КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Дисциплина:
Гидропневмоавтоматика
Курган 2010 г.
1. Насос работает на гидравлическую сеть. Напорная характеристика насоса задана в безразмерных единицах в таблице 1.
Таблица 1
Q | 0 | 0,2 Q0 | 0,4 Q0 | 0,6 Q0 | 0,8 Q0 | 1,0 Q0 |
Н | 1,0 | 1,05 | 1,0 | 0,88 | 0,65 | 0,35 |
По заданным параметрам Qo и рассчитать и построить напорную характеристику насоса Н = f(Q). Рассчитать и построить характеристику потребного напора гидравлической сети (Рабочую точку А). (Определить напор, подачу и мощность на валу насоса).
Дано: Q0 = 0,02 м3/с;
d = 100 мм;
= 90 м;
Н0 = 40 м;
Нг = 15 м;
λ = 0,02;
∑ζ = 10.
Схема насосной установки:
Н – насос;
А – питающий резервуар;
В-приемный резервуар;
Рм – манометр;
Рв – вакуумметр;
Нг – геометрическая высота подъема;
L – длина трубопровода,
d – диаметр трубопровода.
Решение:
Построим характеристику насоса в абсолютных единицах:
Q, куб. м/с | 0 | 0,014 | 0,028 | 0,042 | 0,056 | 0,07 |
Н, м | 80 | 84 | 80 | 70.4 | 52 | 28 |
Нтр, м | 30 | 30,5 | 32,1 | 34,6 | 38,2 | 42,75 |
Определим площадь сечения трубопровода:
Среднюю скорость течения воды в трубе определим по формуле:
Потери напора в трубе определяем по формуле:
,
где = .
g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения. Потребный напор определяем по формуле:
Результаты вычислений сводим в таблицу:
| , м/с | (2g) | , м | |
0 | 0 | 0 | 0 | 15 |
0,004 | 0,509 | 0,0132 | 0,37 | 15,37 |
0,008 | 1,019 | 0,0529 | 1,48 | 16,48 |
0,012 | 1,528 | 0,1191 | 3,33 | 18,33 |
0,016 | 2,038 | 0,2119 | 5,93 | 20,93 |
0,02 | 2,548 | 0,3312 | 9,27 | 24,27 |
По результатам расчета строим характеристику насоса, и график потребного напора в месте их пересечения определяет рабочую точку насоса.
Q = 0,062 м3/с; H = 41 м.
Полезную мощность насоса определяем по формуле:
Вт
Примем КПД насоса = 0,7. Тогда мощность на валу насоса:
2. В приводах многих машин (прессах, бульдозерах, скреперах подъемниках, станках) применяется схема гидропривода, изображенная на рисунке:
Гидропривод состоит из бака масляного Б, насоса Н, обратного клапана КО, гидрораспределителя Р, гидроцилиндров ГЦ, трубопроводов, предохранительного клапана КП, фильтра Ф. Значения усилия на штоке F, скорости перемещения рабочего органа (поршня) V, рабочего давления в гидроприводе Р и длины трубопроводов l приведены в таблице:
F, кН | P, МПа | V, м/с | L, м |
80 | 10 | 0,06 | 5 |
Для заданной гидросхемы необходимо:
Рассчитать и выбрать стандартный гидроцилиндр;
Рассчитать диаметр трубопровода;
Подобрать стандартную аппаратуру: КО, Р, КП, Ф;
Рассчитать потери давления в гидроприводе;
Выбрать стандартный насос по результатам расчета.
Решение:
По заданному усилию и давлению определяем диаметр поршня:
,
где 0,5 F – усилие на штоке одного гидроцилиндра;
p – заданное давление;
= 0,93 – механический КПД гидроцилиндра.
= 0,074 м. = 74 мм.
Принимаем по ГОСТ 12447–80 диаметр гидроцилиндра D = 80 мм., диаметр штока dшт = 0,5D = 40 мм.
Принимаем стандартный гидроцилиндр ГЦ2–80х40х320.
Выбираем рабочую жидкость. Примем масло индустриальное И-50 с кинематической вязкостью ν = 0,45 104 м2/с, плотностью ρ = 900 кг/м3.
Выбор насоса производим по общему расходу жидкости и заданному давлению. Мощность гидроцилиндра определяется по формуле:
,
где Vп – скорость поршня, м/с;
= 0,9 – объёмный КПД.
= 0,5 80 103 0,06/0,9 = 2667 Вт = 2,667 кВт.
Мощность насоса
Nн = 2 Кс Ку, где:
Кс = 1,2 – коэффициент запаса по скорости;
Ку = 1,1 – коэффициент запаса по усилию.
Nн = 2 2,667 1,2 = 7,04 кВт.
Определим подачу насоса:
0,704 10-3 = 42,24
Выбираем насос НПлР 50/16 (насос пластинчатый, регулируемый) с рабочим объёмом Vp = 15–50 см3, подачей Qном = 63,5 л/мин и давлением Рном = 16 МПа.
Определим размер соединительных трубопроводов, приняв предварительно скорость течения масла за v = 3 м/с:
Диаметр условного прохода:
dтр = = = 0,021 м. = 21 мм.
Принимаем по ГОСТ 16516–80 условный проход dусл = 20 мм.
Фактическая скорость течения масла:
vфакт = = = 3,37 м/с.
Определим режим течения жидкости по числу Рейнольдса:
= = 1497;
1497 < = 2320, т.е. режим течения – ламинарный.
Коэффициент гидравлического трения:
λлам = = 0,043.
Определяем гидравлические потери в трубах по формуле:
, где:
– длинна трубопровода;
– диаметр трубы;
– плотность масла;
– скорость течения масла.
Тогда = 54630 Па = 0,055 МПа.
Потери в местных сопротивлениях примем 20% от линейных, тогда суммарные потери в трубах = 1,2= 1,2 0,055 = 0,066 МПа.
Обратный клапан выбираем Г51–33 (ТУ2–053–1649–83Е) с диаметром Dy = 16 мм., расходом Q = 63 л/мин, рабочим давлением = 20 МПа и потерей давления = 0,30 МПа.
Гидрораспределитель берем ПГ73–24 (ТУ2–053–1443–79) с диаметром Dy = 20 мм., расходом Q = 80 л/мин, рабочим давлением = 20 МПа и потерей давления = 0,30 МПа.
Выбираем фильтр по расходу рабочей жидкости: 0,12Г41–15 (ГОСТ 21329–75) расходом Q = 100 л/мин и потерей давления = 0,10 МПа.
Определяем давление, на которое следует отрегулировать насос:
Ргц = pн + Σ = 4,5 + 0,040 +0,25 + 0,30 + 0,10 = 10,716 ≈ 10,8 МПа.
КПД данного гидропривода
= = = = 0,62 = 62%.
Использованная литература
Свешников В.К., Усов А.А. «Станочные гидроприводы»: Справочник. – 2-е изд. М.: Машиностроение, 1988. - 512 с.
Свешников В.К., «Станочные гидроприводы»: Справочник. – 3-е изд. М.: Машиностроение, 1995. - 488 с.
Наврецкий К.Л. «Теория и проектирование гидро- и пневмоприводов»: М.: Машиностроение, 1991. - 384 с.
Другие работы по теме:
Принцип действия гидравлического домкрата
Принцип действия гидравлического пресса Что такое домкрат? Это стационарный, переносной или передвижной грузоподъемный механизм для подъема и фиксации на заданной высоте тяжелых предметов. Домкрат может использоваться как самостоятельное устройство при выполнении ремонтных или строительных работ, так и в составе более сложных механизмов (кранов, подъемников, прессов и т.д.)
Изучение гидродинамики взвешенного слоя
Технология получения экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления слоя, его высоты и порозности от скорости газа в данной установке, проверка основного уравнения взвешенного слоя. Определение фиктивной скорости воздуха.
Расчеты гидравлических величин
Решение задач по гидростатике: определение давления жидкости на стенки резервуара при ее нагреве, расчет минимального и конечного усилий для удержания крышки. Расчёт линейного сопротивлении трубопровода. Определение рабочей точки при работе насоса.
Двигатели газ-51, зис 2, м-20 и газ-69
Ремонт водяного насоса Характерной неисправностью водяного насоса является течь воды через сальник крыльчатки в результате износа текстолитовой уплотняющей шайбы. Подтекание сальника обнаруживается через контрольное отверстие, расположенное в средней части корпуса насоса, снизу. Устранение неисправности производится или путем перевертывания текстолитовой шайбы обратной стороной (неизношенной) к торцу корпуса, если абсолютная величина износа невелика, или заменой ее новой.
Стенд для монтажа шин
Проектирование стенда для демонтажа и монтажа шин. Расчет площади поперечного сечения штока, штока на сжатие, нагрузки на шток. Выбор гидроцилиндра и расчет параметров гидравлического насоса. Расчет сварного шва крепления корпуса гидроцилиндра с серьгой.
Насосы
Плунжерные насосы Принцип действия плунжерных дозирующих насосов: Под воздействием потока жидкости, который, в зависимости от положения плунжера, идет внутри агрегата по разным направлениям, осуществляется поступательное движение плунжера, создающего всасывающий эффект и забирающего дозируемый реагент из емкости.
Расчет централизованных вакуумных систем
В централизованных вакуумных системах откачки одним насосом одновременно откачивается несколько объектов подключенных к общему коллектору . Пример централизованной системы является подключение нескольких высоковакуумных насосов к одному форвакуумному насосу . Расчетная схема централизованной откачки показана на рис. 1 .
по Гидравлики
Южно-Уральский государственный университет Заочный инженерно-экономический факультет Кафедра «Гидравлика и гидропневмосистемы» КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ГИДРАВЛИКЕ
Изучение гидродинамики колпачковой тарелки
Лабораторная работа «Изучение гидродинамики колпачковой тарелки» Цель работы: Определение экспериментального значения коэффициента гидравлического сопротивления сухой тарелки; экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления орошаемой тарелки ΔР от скорости газа в колонне; ознакомление с работой колпачковой тарелки в различных режимах на основе визуальных наблюдений.
Расчет насосной установки
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет»
Основні параметри нагнітувачів.
Роботу будь – якого насоса прийнято характеризувати технічними параметрами, до яких належать: подача, напір, потужність, коефіцієнт корисної дії (ккд) і висота всмоктування.
Исполнительные механизмы в системе управления
Определение диаметра трубопровода по заданному максимальному расходу среды и допустимым скоростям потока, режима движения газа, приведенного коэффициента сопротивления трубопроводной линии, пропускной способности трубопроводной сети, выбор типа насоса.
Расчет централизованных вакуумных систем
В централизованных вакуумных системах откачки одним насосом одновременно откачивается несколько объектов подключенных к общему коллектору . Пример централизованной системы является подключение нескольких высоковакуумных насосов к одному форвакуумному насосу . Расчетная схема централизованной откачки показана на рис. 1 .
Подбор оборудования УШГН
4 расчетный раздел 4.1 Подбор оборудования УШГН Пример: скважина №270 Мало-черногорского месторождения Таблица 4.1 - Исходные данные Параметры Единицы измерения
Составление гидросхемы
Составление принципиальной гидросхемы, реализующей необходимый рабочий цикл в автоматическом режиме, описание ее работы. Расчет рабочих параметров и выбор насоса и гидроаппаратуры. Построение характеристики системы в зависимости от расходов жидкости.
Расчет насосной установки
Схема насосной установки. Выполнение гидравлического расчета трубопровода. Подбор насоса и нанесение характеристики насоса на график с изображением характеристики сети. Расчет мощности на валу и номинальной мощности электродвигателя выбранной установки.
Расчет водоснабжения поселка и насосной установки
Определение расхода води в сети и ее распределения в кольце, диаметра труб, скорости, потерь напора, магистрали, высоты, емкости бака, простых, сложных ответвлений с целью проектирования водоснабжения. Расчет параметров обточки колеса и мощности насоса.
Расчет насоса и теплообменного аппарата
Напор и полезная мощность насоса. Коэффициент полезного действия насоса. Гидравлические, объемные и механические потери энергии. Трение в подшипниках, в уплотнениях вала, потери на трение жидкости о нерабочие поверхности рабочих колес, дисковое трение.
Расчет отгрузочного терминала
Определение минимального объема резервуарного парка, необходимого количества танкеров и межтанкерного периода. Выбор объема единичного резервуара и количества резервуаров. Определение расчетного диаметра трубопровода, гидравлический расчет дюкера.
Введение
Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов, изготовляемой продукции 72
Топливный насос Б9В
В работе описан топливный насос Б9В –диафрагменный, с механическим приводом от эксцентрика кулачкового вала двигателя.