Определение КПД нерегулируемого гидропривода

Цель работы: повышение уровня знаний о гидроприводах и приобретение навыков по определению их характеристик.

Задачи работы:

1. Закрепить сведения о гидроприводах.

2. Определить КПД нерегулируемого гидропривода.

Теоретические основы

Объемный гидропривод – совокупность гидромашин, гидроаппаратуры, гидролиний (трубопроводов) и вспомогательных устройств, предназначенная для передачи энергии и преобразования движения посредством жидкости.

Гидромашины – устройства, преобразующие механическую энергию движения рабочих органов машин в энергию движения жидкости (насосы) или наоборот (гидродвигатели).

Гидроаппаратура – это устройства управления гидроприводом (дроссели, клапаны разного назначения и гидрораспределители), при помощи которых осуществляется управление потоком жидкости, т.е. изменение его давления, расхода или направления движения.

Вспомогательные устройства (фильтры, теплообменники, гидробаки, гидроаккумуляторы в т.п.) выполняют функции хранения рабочей жидкости и поддержания ее качества и состояния. Перечисленные элементы связаны между собой гидролиниями, по которым движется рабочая жидкость.

По возможности регулирования скорости движения выходного звена объемные гидроприводы подразделяются на гидроприводы регулируемые и нерегулируемые. В нерегулируемых гидроприводах скорость перемещения рабочего органа всегда остается неизменной.

Характеристикой нерегулируемого гидропривода всегда является КПД.

КПД нерегулируемого гидропривода (h_г.п.) определяется потерями энергии в насосе, гидромоторе, а также в соединяющих их гидроаппаратах, через которые движется жидкость от насоса к гидродвигателю и обратно и определяется по формуле:

 

h_г.п = = h_н×h_г×h_тр, (20.1)

где N_п.г.– полезная мощность гидропривода;

N_н– потребляемая насосом мощность;

h_н– КПД насоса;

h_г– КПД гидродвигателя;

h_тр– гидравлический КПД гидропривода, равный h_тр = Р_г/Р_н и учитывающий суммарные гидравлические потери давления в гидролиниях.

 

Описание установки

В качестве лабораторной установки используется нерегулируемый гидропривод станка для изготовления стекол наручных часов.

Схема гидропривода представлена на рис. 20.1.

Гидропривод состоит из насоса пластинчатого 1, гидрораспределителя 3 с ручным управлением, клапана предохранительного 2,фильтра 6, гидроцилиндра 5, гидробака 7 и гидролиний 8.

Гидрораспределитель предназначен для изменения направления потока рабочей жидкости. Клапан предохранительный служит для предохранения гидросистемы от перегрузки. Настройка клапана на рабочее давление (1,96×10⁶ Па (20 кгс/см²) осуществляется регулировочным винтом. Давление масла в гидросистеме контролируется по манометру 4. Фильтр установлен на трубопроводе, осуществляющем слив масла и служит для очистки рабочей жидкости от механических примесей.

При включении насоса масло по трубопроводу через распределитель идет на слив, при положении рукоятки гидрораспределителя в нейтральном положении.

Переключением рукоятки гидрораспределителя к себе, рабочая жидкость от насоса через гидрораспределитель поступает в верхнюю полость (поршневую) гидроцилиндра. Поршень со штоком перемещается вниз, совершая рабочий ход. Находящаяся рабочая жидкость в штоковой полости гидроцилиндра выталкивается поршнем и через распределитель и фильтр поступает в гидробак.

После совершения рабочего хода поршня рукоятку гидрораспределителя переводят от себя в другое крайнее положение, и масло от насоса через гидрораспределитель поступает в нижнюю полость (штоковую), гидроцилиндр и поршень со штоком перемещаются вверх, совершая холостой ход. Находящаяся в поршневой полости гидроцилиндра рабочая жидкость через распределитель и фильтр поступает в гидробак.

Рис.20.1. Схема нерегулируемого гидропривода

Исходные данные, необходимые для проведения расчетов предоставлены в табл. 20.1.