13 Объемные гидродвигатели и гидропривод
13.41 Определить необходимую подачу насоса и КПД гидропривода (схема на рис. 14.4), если КПД насоса ηн , рабочий объем гидромотора qм, частота вращения вала гидромотора nм , крутящий момент навалу гидромотора Мм, механический КПД гидромотора ηм.м = 0,8, объемный КПД гидромотора ηм.о = 0,90. Потери давления в распределителе Δрр = 0,25 МПа. Длина гидролиний l, внутренний диаметр линии d, количество поворотов m, коэффициент местного сопротивления одного поворота ζ = 0,2, коэффициент трения λ = 0,03. Плотность рабочей жидкости ρм.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант 0 | |||||||
| ηн | qм, м³·10-6 | nм, с-1 | Мм, Н·м | l, м | d, м | m | ρм, кг/м³ |
| 0,70 | 200 | 10 | 100 | 5 | 0,025 | 4 | 900 |
13.42 Определить частоту вращения nм вала гидромотора, перепад давления на гидромоторе Δрм, полезную мощность на валу гидромотора, если момент на валу гидромотора равен Мм, давление насоса рн, подача насоса Qн, рабочий объем гидромотора qм (см. схему гидропривода на рис. 14.3). Площадь проходного отверстия дросселя ωдр, коэффициент расхода через дроссель μдр. Механический и объемный КПД насоса и гидромотора соответственно равны: ηн.м = 0,85, ηн.о = 0,72; ηм.м = 0,9, ηм.о = 0,92. Потери напора в гидролиниях не учитывать. Плотность рабочей жидкости ρм.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант 0 | ||||||
| Qн, м³/c·10-3 | рн, МПа | qм, м³·10-6 | Мм, Н·м | ωдр, м²·10-6 | ρм, кг/м³ | μдр |
| 0,58 | 6,3 | 70 | 60 | 30 | 750 | 0,70 |
13.43 На рис. 14.5 приведена схема нерегулируемого объемного гидропривода вращательного движения. Известны: подача насоса Qн, номинальное давление насоса рн, КПД насоса ηн, рабочий объем гидромотора qм, механический КПД гидромотора ηм.м, объемный ηм.о; потери давления в распределителе Δрр, в фильтре Δрф; общая длина l и диаметр d гидролиний, сумма коэффициентов местных сопротивлений Σζ; температура рабочей жидкости Т = 50 ºС; рабочая жидкость – И-20А (ρ = 900 кг/м³, ν50 = 20·10-6 м²/с).
Требуется определить: 1) перепад давления на гидромоторе Δрм; 2) крутящий момент на валу гидромотора Мм.к; 3) частоту вращения вала гидромотора nм; 4) КПД гидропривода.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Qн, м³/c·10-3 | рн, МПа | ηн | qм, м³·10-6 | ηм.о |
| 0 | 0,17 | 10 | 0,85 | 9 | 0,9 |
Конец таблицы 1
| ηм.м | Δрр, МПа | Δрф, МПа | l, м | d, мм | Σζ |
| 0,80 | 0,1 | 0,1 | 6 | 7 | 2 |
13.44 На рис. 14.6 приведена гидравлическая схема объемного гидропривода вращательного движения с дроссельным регулированием. Известны: рабочий объем гидромотора qм, механический ηм.м и объемный ηм.о КПД гидромотора; крутящий момент на валу гидромотора Мм.к; рабочий объем насоса qн; объемный КПД насоса ηн.о = 0,9, КПД насоса ηн = 0,85; частота вращения вала насоса nн = 16с-1; потери давления в распределителе Δрр, дросселе Δрдр, фильтре Δрф. Переливной клапан отрегулирован на давление рпк = 8 МПа.
Требуется определить: 1) расход в гидромоторе Qм; 2) частоту вращения вала гидромотора nм; 3) подачу насоса Qн; 4) потребляемую гидроприводом мощность; 5) КПД гидропривода.
При решении задачи потери давления в гидролиниях не учитывать.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант 0 | |||||||
| qм, см³ | ηм.м | Мм.к, Н·м | qн, см³ | ηм.о | Δрр, МПа | Δрдр, МПа | Δрф, МПа |
| 9 | 0,85 | 6 | 10 | 0,9 | 0,15 | 0,2 | 0,1 |
13.45 Принципиальная схема нерегулируемого объемного гидропривода поступательного движения приведена на рис. 14.7. Известны: диаметр гидравлического цилиндра Dц = 100 мм; диаметр штока dш = 50 мм; ход поршня S = 450 мм; усилие на штоке при рабочем ходе Р; сила трения в уплотнениях поршня и штока гидроцилиндра Fт; частота рабочих циклов (число циклов в секунду) i; потери давления в распределителе Δрр в фильтре Δрф.
Определить: 1) подачу насоса Qн; 2) скорость движения штока при рабочем υp.x и холостом υx.х ходе (рабочий ход соответствует выходу штока из цилиндра); 3) давление насоса при рабочем ходе поршня рн.р; 4) давление насоса при холостом ходе поршня рн.р (при холостом ходе считать Р = 0); 5) КПД гидропривода при рабочем ходе ηр (КПД насоса принять равным 0,8).
Таблица 1 – Исходные данные
| Номер варианта | Р, кН | Fт, кН | i, 1/с | Δрр, МПа | Δрф, МПа |
| 0 | 12 | 1 | 0,075 | 0,1 | 0,1 |
13.46 Диаметр гидравлического цилиндра D, диаметр штока d . При рабочем ходе штока давление в бесштоковой полости цилиндра рб, а в штоковой полости рш = 0,5 МПа. Уплотнение штока и поршня выполнено шевронными резиновыми манжетами (ширина уплотнения штока bш = 15 мм, ширина уплотнения поршня bп = 30 мм). Схема гидравлического цилиндра представлена на рис. 14.8.
Требуется определить: 1) силу трения в уплотнениях поршня Fп и штока Fш при рабочем ходе; 2) усилие на штоке Р; 3) КПД гидроцилиндра при рабочем ходе (рабочий ход соответствует выходу штока из цилиндра).
Таблица 1 – Исходные данные
| Номер варианта | D, мм | d, мм | рб, МПа |
| 0 | 25 | 12 | 16 |
13.47 Гидравлическая система пресса-подборщика с боковой подачей ППБ-13 состоит из следующих основных элементов: силового цилиндра 1 с поршнем 2 диаметром D, соединительных трубопроводов 3, распределителя 4 с золотником 5, нагнетательного трубопровода 6 длиной l и диаметром d, предохранительного клапана 7, насоса 8 с подачей Q, и сливные трубопроводы 9 и 10. Давление на выходе насоса принять р.
Определить усилие N, создаваемое поршнем силового цилиндра при работе пресса-подборщика.
Таблица 8 – Исходные данные
| Длина нагнетательного трубопровода l, м | 12,0 |
| Диаметр нагнетательного трубопровода d, мм | 15,8 |
| Кинематическая вязкость ν, см²/c | 0,19 |
| Удельный вес жидкости γ, кН/м³ | 8,60 |
| Диаметр поршня цилиндра D, мм | 50 |
| Подача насоса Q×10-6 м³/c | 135 |
| Давление р, МПа | 5,2 |
| Местные потери напора от потерь на трение по длине нагнетательного трубопровода, % | 15 |
13.48 Экскаватор гидравлический Э-153 имеет гидросистему, содержащую основные элементы: силовой цилиндр 1 (рабочее усилие которого N) с поршнем 2 диаметром D, соединенными трубопроводами 3 с распределителем 4, имеющим золотник 5, нагнетательный трубопровод 6, насос 7 с подачей Q, предохранительный клапан 8 и сливные трубопроводы 9 и 10. Длина нагнетательного трубопровода l и диаметр d.
Определить давление р на выходе насоса 7.
Таблица 8 – Исходные данные
| Усилие создаваемое поршнем силового цилиндра N, кН | 5,5 |
| Длина нагнетательного трубопровода l, м | 10,0 |
| Диаметр нагнетательного трубопровода d, мм | 12,5 |
| Кинематическая вязкость ν, см²/c | 0,22 |
| Удельный вес жидкости γ, кН/м³ | 8,65 |
| Диаметр поршня цилиндра D, мм | 65 |
| Подача насоса Q×10-6 м³/c | 117 |
| Местные потери напора от потерь на трение по длине нагнетательного трубопровода, % | 20 |
ВУЗ: РГАЗУ
13.49 Определить давление, создаваемое насосом, и его подачу, если преодолеваемая сила вдоль штока F = 10 кН, а скорость перемещения поршня υп = 0,1 м/c. Учесть потерю давления на трение в трубопроводе, общая длина которого l = 8 м; диаметр d = 14 мм. Каждый канал распределителя по сопротивлению эквивалентен длине трубопровода lэ = 100d. Диаметр поршня D = 100 мм, площадью штока пренебречь. Вязкость масла ν = 1 Ст; плотность ρ = 900 кг/м³.
Ответ: рн = 2,1 МПа, Qн = 0,785 л/c.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
13.50 Определить давление, создаваемое насосом, и его подачу, если шток гидроцилиндра (диаметр поршня D, диаметр штока d) преодолевает внешнюю нагрузку F = G со скоростью Vп = 0,1 м/с. При решении учесть потери на движение рабочей жидкости (плотность ρ = 900 кг/м³, вязкость ν = 1 см²/с) в технически гладком трубопроводе (длины от насоса до гидроцилиндра и от гидроцилиндра до гидробака равны l, диаметр dТ = 14 мм) и в гидрораспределителе, каждый канал которого по сопротивлению эквивалентен длине трубопровода lэ = 100dТ.
Таблица 1 – Варианты данных для решения задач
| Вариант | Значения величин | |||
| D, мм | d, мм | G, кН | l, м | |
| 1 | 100 | 25 | 1 | 2,5 |
