Отчет по лабораторным работам по гидропневмоприводу

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Южно-Уральский государственный университет
(Национальный исследовательский институт)
Факультет Механико-технологический
Кафедра «Гидравлика и гидропневмосистемы»
Отчет по лабораторным работам
по курсу «Теория и проектирование гидропневмопривода»
Руководитель
«___»____________2023 г.
Выполнили
«___»____________2023 г.
Челябинск 2023
Лабораторная работа №2
«Снятие характеристик предохранительного клапана»
Цель работы: экспериментальное определение расходно-перепадной
характеристики предохранительного клапана прямого действия, представляющей
собой зависимость перепада давления на клапане от расхода жидкости через него.
Исследование характеристик предохранительного клапана прямого действия
проводится без дополнительного подпора на сливе.
Рис.1 – Гидравлическая схема для выполнения лабораторной работы №2
Ход работы:
Таблица 1
Давление настройки клапана Рнастр=3 Мпа
Параметр
1
Р1,мПа
Р2,мПа
ΔР, мПа
V ЕМ2, л
Δt, с
Q, л/мин
Роткр
1,95
0
1,95
0
∞
0
2
Рк1
2,4
0,25
2,15
1
37,0
1,62
Номер опыта
3
Рк2
2,8
0,4
2,4
1
16,0
3,7
4
Рнастр 3
3
0,5
2,5
1
12,5
4,8
6
4,8
5
3,7
4
Q, Л/МИН
3
1,62
2
1
0
0
1,95
2,15
2,4
2,5
ΔР, МПА
Рис. 2 – График зависимости перепада давления ΔР от расхода Q, настройка
клапана 3 мПа
6
4,8
5
3,7
4
Q, Л/МИН
3
1,62
2
1
0
0
1,95
2,4
2,8
3
Р1, МПА
Рис. 3 – График зависимости давления на входе в клапан Р1 от расхода Q,
настройка клапана 3 мПа
Таблица 2
Q, Л/МИН
Давление настройки клапана Рнастр=4 Мпа
Параметр
1
Р1,мПа
Р2,мПа
ΔР, мПа
V ЕМ2, л
Δt, с
Q, л/мин
Роткр
3
0
3
0
∞
0
Номер опыта
2
3
Рк1
Рк2
3,4
3,8
0,125
0,25
3,28
3,55
1
1
57,0
19,0
1,1
3,1
4
Рнастр 4
4
0,4
3,6
1
14,0
4,3
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
3
3,28
3,55
3,6
ΔР, МПА
Q, Л/МИН
Рис. 4 – График зависимости перепада давления ΔР от расхода Q, настройка
клапана 4 мПа
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
3
3,4
3,8
4
Р1, МПА
Рис. 5 – График зависимости давления на входе в клапан Р1 от расхода Q,
настройка клапана 4 мПа
Таблица 3
Давление настройки клапана Рнастр=5 Мпа
Параметр
1
Р1,мПа
Р2,мПа
ΔР, мПа
V ЕМ2, л
Δt, с
Q, л/мин
Роткр
4
0
4,0
0
∞
0
Номер опыта
2
3
Рк1
Рк2
4,4
4,8
0,125
0,25
4,28
4,6
1
1
71,0
20,0
0,8
3,3
4
Рнастр 5
5
0,3
4,7
1
15,5
3,8
4
3,5
3
2,5
Q, Л/МИН
2
1,5
1
0,5
0
4,0
4,28
4,6
4,7
ΔР, МПА
Рис. 6 – График зависимости перепада давления ΔР от расхода Q, настройка
клапана 5 мПа
3,8
4
3,3
3,5
3
2,5
Q, Л/МИН
2
1,5
0,8
1
0,5
0
0
4
4,4
4,8
5
Р1, МПА
Рис. 5 – График зависимости давления на входе в клапан Р1 от расхода Q,
настройка клапана 5 мПа
Вывод: построив графики по данным полученным в ходе эксперимента мы
видим кривые, которые отображают характеристику работы предохранительного
клапана. На графиках отображено давление настройки клапана Рнастр (максимальное
давление) и давление его открытия Роткр (минимальное давление).
Давление открытия – это давление на котором пружина клапана начинает
сжиматься открывая проходное сечение и пропуская расход жидкости на слив.
Постепенное увеличение давления сопровождается увеличением расхода через
клапан за счет большего открытия проходного сечения, т.к. давление системы
становится больше чем заданное усилие пружины. Достигнув давления настройки
кривая выравнивается, потери давления ΔР на клапане почти равны давлению
настройки клапана, вся жидкость, по направлению наименьшего сопротивления,
уходит на слив.
Лабораторная работа №5.
«Экспериментальное исследование характеристик дросселя с обратным
клапаном»
Цель работы: Экспериментальное определение расходно-перепадной
характеристики дросселя с обратным клапаном, представляющей собой
зависимость перепада давления на дросселе от расхода жидкости через него.
Ход работы:
Таблица 1
Максимальны расход через дроссель при давлении перед дросселем 4 мПа и полностью
открытом регуляторе расхода
Номер опыта
Параметр
1
2
3
4
5
6
7
8
Р1
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Р2
0,07
0,125
0,2
0,25
0,3
0,35
0,45
0,5
0,43
0,875
1,3
1,75
2,2
2,65
3,05
3,5
ΔР
Δt
29,8
24,16
19,87
16,2
14,25
12,6
11,94
10,66
Q
2,2
2,48
3,02
3,70
4,21
4,76
5,03
5,63
t
28
28
28
28
28
28
28
28
По полученным данным представленных в таблице 1 построим график
зависимости расхода от потери давления.
5,63
6
4,76
5
5,03
4,21
3,70
4
3,02
Q, Л/МИН
3
2,2
2,48
2
1
0
0,43
0,875
1,3
1,75
2,2
2,65
3,05
3,5
ΔР, МПА
Рис. 1 – График зависимости перепада давления ΔР от расхода Q, настройка перед
дросселем 4 мПа
Таблица 2
Максимальный расход через дроссель при давлении перед дросселем 3 мПа и полностью
открытом регуляторе расхода
Номер опыта
Параметр
1
2
3
4
5
6
Р1
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Р2
0,075
0,2
0,25
0,35
0,4
0,5
0,425
0,8
1,25
1,65
2,1
2,5
ΔР
Δt
28,72
20,98
16,09
13,72
12,03
10,84
Q
2,09
2,86
3,73
4,37
4,99
5,54
t
28
28
28
28
28
28
По полученным данным представленных в таблице 2 построим график
зависимости расхода от потери давления.
6,00
5,54
4,99
5,00
4,37
3,73
4,00
2,86
Q, Л/МИН
3,00
2,09
2,00
1,00
0,00
0,425
0,8
1,25
1,65
2,1
2,5
ΔР, МПА
Рис. 2 – График зависимости перепада давления ΔР от расхода Q, настройка перед
дросселем 3 мПа
Таблица 3
Максимальны расход через дроссель при давлении перед дросселем 2 мПа и полностью
открытом регуляторе расхода
Параметр
Р1
Р2
ΔР
Δt
Q
t
Номер опыта
1
0,5
0,05
0,45
23,87
2,51
28
2
1
0,25
0,75
16,78
3,58
28
3
1,5
0,35
1,15
12,8
4,69
28
4
2
0,5
1,5
10,3
5,83
28
По полученным данным представленных в таблице 3 построим график
зависимости расхода от потери давления
7,00
5,83
6,00
4,69
5,00
Q, Л/МИН
4,00
3,00
3,58
2,51
2,00
1,00
0,00
0,45
0,75
1,15
1,5
ΔР, МПА
Рис. 2 – График зависимости перепада давления ΔР от расхода Q, настройка перед
дросселем 2 мПа
Вывод:
при
увеличении
проходного
сечения
дросселя
происходит
положительное изменение расхода жидкости Q, потери давления на дросселе ΔР
также демонстрируют положительную динамику. При этом отчетливо видно, что
перепад давления на дросселе напрямую зависят от давления перед дросселем,
тогда как расход изменяется незначительно.
Как видно из таб. 1 при настройке давления в системе 4 мПа перепад на
дросселе при полностью открытом сечении составляет 3,5 мПа или 87,5%, расход
5,63 л/мин. При настройки давления 2 мПа, (табл. 3), и полностью открытом
дросселе перепад составил 1,5 мПа, или 75%, тогда как расход практически не
изменился, 5,54 л/мин. Чем больше давление настройки системы, тем больше
перепад давления на дросселе, тогда как расход практически не зависит от
настройки давления в системе.