Все полученный
данные свести в таблицу 1.
Таблица 1.
l(м)
|
Р.∙105Па
|
t1 (c)
|
t2 (c)
|
V (м/с)
|
V2 (м/с)
|
F (H)
|
Q (м3/с)
|
N (Вт)
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: l – ход
штока;
Р – давление в
напорной магистрали;
t1 -
время прямого хода;
t2 –
время обратного хода;
V – скорость
прямого хода;
V2 –
скорость обратного хода;
F – усилия на
штоке при прямом ходу;
Q – объемный
расход;
N – мощность на
штоке.
7. Зависимости
скорости, усилия, расхода и мощности от давления Р представить в виде графиков.
8. На основании
исследования сделать соответствующие выводы.
Обозначение
элементов пневмоавтоматики
Литература
1.
Башта
Т.М. Гидропривод и гидроавтоматика. –М.: Машиностроение, 1979, - с. 3-6; 50-54;
67-74; 95-100.
Лабораторная
работа №3
«Исследование
основных характеристик гидравлического насоса»
Цель
работы:
Ознакомиться с
конструкцией и основными характеристиками гидравлического насоса
Содержание
работы:
1.Ознакомиться с
конструкцией насоса.
2.Ознакомиться со
схемой регулирования насоса.
3.Составить
гидравлическую схему установки.
4.Снять
характеристики насоса.
Общие
сведения:
Насосами
называются машины для создания потока жидкой среды.
По характеру
силового воздействия различают насосы динамические и объектные.
Агрегат,
состоящий из насоса и приводящего двигателя, соединенные друг с другом называют
насосным агрегатом. Различают объемную подачу насоса Qv (м³/с). Подача насоса зависит
от геометрических размеров насоса и скорости его рабочих органов, а так же от
гидравлического сопротивления трубопровода, связанного с насосом.
Давление насоса P определяется зависимостью
Где: PH и Pв – соответственно давление на входе и на выходе в насосе; Vм , Vв – средние скорости жидкости на входе и выходе в насос; Zн , Zв – высоты центров тяжести сечений на входе и выходе.
Принципиальная
схема шестеренчатого насоса показана на рис. 1.
При вращении
шестерен 2 и 4 по направлению стрелок зубья выходят из зацепления и впадины
зубьев (вследствие образовавшегося вакуума), заполняются жидкостью из полости 1
всасывания. Рабочие камеры ограничены профилями впадин зубьев, поверхностями
статора и боковых дисков. В полости 3 нагнетания зубья входят в зацепление и
жидкость из впадин выдавливается в нагнетательную магистраль. Геометрическая
подача такого насоса определяется из выражения
Где: b - ширина шестерен; w – угловая скорость вращения
шестерен; h – высота головок зубьев
шестерен; R – радиус делительной
окружности шестерен; f – расстояние между полюсом и
точкой зацепления.
Рис. 1
На рис 1.б
показан график геометрической подачи шестеренчатого насоса. Для практических
расчетов минутную подачу можно рассчитывать по формуле
,
Где: - объемный кпд насоса (= 0.7+0.9); m –модуль зацепления; z – число зубьев шестерен; b – ширина шестерен; n –частота вращения шестерен об/мин.
В предлагаемой
работе расход и мощность насоса будем определять косвенным путем через
расходную характеристику дросселя, установленного на напорной магистрали
гидравлического насоса. Рабочий расход жидкости, протекающей через дроссель,
рассчитаем по формуле [3]:
,
Где S – площадь проходного сечения
дросселя; -
коэффициент расхода
( - плотность жидкости (=900 кг/м); P – перепад давления на входе и выходе дросселя.
Принимая, что
расход через дроссель равен подаче, развиваемой насосом, определим мощность
насоса по формуле:
На рисунке 2
представлены обозначения элементов гидропривода.
Из представленных
элементов составить схему лабораторной установки.
Указания по
проведению лабораторной работы:
1. Ознакомиться с элементами,
входящими в состав лабораторной установки.
2. Составить гидравлическую
схему установки.
3. Подготовить установку к
работе, подключив ее к распределительному электрощиту.
4. Подать на электродвигатель
напряжение постоянного тока.
ВНИМАНИЕ!!!
Подаваемое напряжение постоянного тока не больше 24В. А ток не более 10А.
Рис. 2
5. Установить дроссель в
положение 1. Это положение определяется при 16В напряжения на двигателе, при
этом насос должен развивать давление на манометре до дросселя 1.5атм.
6. Меняя напряжение на
электродвигателе, а следовательно его скорость, с 16В до 24В через 2В, снять с
манометров давление до и после дросселя (24В соответствует 1450 об/мин., 2В –
120 об/мин.).
7. Установить дроссель в
положение 2 и 3 и повторить п.6 Положению 2 и 3 соответствует напряжение на
двигателе 16В, а давление, развиваемое насосом на манометре до дросселя 2.0 и
2.25 атм.
8. Результаты измерений занести
в таблицу 1.
Положение
Дросселя
|
S=8*10м
|
S=6*10м
|
S=4*10м
|
Напряжение
|
P
|
P
|
|
P
|
P
|
|
P
|
P
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1
9. Результаты исследований и
расчетов представить в виде графических зависимостей Q=f(n), N=f(n).
10. Сделать вывод по работе.
Литература:
1.
Некрасов
В.В Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам, - 2-е изд.
– Мн.: Высш. шк., 1985.-382 с., пл.
2.
Башта
и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. –М.: Машиностроение, 1982. – 424
с.
3.
Башта
Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем –М.:
Машиностроение, 1974. – 606 с.
Лабораторная
работа № 6
"Исследование
центробежного вентилятора"
Цель
работы:
Ознакомиться о
конструкцией, принципом действия центробежного вентилятора и определить его характеристики.
1.
Ознакомиться
с конструкцией вентилятора и дать его схему.
2.
Ознакомиться
со схемой включения и регулирования вентилятора. Описать его работу.
3.
Снять
характеристики вентилятора.
Работа вентилятора
Вентиляторные установки используются для вентиляции,
пневмотранспорта,
пневмоуборки, воздушного отопления, для проветривания, для тяги и дутья в
котельных установках и многих технологических процессах. Вентиляторами называют воздуходувные Машины, предназначенные
для подачи вoздуха или другого газа при
потерях давления в воздухопроводах, не превышающих 0,015 МПа.
Наиболее
распространены вентиляторы центробежные (радиальные) и осевые. В тех и других
давление создается
в результате закручивания и сжатия воздуха вращающимся колесом. Центробежный
вентилятор (рис.1) представляет собой расположенное в спиральном кожухе колесо
с лопатками, при вращении которого воздух, поступающий через входные отверстия*
попадает в каналы между лопатками колеса и под действием центробежных сил перемещается
по этим каналам, собирается спиральным кожухом и направляется в его выпускное
отверстие.
В
центробежном вентиляторе три основные элемента: лопаточное колесо (рабочее
колесо, ротор), спиральный кожух (корпус)" и станина с валом и
подшипниками. Центробежные колеса состоят из лопаток, перед него и заднего
дисков и ступицы. Если колесо вращается по часовой стрелке (при наблюдении со
стороны, противоположной всасыванию), то вентилятор называется правым, если
против часовой стрелки - то левым. Правильным вращением колеса является
вращение по ходу разворота спирального кожуха. При обратном вращении
производительность резко падает, но реверсирования, т.е. изменения направления подачи, не происходит.
Поток
воздуха, сбегающий с лопаточного колеса; собирается в кожух, который также используется обычно для понижения
скорости потока и соответственно преобразования динамического давления в статическое.
У
центробежных вентиляторов кожух имеет спиральную форму (улитку)
Профиль улитки обычно соответствует архимедовой спирали.
В вентиляторных установках воздушный поток, как правило,
имеет постоянную
плотность, скорость движения его в каждой точке с течением времени не изменяете ни по величине, ни по направлению.
В
этом случае для двух сечений потока (рис.2) можно написать уравнение расхода
где и площади поперечных сечений потока в
; и - средние скорости в м/с; - объемный
расход(производительность)
в
, т.е. количество
перекаченного воздуха (по общему). Связь
между значениями давлений в сечениях выражаются уравнением
где и - статические давления в сечениях и ;
и - динамические давления; - плотность воздуха
().
При давлениях,
развиваемых вентилятором, плотность воздуха является постоянной величиной.
- потери давления
(статического и динамического) между сечениями и на трение и местные потери.
При
вращении колеса воздуху передается часть подводимой к двигателю энергии, и
идет процесс образования давления.
При движении воздуха (рис.З.) вдоль лопаток колеса
абсолютная скорость движения может быть разложена на
переносную
где
- угловая
скорость колеса в рад/с; -
радиус на котором находится частица воздуха, и относительную скорость
Мощность
вентилятора в ваттах
Здесь в и в ,
причем -
динамическое давление развиваемое вентилятором ; - к.п.д. вентилятора равный 0,85. Для
выполнения лабораторной работы используется вентилятор, установленный консольно
на валу электродвигателя постоянного тока, номинальная скорость вращения
которого при напряжении 32 В равна
10000 об/мин. Электродвигатель питается от двухполупериодного выпря-
мителя В, напряжение на который подается через регулируемый автотрансформатор
ЛАТР-1 (рис.4).
Изменение
скорости вращения ротора двигателя Д (колеса вентилятора ведется о помощью
строботоскопа. Деление воздуха измеряют с помощью пневмометрической трубки.
Указания по
проведению работы
1. Ознакомиться о
конструкцией установки и зарисовать ее схему. Изобразить схему привода
вентилятора. Описать работу вентилятора и его регулировку.
2.
Экспериментально установить зависимость скорости V воздуха в вентиляторе в
зависимости от скорости вращения колеса, а также зависимость мощности вентилятора от величины . Для этого
пневмометрическая трубка вводится внутрь воздухопровода. При помощи трубок
измеряется статическое и полное давление. Поскольку
,
то
.
Здесь в ; -
3.Изменяя
скорость вращения
ротора, определяем ,
для разных
(шести-семи) скоростей вращения ротора ( брать равным 8000 об/мин).
Для измерения
скорости в работе используется строботоскоп:
а) включить
тумблер «Сеть» и через 2-3 мин тумблер «лампа»;
б) переключателем
установить диапазон измерения частоты. Строботоскоп имеет три шкалы (красную,
синюю и зеленую), что соответственно цветом показано как на шкале, так и на
переключателе диапазоны. Красной шкале х10 соответствуют три положения
переключателя: ½, 1, 2. Синей х100 соответствуют два положения переключателя:
1, 2. Зеленой х1000 соответствуют два положения переключателя: 1, 2;
в) например, вы
поставили переключатель на красную 2, частота мигания лампы будет
соответствовать об/мин;
г) направляете
лампу на вращающуюся часть вентилятора. Вращая круглый тумблер до тех пор, пока
четко не увидите одну метку, которая как бы «остановится»;
д) сделайте
проверку, для этого переключите тумблер на один диапазон в большую сторону – вы
увидите два изображения метки. Вернитесь на диапазон с одной меткой. Частота
вращения подсчитывается по п. в). Если при переключении вы видите одно
изображение, то диапазон выбран неправильно. Переключение в большую сторону
делается до появления двух изображений метки с последующим возвратом на
предыдущий диапазон.
4. Подсчитываем скорости воздушного потока, расход
(производительность) вентилятора и мощность для тех же скоростей вращения ротора.
Данные сводим в
таблицу
Таблица 1
В расчетах
учитывать, что давление, уравновешиваемое высотой водяного столба в 1 мм (1 мм вод. ст.),
соответствует
P=9.81.
5. Проводя расчеты, следует следить за
тем, чтобы размерности величин соответствовали друг другу.
Определяя сечение
трубопровода
(воздухопровода), принимать его как прямоугольник и измерить с помощью линейки.
6. Все зависимости представить в виде
графиков.
7. По работе
сделать необходимые выводы.
Литература
1.
Калинушин
Н.П. Вентиляторные установки. – изд.6 –М.:Высшая школа, 1967, -с. 136.
2.
Вильмер
Я.М. и др. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам, 2-е
изд. –М: Высшая школа, 1985. –с. 381.
Страницы: 1, 2
|