Раздел 10 Объемный гидропривод часть 2
10-19-20. В ОГП вращательного движения гидромоторы М1 и М2 включены параллельно и работают на один вал, преодолевая общий момент М. Рассчитать проходное сечение дросселя Sдр так, чтобы моменты гидромоторов были одинаковыми M1 = M2 = 0,5M , если рабочие объемы моторов V01 = V0, V02 = 1,2 V0, КПД одинаковые 0,95, коэффициент расхода дросселя 0,85. Гидролинии моторов между узлами А и В имеют одинаковые длины l и диаметр d, система заполнена жидкостью Ж, при температуре Т. Определить также частоту вращения моторов при подаче насоса Qн = 2,2л/с. Указание см. к задачам 10-17-18.
10-21-22. В ОГП продольной подачи рабочего стола металлорежущего станка (см. схему к задачам 10-5-8) насос подает жидкость Ж, температура которой Т, в гидроцилиндр, шток нагружен силой F, диаметр поршня Dп, штока Dш =0,5*Dn, КПД цилиндра 1, механический 0,9. Гидролинии имеют диаметр d, длина напорной и сливной ветвей l, коэффициент потерь давления каждого канала распределителя Pрном = 0,1МПа при Qрном =1,0л/с. Характеристика насоса с переливным клапаном задана точками (0,0л/с, 4,0МПа), (1,5л/с, 3,0МПа), (1,65л/с, 0,0МПа). Определить скорость перемещения стола вправо.
10-23-24. В подъемном устройстве используются одинаковые гидроцилиндры Ц1 и Ц2 с диаметрами поршней Dп и штоков Dш = 0,6Dп , КПД цилиндров: объемный 0,98, механический 0,92; нагрузки штоков гидроцилиндров одинаковые F1 = F2 = F . Характеристика насоса задана точками: (0,6л/с, 4МПа), (0,6л/с, 3,5МПа), (0,7л/с, 0,0МПа). Гидролинии имеют диаметр d и длины: напорные ветви после узла А lн = l , сливные ветви до узла В lс = 0,8l , местные потери давления составляют 30% потерь по длине, сопротивление подводящей трубы к узлу А и отводящей от узла В можно не учитывать. Система заполнена маслом Ж, при температуре Т. Определить скорости поршней при подъеме груза. Указание. Кривую потребного давления необходимо строить с учетом разделения потока в узле А.
Задача 10-23 Жидкость – масло АМГ-10, F = 12кН, d = 10мм, Dn = 80 мм, l = 2м, Т = 20°С.
Задача 10-24 Жидкость – масло АМГ-10, F = 18кН, d = 12мм, Dn = 100 мм, l = 3м, Т = 25°С. (цена 100р)
10-25-26. В гидроприводе подъемного устройства масло Ж при температуре Т подается насосом Н в одинаковые гидроцилиндры с поршнями диаметром Dп и штоками диаметром Dш = 0,5Dп, к штокам приложены силы F1 = F , F2 =1,2F , КПД цилиндров nмц = 0,92, nоц =1. Диаметры гидролиний d, длины ветвей от узла А до цилиндров l1 = l , от цилиндров до узла l2 =0,8*l, местные потери давления составляют 30% потерь по длине, сопротивление на участках до узла А и от узла В до бака не учитывается. Определить скорости поршней при их движении вверх, если характеристика насоса задана точками: (0,0л/с, 4,0МПа), (0,6л/с, 3,5МПа), (0,7л/с, 0,0МПа). Указание. Кривую потребного давления следует строить с учетом разделения потока в узле А для разных перепадов давления в гидроцилиндрах (см. гл. 11).
10-27-28. В ОГП поступательного движения (см. рис. 10.1) насос с рабочим объемом Vо имеет частоту вращения вала n и объемный КПД ηон = 0,96 при pн = 8,0МПа . Давление открытия переливного клапана pко = 5,0МПа, а при pк = 6,0МПа вся жидкость сливается через клапан. Гидроцилиндр с односторонним штоком имеет диаметр поршня Dп= 10d, диаметр штока =D,D0 4ш п , шток нагружен силой F, КПД гидроцилиндра: 0,9. Гидролинии имеют диаметр d и длины: напорная lн = l , сливная lсл=0,5*l, эквивалентная длина каждого канала распределителя lэк = 200d. Другими местными сопротивлениями пренебречь. В системе масло Ж, при температуре Т. Определить скорость поршня vп и полезную мощность ОГП.
10-29-30. В гидравлическом прессе усилие прессования F создается верхним рабочим цилиндром с диаметром поршня D1 = Dп и силой тяжести G= 0,1*F подвижных частей. Для подъема подвижных частей служат два нижних гидроцилиндра с плунжерами диаметра D2 = 0,6Dп, КПД цилиндров ηцо = 096, ηмц = 0,9 можно считать постоянными. Насос, характеристика которого задана точками: (0,0л/с, 8,0МПа), (11,0л/с, 7,0МПа), (12,5л/с, 0,0МПа), обеспечивает работу гидросистемы пресса на жидкости Ж с температурой Т. Длины и диаметры гидролиний определены величинами: l1 = 0,8l , d1 = d ; l2 = 0,4*l, d2 = 0,75d ; l3 = 0,8*l, d3=d. Эквивалентная длина каждого канала распределителя lэк = 100d . Определить скорость подвижных частей, полезную мощность насоса и КПД гидропривода при прессовании, если общий КПД насоса 0,78. Указание. Выражение потребного давления следует получить из условия равновесия подвижных частей при прессовании
10-31-32. По условиям задач 10-29-30, принимая свои значения параметров F, d, Dп, l, Т, определить рабочую точку ОГП, скорость подъема подвижных частей, КПД гидропривода при возврате инструмента в верхнее положение. Указание. Выражение потребного давления необходимо получить из условия равновесия подвижных частей при их подъеме.
10-33-34. Гидромотор с рабочим объемом Vо = 40 см3 управляется параллельным дросселем и используется в качестве привода главного движения токарного станка. При обработке детали диаметром D = Dп касательная составляющая усилия резания равна F. Гидросистему питает насос с рабочим объемом Vон = 2Vо и теоретической подачей Q’тн = 2,0 л/с. Объемные и механические КПД гидромашин: ηо = 0,92 при p=10МПа, ?м = 0,94. Регулируемый дроссель имеет максимальную площадь проходного сечения Sдmрax = 40мм2 и коэффициент расхода 0,65. Гидролинии гидромотора и дросселя от узла U до гидробака имеют длины l и диаметр d, сопротивление канала распределителя определяется коэффициентом ξр =1, потерями давления на участке от насоса до узла U можно пренебречь. Определить частоту вращения шпинделя и мощность привода насоса при степени открытия дросселя S = 0,2, если гидравлический КПД насоса 1. Гидросистема заполнена маслом Ж при температуре Т.
Задача 10-33 Жидкость – масло АМГ-10, F = 260Н, d = 20мм, Dn = 100 мм, l = 1м, Т = 55°С. (цена 100р)
Задача 10-34 Жидкость – масло АМГ-10, F = 300Н, d = 16мм, Dn = 80 мм, l = 1м, Т = 65°С. (цена 100р)
10-35-36. В ОГП поступательного движения (см. схему к задачам 10-9-12) применяется последовательно включенный регулируемый дроссель для изменения скорости поршня. Нужно определить степень открытия дросселя S для получения значения скорости vп при известных гидравлических параметрах системы. Гидроцилиндр имеет диаметр поршня Dп, диаметр штока Dш = 0,5*Dn и нагрузку F при nмц = 0,96, nоц = 0,95. Характеристика насоса определена точками: (0,0л/с, 10,0МПа), (0,5л/с, 9,0МПа), (0,6л/с, 0,0МПа). Гидролинии имеют диаметр d и эквивалентную длину l (без дросселя). Система заполнена жидкостью Ж, при температуре Т. Дроссель имеет максимальное проходное сечение Sдmрax =10мм2 и коэффициент расхода 0,75. При найденном значении S и заданном vп вычислить КПД ОГП, если КПД насоса 0,8. Как изменится КПД гидропривода при увеличении нагрузки в 2 раза при той же степени открытия дросселя?
10-37-38. В ОГП поступательного движения для регулирования скорости штока используется параллельный гидроцилиндру регулируемый дроссель с максимальным проходным сечением площадью Sдmрax = 8мм2 и коэффициентом расхода 0,65. Диаметр поршня гидроцилиндра Dп, штока Dш = 0,5*Dп, КПД nцо =10; nмц = 0,95. Характеристика насоса задана точками: (0,0л/с, 6,0МПа), (0,6л/с, 5,5МПа), (0,65л/с, 0,0МПа). Гидролинии после узла ветвления U для цилиндра и дросселя одинаковы и имеют длину l и диаметр d. Система заполнена жидкостью Ж при температуре Т. Определить скорость поршня vп для двух значений степени открытия дросселя: S =0,01, S =1,0, сопротивлением в ветви насоса до узла U пренебречь.
Задача 10-38 Жидкость – масло веретенное АУ, F = 12кН, d = 10мм, Dn = 60 мм, l = 2,5м, Т = 65°С.
10-39-40. В ОГП вращательного движения дроссель и фильтр установлены в сливной линии. Насос имеет характеристику, заданную точками: (0,0л/с, 6,8МПа), (1,7л/с, 6,3МПа), (2,0л/с, 0,0МПа), и КПД 0,88. Рабочий объем гидромотора Vо, момент на валу M, КПД ηмм = 0,9, ηом = 0,94. Длины участков и диаметры гидролиний: l1 = 1,5l , l2 = l3 = l , l4 = 2l , d1 = d4 = 1,2d , d2 = d3 =d. Коэффициенты сопротивления каждого канала распределителя, дросселя и фильтра, отнесенные к диаметру d, соответственно равны: Cр =10, Cдр = 20, Cф =15. Система заполнена жидкостью Ж при температуре Т. Определить частоту вращения вала гидромотора и КПД гидропривода.
Задача 10-40 Жидкость – масло трансформаторное, М = 60Нм, d = 18мм, V0 = 140 cм3, l =1,0м, Т = 45°С.