Практическое пособие к лабораторным занятиям по курсу ''Гидравлика, гидропривод и гидропневмоавтоматика'', страница 18

2. Определение объемной постоянной пластинчатого насоса однократного действия?

3. Существующие конструктивные способы поджатия пластин к внутренней поверхности статора?


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11.

ИСПЫТАНИЕ ГИДРОЦИЛИНДРА.

Цель работы.

Ознакомиться с элементами объемных гидроприводов и их работой; определение характеристик гидроцилиндра.

Описание установки.

Силовой цилиндр двустороннего действия является простейшим двигателем гидрообъемных приводов. Он состоит из цилиндра, поршня со штоком, с помощью которого энергия давления жидкости преобразуется в механическую энергию перемещения штока.

Гидравлические приводы с гидроцилиндрами нашли широкое применение в самых разнообразных механизмах (подъемные устройства на автомашинах, самосвалах и сельскохозяйственных машинах; исполнительные органы различных автоматических линий и т. д.).

Принципиальная схема гидравлического привода с гидроцилиндром приведена на рис. 1. Из бака (1) насос (2) подает масло в одну из полостей цилиндра (9) (в зависимости от положения рукояти золотника (6)). Скорость перемещения поршня регулируется дросселем (3). Манометры (7) и (8) служат для замера давления в левой и правой полостях гидроцилиндра. Роль предохранительного клапана выполняет напорный золотник (5). Для предохранения гидросистемы от загрязнения служит фильтр (4).

В процессе работы гидроцилиндра скорость поршня обычно невелика. Поэтому в расчетах можно пренебречь неравномерностью распределения давления в полостях гидроцилиндра и силами инерции двигающихся элементов (жидкости, поршня, штока). В этом случае будут справедливым следующее равенство сил, действующих на поршень гидроцилиндра:

,                                     (1)

где Fш – усилие со стороны штока (''усилие штока''). Если шток сжат, то Fш>0, если растянут, то Fш<0. В большинстве механизмов (подъемные устройства, толкатели и т. д.) Fш>0.

P1 – сила давления жидкости, действующей на поршень со стороны штока гидроцилиндра:

, здесь D – диаметр поршня, d – диаметр штока, р1 – давление жидкости в этой полости гидроцилиндра.

P2 – сила давления жидкости, действующей на поршень со стороны, где нет штока:

.

Fтр – сила трения в уплотнениях поршня и штока.

В том случае, если внешняя нагрузка на шток отсутствует, то из уравнения (1) получим:

.                                           (2)

Обозначим индексом «¢» усилие и давление, возникающие в гидросистеме при выдвижении штока, а индексом «¢¢» – при движении его внутрь цилиндра. В таком случае уравнение (2) приобретает вид:

; ,                      (3)

или

.                       (4)

Полученные формулы (4) позволяют определить силу трения в уплотнениях гидроцилиндра и оценить коэффициенты полезного действия:

 – при выдвижении штока из цилиндра.

 – при движении штока в цилиндр.             (5)

Определим значение КПД гидроцилиндра, исходя из того, что полезная работа выполняется при перемещении штока.

Если на шток действует внешняя нагрузка Fшт, то из условий равномерного движения поршня получим:

.                (6)

Формулы (6) также позволяют определить силу трения в гидроцилиндре и его КПД:

 – при выдвижении штока из цилиндра.  (7)

 – при движении штока в цилиндр.           (8)

осредненный КПД: .                                                 (9)

Рис. 1. Гидравлическая схема стенда.

Описание опытной установки.

Гидравлическая схема стенда приведена на рис. 1. Из бака (1) насос (2) подает масло на золотнике (6). В зависимости от положения рукоятки золотника (6) масло поступает либо в штоковую, либо в бесштоковую полости гидроцилиндра (9).

Скорость перемещения поршня гидроцилиндра регулируется дросселем (3). Манометры (7) и (8) служат для замера давления масла в верхней и нижней полостях гидроцилиндра. Для определения высоты подъема штока гидроцилиндра служит линейка (10). Напорный золотник (5) служит для предохранения системы от перегрузок, а фильтр (4) – для очистки жидкости, поступающей в систему.