Расчет параметров гидропривода
Задача №6
Определить расходы воды в трубе прямоугольного поперечного сечения с отношением сторон и в круглой трубе при той же площади поперечного сечения , если потери давления в этих трубопроводах одинаковы и равны , а длина каждой трубы . Кинематическая вязкость воды при , плотность .
Исходные данные: .
Найти: , .
Решение:
Формула расхода имеет вид: .
Определим стороны прямоугольной трубы:
- эквивалентный диаметр,
где .
Определим диаметр круглой трубы:
.
Предположим, что режим течения ламинарный. Тогда
, где и .
Откуда для прямоугольной трубы получаем:
.
. При - ламинарный режим течения. Предположение верно.
.
Для круглой трубы получаем:
.
. При - ламинарный режим течения. Предположение верно.
.
Задача №9
Определить теоретическую , полезную и приводную мощности насоса и крутящий момент на его валу при расчётной подаче и числе оборотов , если давления на выходе насоса и на входе ; объёмный КПД и механический КПД .
Решение:
.
.
.
.
Задача №10
Определить эффективную мощность и эффективный крутящий момент на валу гидромашины с указанными в задаче №10 параметрами при работе её в режиме гидромотора.
Решение:
.
.
Задача №11
Рассчитать усилие на штоке гидроцилиндра и скорость его перемещения при дроссельном регулировании. Сечение регулирующего дросселя ; давление в напорной магистрали (объёмные и механические потери и давление в сливной магистрали не учитывать); рабочая площадь поршня ; коэффициент расхода дросселя ; плотность жидкости .
Исходные данные: .
Найти: , .
Решение:
Полагаем, что давление слива мало:.
Задача №12
Рассчитать мощность , подводимую к гидроцилиндру потоком жидкости с параметрами: нагрузка на штоке , скорость поршня , рабочая площадь поршня , сила трения в подвижных сочленениях , коэффициент перетечек через уплотнение поршня .
Решение:
;
;
Запишем условие равновесия поршня:
.
Отсюда ;
;
;
;
.
Задача №22
Определить давление на входе в силовой цилиндр. Нагрузка на штоке , скорость поршня , диаметры поршня , штока , трубопровода , длина трубопровода . Плотность жидкости , вязкость .
Решение:
- давление на выходе силового цилиндра.
-атмосферное давление.
,
где ;
. При - ламинарный режим течения.
.
Отсюда .
Запишем условие равновесия поршня:
.
Отсюда .
Задача №23
Определить нагрузку на штоке и скорость поршня силового гидроцилиндра при перемещении его вверх, если диаметры поршня , штока , трубопровода , длина трубопровода . Давление на входе в гидроцилиндр , производительность насоса . Плотность рабочей жидкости , вязкость .
Решение:
.
.
. При - ламинарный режим течения.
.
.
.
Запишем условие равновесия поршня:
.
Отсюда
Задача №24
Определить давление, создаваемое насосом , и скорость поршня , если длина трубопроводов до и после гидроцилиндра равна , их диаметры , диаметры поршня , штока , нагрузка на штоке , подача насоса , плотность рабочей жидкости , вязкость .
Решение:
;
Давление в гидроцилиндре:
.
Уравнение расходов:
.
Потери давления в трубопроводах:
;
. При - ламинарный режим течения.
.
.
.
.
.
Задача №25
Определить скорость поршня и минимально допустимый диаметр дроссельной шайбы в напорной линии гидропривода, обеспечивающий перемещение поршня гидроцилиндра без кавитации. Растягивающая нагрузка на штоке , давление насоса , слива , насыщенных паров жидкости , диаметры дроссельной шайбы на сливе , поршня , штока , плотность рабочей жидкости , коэффициент расхода дроссельных шайб .
Решение:
Условие работы без кавитации:
;
;
;
;
.
.
Расход через второй дроссель равен:
.
.
.
.
.
Задача №26
Пренебрегая гидравлическими потерями в трубопроводах, определить давление за насосом и скорость перемещения поршня . Нагрузка на штоке , диаметр поршня , плотность рабочей жидкости , коэффициент расхода дроссельной шайбы , площадь проходного сечения дросселя , подача насоса .
Решение:
Уравнение давлений:
.
.
.
Уравнение расходов:
.
.
.
Скорость поршня:
.
.
Задача №27
Определить давление за насосом и диаметр дросселя