--PAGE_BREAK--
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 (мі/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: Ѕ, 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.
продолжение
--PAGE_BREAK--