Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

ПРИ УСТАНОВИВШЕМСЯ ДВИЖЕНИИ





 

В качестве расчётной схемы рассмотрим пневматический привод поступательного движения.

Задано: Р0 — давление в ресивере; Д — диаметр поршня; F — сила, приложенная к поршню и направленная против его движения; d1, d2, l1, l2 диаметры и длины трубопроводов; ζ — коэффициент сопротивления распределительного устройства; Ршт = Ратм; Т — температура воздуха в ресивере и окружающей среде (Т = 20°С); υ = 0,15∙10–4 м2/с; Δ = 5∙10–5 м.

Определить: υn — скорость перемещения поршня при установившемся движении.

 

Рис. 54. Расчетная схема пневматического привода поступательного движения

 

При давлении в поршневой камере силового цилиндра Р равному давлению в ресивере Р0, т.е. когда , перепад давления отсутствует, отсутствует движение газа и весовой расход G = 0.

С уменьшением отношения P/P0 величина G будет увеличиваться до тех пор, пока скорость истечения не достигнет скорости звука и весовой расход G достигнет своего максимального значения. (Известно, что с уменьшением давления среды, куда вытекает газ, скорость истечения увеличивается). При такой скорости отношение давлений P/P0 называется критическим.

При дальнейшем уменьшении наружного давления Р скорость в отверстии остаётся равной звуковой, а расход газа сохраняет максимальное значение, определяемое по формуле (26) и не зависящее от Р.

В дальнейшем область течения газа при y > yk будем называть подкритической, а область течения при y < yk надкритической.

Следовательно, для подкритической области (y > yk) течения, весовой расход газа есть функция G = f(y) и определяется он по формуле (26).

Для подкритической области течения весовой расход имеет максимальное значение, не зависящее от и для его определения в уравнение (26) вместо необходимо подставить , определяемое по графику 200 (стр. 341, [1]).

Решение.

1. Скорость перемещения поршня определяется по формуле

, (25)

где G — весовой расход газа, поступающий в силовой цилиндр;

ρ — плотность воздуха в поршневой полости силового цилиндра;

S — площадь поршневой камеры.

2. Весовой расход газа определяется по формуле

(26)

где μс — коэффициент расхода подводящей системы, определяется по графику 201 стр. 342 [1] в зависимости от ζс и у;

S — (известная величина) площадь сечения отверстия в пневмоцилиндре, определяемая по d2

; (27)

n = 1,35 — показатель политропы;

Р0 — абсолютное давление в ресивере,

(Р0)абс = Ратм + Р0 = 105 Н/м2 + Р0,

— плотность воздуха в ресивере, определяемая из уравнения Клапейрона-Менделеева;

R = 287,14 м22∙град — удельная газовая постоянная (постоянная Больцмана);



Тn = 273°+20°= 293° — абсолютная температура газа в силовом цилиндре;

Р — (известная величина) абсолютное давление в поршневой камере силового цилиндра;

Р = Ратм + F/Sn (исходя из уравнения статического равновесия всех сил, действующих на поршень Рабс∙Sп = Ратм∙Sп + F).

3. Разделив абсолютное давление в поршневой камере силового цилиндра на абсолютное давление Р0 в ресивере, найдём относительное давление: .

Подставляя различные значения y в уравнение (26) получим график, выражающий зависимость весового расхода газа от у, G = f(y).

 

Рис. 55. Зависимость весового расхода газа от у G = f(y)

 

Из графика видно, что при у = 1 и у = 0 весовой расход газа равен нулю, а при некотором значении у = уk, имеет максимум.

Назовём уk — критическим отношением давлений, а Рk = Р0уk — критическим давлением.

4. Определяем область истечения. Для этого

а) определяем коэффициент системы ζс (величина известная)

, (28)

где — коэффициент гидравлического трения;

ζр.у. — коэффициент гидравлического трения;

б) по графику 200 стр. 341, [1] по найденному значению ζс определяем уk. Сопоставляем между собой у и уk.

в) возможны два случая:

у < уk. Имеем надкритическую область истечения. В выходном сечении трубы 2 устанавливается критическое давление, а весовой расход имеет максимальное давление. Весовой расход определяем по зависимости (26), с заменой на уk.

у > уk. Имеем подкритическую область истечения. В выходном сечении трубы 2 устанавливается давление Р2, равное давлению Р в нижней полости силового цилиндра. Весовой расход определяется по формуле (4).

Определяем μс — коэффициент расхода подводящей системы.

а) если у < уk. Зная у = уk, по графику 201 стр. 344, [1] проводим вертикальную прямую до пересечения с линией 1-1 и по левой оси ординат находим значение μс.

б) если у > уk. по графику 201, стр. 344. [1] по известным значениям у и ζ находим μс.

5. Подставляя все найденные значения в уравнение (26) определяем весовой расход G.

6. Определяем удельный вес газа в поршневой полости силового цилиндра. (Из уравнения Клапейрона-Менделеева).

. (29)

7. По формуле определяем скорость перемещения поршня

 

Контрольные вопросы

1. В чем заключается особенность расчета пневмоприводов при установившемся движении?

2. Приведите формулу Сен-Венана массивного расхода газа при политропном движении.

3. Что называется критическим отношением давлений газа?

4. Какой коэффициент учитывает гидравлическое сопротивление трубопровода в формуле Сен-Венана?

5. Как влияет на скорость движения пневмопривода изменения приложенной нагрузки?

6. Какие три фазы рассматриваются при расчете пневмоприводов при неустановившемся движении?

7. Какие параметры процессы определяются при неустановившемся движении?

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 261; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. Анализ отчета о движении денежных средств
  2. Векторные формулы для скоростей и ускорений точек тела при вращательном движении
  3. Гетман Иван Мазепа в украинском национально-освободительном движении. Иван Мазепа — зодчий украинской культуры
  4. Отчет о движении денежных средств.
  5. Понятие о нестационарном движении жидкости в трубопроводе. Гидравлический удар в трубопроводе.
  6. Правовое положение иностранцев при международном передвижении
  7. Распределение скоростей и ускорений в теле при вращательном движении
  8. Роль Кирилло-Мефодиевского общества в национально-освободительном движении
  9. Теорема сложения ускорений при переносном поступательном движении
  10. Теорема. Скорость любой точки М тела при плоском движении геометрически складывается из скорости полюса и скорости вращения точки М вокруг полюса.
  11. Частицы (атомы и молекулы) находятся в непрерывном и беспорядочном тепловом движении.

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.005 сек.