13 Объемные гидродвигатели и гидропривод

13.21 Пользуясь характеристикой гидромуфты, определить расчетный и максимальный моменты, передаваемые ею, а также передаточное отношение, коэффициент полезного действия и скольжение при этих режимах, если активный диаметр гидромуфты D, частота вращения ведущего вала n1, рабочая жидкость – трансформаторное масло. Как изменятся передаваемые крутящий момент и мощность, если частоту ведущего вала увеличить в полтора раза?

Таблица 1 – Характеристика гидромуфты

i=n2/n1 0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1,0
λ, мин2/м 60
×10-7		 56,5
×10-7		 51
×10-7		 43
×10-7		 32
×10-7		 24
×10-7		 0

Таблица 2 — Числовые значения величин

Предпоследняя цифра шифра D, см n1, об/мин
2 460 1000
В корзину – 150 RUB

Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf

13.22 В установке гидравлического пресса насос Н засасывает рабочую жидкость – масло Ж, температура которого 55 ºС, из бака Б и через трехпозиционный распределитель Р нагнетает ее в пресс. При прессовании по трубопроводу 2 жидкость подается в правую сторону мультипликатора М. При возвращении подвижного инструмента пресса в исходное верхнее положение жидкость подается по трубопроводу 3 в рабочий гидроцилиндр Ц. При движении поршня гидроцилиндра вверх через трубопровод 5 мультипликатор М заправляется. Объемные потери жидкости при этом компенсируются насосом через обратный клапан Коб.

Определить полезную мощность силового гидроцилиндра Ц при его рабочем ходе (при движении поршня вниз), если создаваемое насосом давление рн, а подача Qн. Диаметр поршня Dп, штока Dш. К.п.д. гидроцилиндра: механический ηм=0,90, объемный η0=0,95. Диаметр поршня подвижного элемента мультипликатора: большого D1, малого D2. К.п.д. мультипликатора (механический и объемный) можно принять равным единице. Размеры трубопроводов следующие: длина участков l, диаметры d1=d2 и d3=d4. Эквивалентная шероховатость гидролиний Δэ.В установке гидравлического пресса насос Н засасывает рабочую жидкость – масло Ж, температура которого 55 ºС, из бака Б и через трехпозиционный распределитель Р нагнетает ее в пресс. При прессовании по трубопроводу 2 жидкость подается в правую сторону мультипликатора М. При возвращении подвижного инструмента пресса в исходное верхнее положение жидкость подается по трубопроводу 3 в рабочий гидроцилиндр Ц. При движении поршня гидроцилиндра вверх через трубопровод 5 мультипликатор М заправляется. Объемные потери жидкости при этом компенсируются насосом через обратный клапан Коб. Определить полезную мощность силового гидроцилиндра Ц при его рабочем ходе (при движении поршня вниз), если создаваемое насосом давление рн, а подача Qн. Диаметр поршня Dп, штока Dш. К.п.д. гидроцилиндра: механический ηм=0,90, объемный η0=0,95. Диаметр поршня подвижного элемента мультипликатора: большого D1, малого D2. К.п.д. мультипликатора (механический и объемный) можно принять равным единице. Размеры трубопроводов следующие: длина участков l, диаметры d1=d2 и d3=d4. Эквивалентная шероховатость гидролиний Δэ.

Таблица 4 — Исходные данные

Предпоследняя цифра шифра 1
Ж Qн, л/мин рн, МПа Dп, мм Dш, мм D1, мм
АМГ-10 32,0 2,50 200 63 180
D2, мм l1=l2, м l3=l4, м d1=d2, мм d3=d4, мм Δэ, мм
100 2,50 2,00 15 8 0,060
В корзину – 300 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

13.23 На основании упрощенной схемы гидропривода (рис.8.2) определить рабочее давление и расход заданного гидродвигателя; выбрать диаметры трубопроводов и определить потери давления в них; определить подачу, давление, мощность насоса и общий КПД гидропривода. Принять потери давления в гидрораспределителе Δрр=0,3 МПа, в фильтре — Δрф=0,15 МПа; объемный и общий КПД: гидромотора -ηмо=0,95  и ηм=0,90, гидроцилиндра — ηцо=1,0 и ηц=0,97, насоса — ηно=0,94 и ηн=0,85. Исходные данные к решению задачи приведены в таблице 8.1.На основании упрощенной схемы гидропривода (рис.8.2) определить рабочее давление и расход заданного гидродвигателя; выбрать диаметры трубопроводов и определить потери давления в них; определить подачу, давление, мощность насоса и общий КПД гидропривода. Принять потери давления в гидрораспределителе Δрр=0,3 МПа, в фильтре - Δрф=0,15 МПа; объемный и общий КПД: гидромотора -ηмо=0,95 и ηм=0,90, гидроцилиндра - ηцо=1,0 и ηц=0,97, насоса - ηно=0,94 и ηн=0,85. Исходные данные к решению задачи приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1

Исходные данные Варианты заданий
0
Гидромотор: вращающий момент на валу, Мн, Н·м 200
Частота вращения вала, nм, мин-1 190
Рабочий объем, Vм, см3 100
Рабочая жидкость масло И-12
Кинематическая вязкость, ν, Ст 0,15
Длина гидролиний, м
l1
l2
l3=l4
l5		 1,5
1,5
3,0
2,0
В корзину – 180 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТГСХА

13.24 (Вариант д) Насос Н гидросистемы продольной подачи рабочего стола металлорежущего станка нагнетает жидкость Ж, температура которой Т ºС, через распределитель Р в силовой гидроцилиндр Ц, шток которого нагружен силой F. Диаметр поршня гидроцилиндра Dп, штока Dш. К.п.д. гидроцилиндра: механический ηм=0,90, объемный η0=1,0. Длина участков трубопровода l. Диаметры напорных и сливных гидролиний одинаковы и равны d. Местные сопротивления в гидросистеме принять лишь в распределителе P.

Определить скорость перемещения рабочего стола вправо (I позиция распределителя P), если характеристика насоса с переливным клапаном Qн=f(рн) задана:

Qн, л/c0,001,501,65
рн, МПа4,003,000,00

Числовые и другие данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл.23.Насос Н гидросистемы продольной подачи рабочего стола металлорежущего станка нагнетает жидкость Ж, температура которой Т ºС, через распределитель Р в силовой гидроцилиндр Ц, шток которого нагружен силой F. Диаметр поршня гидроцилиндра Dп, штока Dш. К.п.д. гидроцилиндра: механический ηм=0,90, объемный η0=1,0. Длина участков трубопровода l. Диаметры напорных и сливных гидролиний одинаковы и равны d. Местные сопротивления в гидросистеме принять лишь в распределителе P. Определить скорость перемещения рабочего стола вправо (I позиция распределителя P), если характеристика насоса с переливным клапаном Qн=f(рн) задана:

Таблица 23 

F, кНDпDшМасло (рабочая жидкость) ЖТ ,ºС
мм
25,010050Индустриальное 2060,0

Продолжение таблицы 23 

l1l2=l3l4d, ммМатериал и
характеристика труб
м
1,401,551,9013Медь
холоднотянутая

В корзину – 350 RUB

13.25 (Вариант 5) Определить полезную мощность насоса объемного гидропривода, если внешняя нагрузка на поршень гидроцилиндра F, скорость рабочего хода υ, диаметр поршня D1, диаметр штока D2 (рис.20). Механический коэффициент полезного действия гидроцилиндра ηмех=0,96, объемный коэффициент полезного действия гидроцилиндра ηоб=0,97. Общая длина трубопровода системы l; диаметр трубопроводов d; суммарный коэффициент местных сопротивлений ξс=20. Рабочая жидкость в системе – спиртоглицериновая смесь (γ=12100 Н/м³, ν=1,2 см²/c).

Указание. Напор насоса затрачивается на перемещение поршня, нагруженного силой F, и на преодоление гидравлических потерь в трубопроводах системы.Определить полезную мощность насоса объемного гидропривода, если внешняя нагрузка на поршень гидроцилиндра F, скорость рабочего хода υ, диаметр поршня D1, диаметр штока D2 (рис.20). Механический коэффициент полезного действия гидроцилиндра ηмех=0,96, объемный коэффициент полезного действия гидроцилиндра ηоб=0,97. Общая длина трубопровода системы l; диаметр трубопроводов d; суммарный коэффициент местных сопротивлений ξс=20. Рабочая жидкость в системе – спиртоглицериновая смесь (γ=12100 Н/м³, ν=1,2 см²/c). Указание. Напор насоса затрачивается на перемещение поршня, нагруженного силой F, и на преодоление гидравлических потерь в трубопроводах системы.

Таблица 1 — Исходные данные 

F, Нυ, см/мD1, ммD2, ммl, мd, мм
500003,514548811

В корзину – 150 RUB

13.26 Определить значение силы F, преодолеваемой штоком гидроцилиндра при движении его против нагрузки со скоростью V. Давление на входе в дроссель рн; давление на сливе рс; коэффициент расхода дросселя μ=0,62; диаметр отверстия дросселя d, ρ=900 кг/м³. (рис. 37).Определить значение силы F, преодолеваемой штоком гидроцилиндра при движении его против нагрузки со скоростью V. Давление на входе в дроссель рн; давление на сливе рс; коэффициент расхода дросселя μ=0,62; диаметр отверстия дросселя d, ρ=900 кг/м³. (рис. 37).

ТАБЛИЦА 2. Выбор значений элементов заданий.

Предпоследняя

цифра шифра

 рн, МПа рс, МПа V , мм/c d, мм D, мм dш, мм
0 20 0,3 20 1,2 70 30
В корзину – 150 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: САФУ

13.27 Насос Н нагнетает рабочую жидкость – масло Ж, температура которой Т=55 ºС, через распределитель Р в гидродвигатель Д, вал которого нагружен крутящим моментом МК. Рабочий объем гидромотора равен V0. К.п.д. гидромотора: объемный η0=0,97, гидромеханический ηгм=0,85.

Номинальное давление работающего в гидроприводе насоса рном, номинальный расход Qном, а объемный его к.п.д. равен ηн.о=0,85. Потери давления в распределителе Δрр=20,0 кПа. Остальные местные потери давления в системе составляют 30% потерь давления на трение по длине.

Площадь проходного сечения параллельно насосу установленного дросселя ДР равна SД, а его коэффициент расхода μД=0,60. Длину каждого пронумерованного участка гидролинии принять равной l=150d, где d — внутренний диаметр гидролинии. Эквивалентная шероховатость Δэ=0,050 мм.

Решая задачу графоаналитическим способом, определить развиваемое насосом давление рн и частоту вращения вала гидромотора nм, считая, что предохранительный клапан не открывается.Насос Н нагнетает рабочую жидкость – масло Ж, температура которой Т=55 ºС, через распределитель Р в гидродвигатель Д, вал которого нагружен крутящим моментом МК. Рабочий объем гидромотора равен V0. К.п.д. гидромотора: объемный η0=0,97, гидромеханический ηгм=0,85. Номинальное давление работающего в гидроприводе насоса рном, номинальный расход Qном, а объемный его к.п.д. равен ηн.о=0,85. Потери давления в распределителе Δрр=20,0 кПа. Остальные местные потери давления в системе составляют 30% потерь давления на трение по длине. Площадь проходного сечения параллельно насосу установленного дросселя ДР равна SД, а его коэффициент расхода μД=0,60. Длину каждого пронумерованного участка гидролинии принять равной l=150d, где d - внутренний диаметр гидролинии. Эквивалентная шероховатость Δэ=0,050 мм. Решая задачу графоаналитическим способом, определить развиваемое насосом давление рн и частоту вращения вала гидромотора nм, считая, что предохранительный клапан не открывается.

Таблица 4 – Исходные данные

Предпоследняя цифра шифра 1
Ж МК, Н·м V0, см3 Qном, л/мин рном, МПа SД, мм2 d, мм
Трансформаторное 20,0 125 35 2,50 6,60 10
В корзину – 300 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

13.28 Определить ширину проходного отверстия b и жесткость пружины c переливного клапана, который начинает перекрывать проходное отверстие при падении давления на входе рвх до 10 МПа и полностью перекрывает его при рвх=9 МПа. Перепад давления на агрегате Δр=рвх-рсист при полностью открытом золотнике и расходе Q должен быть 0,3 МПа. Проходное отверстие выполнено в виде кольцевой щели, диаметр золотника D, коэффициент расхода окна золотника μ=0,62; ρ=850 кг/м³.Определить ширину проходного отверстия b и жесткость пружины c переливного клапана, который начинает перекрывать проходное отверстие при падении давления на входе рвх до 10 МПа и полностью перекрывает его при рвх=9 МПа. Перепад давления на агрегате Δр=рвх-рсист при полностью открытом золотнике и расходе Q должен быть 0,3 МПа. Проходное отверстие выполнено в виде кольцевой щели, диаметр золотника D, коэффициент расхода окна золотника μ=0,62; ρ=850 кг/м³.

ТАБЛИЦА 2. Выбор значений элементов заданий.

Предпоследняя цифра шифра Q, л/c D, мм
0 1,2 12
В корзину – 150 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: САФУ

13.29 В гидроприводе вращательного движения рабочая жидкость – масло Ж, температура которого ТºС, из бака Б нагнетается регулируемым насосом Н через распределитель Р в гидромотор. Рабочий объем гидромотора V0, а частота вращения n. К.п.д. гидромотора: объемный η0=0,95, гидромеханический ηгм=0,80. Развиваемый гидромотором крутящий момент МК.

Номинальные потери в распределителе при номинальном расходе Qном составляют Δрном=250 кПа. Длина каждого из участков стальных гидролиний равна l, диаметры всех линий равны d. Эквивалентная шероховатость Δэ=0,075 мм. Местные сопротивления в гидросистеме, кроме распределителя, принять в плавных поворотах гидролиний и в штуцерных их присоединениях. Коэффициент сопротивления одного штуцера принять равным ξш=0,60.

Определить необходимую подачу насоса и к.п.д. гидропривода, если к.п.д. насоса равен ηн.В гидроприводе вращательного движения рабочая жидкость – масло Ж, температура которого ТºС, из бака Б нагнетается регулируемым насосом Н через распределитель Р в гидромотор. Рабочий объем гидромотора V0, а частота вращения n. К.п.д. гидромотора: объемный η0=0,95, гидромеханический ηгм=0,80. Развиваемый гидромотором крутящий момент МК. Номинальные потери в распределителе при номинальном расходе Qном составляют Δрном=250 кПа. Длина каждого из участков стальных гидролиний равна l, диаметры всех линий равны d. Эквивалентная шероховатость Δэ=0,075 мм. Местные сопротивления в гидросистеме, кроме распределителя, принять в плавных поворотах гидролиний и в штуцерных их присоединениях. Коэффициент сопротивления одного штуцера принять равным ξш=0,60. Определить необходимую подачу насоса и к.п.д. гидропривода, если к.п.д. насоса равен ηн.

Таблица 4 – Исходные данные

Предпоследняя цифра шифра 1
Ж МК, Н·м V0, см3 n, с-1 Qном, л/мин l, м d, мм ηн
Веретенное АУ 100 200 10,00 160 1,50 25 0,65
В корзину – 180 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

13.30 Построить график изменения скорости перемещения поршня силового гидроцилиндра в зависимости от угла γ наклона шайбы регулируемого аксиально – поршневого насоса (рис. 21). Пределы изменения угла γ=0…30º. Параметры гидроцилиндра: диаметр поршня D1, диаметр штока D2=0,6D1. Параметры насоса: z=7, n=800 об/мин, диаметр цилиндров d, диаметр окружности цилиндров D=2,7d. Объемные потери не учитывать.Построить график изменения скорости перемещения поршня силового гидроцилиндра в зависимости от угла γ наклона шайбы регулируемого аксиально – поршневого насоса (рис. 21). Пределы изменения угла γ=0...30º. Параметры гидроцилиндра: диаметр поршня D1, диаметр штока D2=0,6D1. Параметры насоса: z=7, n=800 об/мин, диаметр цилиндров d, диаметр окружности цилиндров D=2,7d. Объемные потери не учитывать.

Таблица 2 — Числовые значения величин

Предпоследняя цифра шифра D1, мм d, мм
1 95 20
В корзину – 180 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf