Машиностроительная гидравлика. Контрольная работа. В цилиндрическом отстойнике положение поверхности раздела между маслом и осевшей водой определяется по уровню воды в трубке А, а уровень масла – по уровню в трубке В. 1. Определить плотность масла, если a 0.2 м, b 1.4 м , а уровень воды в дополнительной трубке С установился на высоте c 1.2 м. 2. Найти высоту уровней а, b, с в трубках, если при тех же объемах воды и масла в отстойнике над маслом создано избыточное давление p10кПа . Объемом жидкости в трубках пренебречь. Решение 1. Давление на дне отстойника: p p g ( b a ) ga p gc a М В a В , где М – плотность масла, В – плотность воды, pa – атмосферное давление. Отсюда ( b a ) a c М В В c a 1 . 2 1 1 3 1000 1000 833 кг / м М В b a 1 . 4 1 1 . 2 2. p10000 Па (Избыточное давление) Уровень воды в трубке С повысится на p 10000 c 1 . 02 м g1000 9 . 80 B Следовательно, новый уровень воды в трубке С: с с с 1 . 2 1 . 02 2 . 22 м Уровень масла в трубке В повысится на p 10000 b 1 . 22 м g833 9 . 80 М Следовательно, новый уровень воды в трубке В: b b b 1 . 4 1 . 22 2 . 62 м Уровень воды в трубке А не изменится. a 0 a a0.2м Задача VII-48 1 60мми На исполнительный цилиндр гидроусилителя (диаметр поршня D Н. Рабочая жидкость штока D2 30мм ) действует сила R3500 кг /м) подается в нижнюю полость цилиндра насосом Н под давлением ( 850 3 pн 5МПа (поддерживается постоянным с помощью переливного клапана ПК). Командный однокромочный золотник (диаметр плунжера d2 10мм ) управляет перемещениями штока путем изменения открытия цилиндрического окна, через которое жидкость поступает из верхней полости цилиндра на слив. В поршне цилиндра имеется дросселирующее отверстие ( d1 4 мм), благодаря которому можно при определенных открытиях золотников реверсировать движение поршня. Построить график зависимости скорости V П установившегося движения поршня от открытия x золотника. Указать, при каком открытии золотника х поршень останавливается ( VП 0 ). Каково будет значение V П при закрытом распределителе, Расход через дросселирующее отверстие определять по формуле 2 p p d 1 Q 2н 0 1 1 4 а через распределитель Q d x2 p / 2 2 2 0 где р0 – давление в верхней полости цилиндра. Коэффициенты расхода 12 0.6. Трением и утечами в цилиндре пренебречь. Решение Уравнение равновесия поршня: 2 2 2 D ( D D ) 1 1 2 p R p 0 н 4 4 Выражение для расхода жидкости из верхней полости в распределитель (предполагаем, что поршень движетс вверх): 2 D 1 Q Q 1 V 2 4 П 4 (Q Q ) 2 1 V П 2 D 1 Величину р0 находим из первого уравнения: 2 2 ( D D ) 4 R 1 2 p 2 . 512 МПа 0 2 D 1 Подставляем р0 в Q1 и Q2: 3 Q 0 .00048 м /с 1 3 Q 0 . 00120 х м /с 2 Получаем 4 ( Q Q ) 1 V 2 0 . 4271 х 0 . 1700 П 2 D 1 График зависимости скорости V П установишегося движения поршня от открытия x золотника. ( x ) 0 . 4271 х 0 . 1700 0 П Решаем уравнение V . x 0 . 0004 м 0 . 4 мм При x 0 V 0 .1700 м /с П Задача VII-49 3 240 см /с, питает рабочей жидкостью н Объемный насос, подача которого Q кг /м) два параллельных гидроцилиндра одинаковым диаметром ( 870 3 D50мм . Для синхронизации работы гидроцилиндров используется делитель расхода (порционер), в котором две ветви потока проходят через дроссельные шайбы диаметром d1 2 мм, перекрываемые плавающим поршеньком диаметром d2 10мм. При неодинаковых нагрузках гидроцилиндров поршенек смещается в сторону менее нагруженной ветви, изменяя сопротивление ветвей (за счет неодинаковых открытий золотниковых окон) и поддерживая равенство расходов, поступающих в гидроцилиндры. Определить скорость vп установившегося движения поршней гидроцилиндров, давление pн на входе в делитель и смещение х поршенька из крайнего левого Ни R 15000 Н. 120000 2 положения при нагрузках гидроцилиндров R Коэффициент расхода дроссельных шайб принять 1 0.6 и золотниковых окон 2 0.5 . Потерями напора в трубах, трением и утечками в гидроцилиндрах пренебречь. Решение Скорость установившегося движения поршней гидроцилиндров: 0 . 5 Q н v 2 0 . 061 м / с 6 . 1 см / с п D / 4 Расход через дросселирующее отверстие определяем по формуле 2 d p p 1 Q 2н 1 1 4 а через золотниковое окно 2 s x p p Q 2 п 2 2 4s p – давление перед золотниковым окном, pп – давление, действующее на поршень. 4 R p 1 10 .2 МПа п , 1 2 D 4 R 2 p 7 .6 МПа п ,2 2 D Расход через дроссельные шайбы: 2 d p p 1 Q / 2 2н 1 н 1 4 2 d p p 1 Q / 2 2н 2 н 1 4 Расход через золотниковые окна: 2 p s x p 1 п , 1 Q / 2 2 н 2 4 s 2 p s s xp 2 п , 1 Q / 2 2 н 2 4s Мы имеем систему четырех уравнений для четырех неизвестных pн, р1, р2, х. Из первых двух уравнений следует, что р1 р2 p. Проводя необходимые алгебраические преобразования получаем p 20 .7МПа н х1.06мм р р 18 .9 МПа 1 2