Практическая работа n3 Определение величины гидравлического удара в трубопроводе

П о трубопроводу 2 (см рис.7) из гидроаккумулятора 1 подается через распределитель 4 рабочая жидкость в гидроцилиндр 5, поршень которого совершает возвратно-поступательное движение со скоростью . При реверсе поршня в момент переключения распределителя из одной позиции в другую происходит кратковременное торможение и прекращение движения жидкости по трубопроводу. В трубопроводе создается гидравлический удар с резким ударным скачком давления, отмечаемом по манометру 3.

Заданы: длина l и диаметр d трубопровода, диаметр поршня , скорость движения поршня , время переключения распределителя t. Плотность жидкости ; толщина стенки стального трубопровода δ=2мм; соотношение диаметров поршня и штока - 2. Модуль упругости стали - Eс = 2 МПа, Рис.3.Гидравлическая система

жидкости

Определить величину гидравлического удара .

Таблица 4

Параметры\ Цифра шифра	Варианты и исходные данные
	00	01	02	03	04	05	06	07	08	09
l, м \последняя	10	10,5	11	12	12,5	13	14	14,5	15	16
d, мм \последняя	20	22	24	25	26	28	26	25	24	26
t, с \последняя	0,01	0,011	0,012	0,015	0,013	0,14	0,02	0,022	0,024	0,026
D1, мм \последняя	60	70	50	80	100	75	85	90	55	65
v м/c \предпоследняя	0,25	0,03	0,26	0,35	0,40	0,45	0,50	0,44	0,48	0,52

Методические указания к решению

Решение задания основано на уравнении Н.Е. Жуковского для гидравлического удара.

Д ля этого необходимо определить скорость жидкости в трубопроводе при установившемся движении - , скорость распространения при гидравлическом ударе упругих деформаций жидкости и трубопровода (скорость ударной волны) - , фазу гидравлического удара - .

Скорость движения определяется по расходу Q и площади живого сечения трубопровода :

^.

Расход Q, подаваемый в гидроцилиндр, создает заданную скорость движения поршня :

,

г де - рабочая площадь поршня, равная

_.

.

Для определения скорости ударной волны воспользуемся формулой Н.Е. Жуковского

, ,

где величины и - в ; ρ - ; d и δ в мм.

О пределив скорость , вычисляем фазу - время двойного пробега ударной волны по трубопроводу:

, с .

Из соотношения времени и t определяем вид гидравлического удара и выбираем соответствующую формулу для расчета:

а) при > гидравлический удар называется прямым (полным) и рассчитывается по формуле

, МПа ;

б) при < гидравлический удар непрямой:

, МПа.