающей от насоса в гидромотор 5, будет уменьшаться, благодаря чему уменьшается частота вращения вала гидромотора. При полном закрытии дросселя вся подача насоса направляется через клапан 4 на слив в бак, а частота вращения вала гидромотора равна нулю. При дросселировании подача насосов

где Q_r – объектный расход жидкости, поступающей в гидродвигатель и равный расходу (Q_ДР) через дроссель 6, м³/с; Q_δ – объемный расход жидкости, сбрасываемой через напорный клапан 4 в сливной бак, м³/с.

Рис.1

Для гидромотора роторного типа частота вращения вала

(1)

где V₀ – рабочий объем гидромотора, м³.

Расход через гидродвигатель (дроссель)

(2)

Где μ – коэффициент расхода дросселя, μ=0,65; ρ – плотность рабочей жидкости, ρ=900 кг/м³; P₂ – давление на входе дросселя (выходе гидромотора), Па; P_CЛ – избыточное давление в сливной линии (P_CЛ≈0); S_ДР – площадь дросселя, м².подставив зависимость (2) в зависимость (1), получим

(3)

момент на валу гидромотора

(4)

где Р₁ – давление на входе гидромотора (определяется настройкой клапана 4), Р₁=const; V₀ – рабочий объем гидромотора, V₀= 3см³. Частота вращения вала

(5)

Из формулы (5) следует, что при постоянной площади дросселя S_ДР увеличение момента нагрузки М, приложенной к гидромотору, вызывает уменьшение частоты вращения вала гидромотора, а уменьшение нагрузки приводит к ее увеличению.