Расчетные формулы

Задание.

Рассчитать статические характеристики по давлению , , , а также механическую и мощностную характеристики , пневматического силового привода. Рабочее тело – сжатый воздух.

Теплофизические параметры:

– диаметр поршня

Учесть, что

Расчетные формулы

Рис.1 Расчетная схема привода с газораспределителем типа «сопло-заслонка» и регулированием на выходе.

Если нагрузка на приводе постоянна, то установившийся режим при характеризуется условиями:

, , , ,

Статические характеристики по давлению имеют вид:

, ,

Теплообмен в полостях не учитывается, поэтому установившееся давление в полостях данного режима определяется зависимостью

.

Примем допущение, что течение из полости привода в атмосферу является критическим . Тогда установившееся давление будет определятся зависимостью

Расчет статической характеристики проводится в следующей последовательности:

1. Для фиксированного значения хода заслонки газораспределителя находятся и по формулам

Находится отношение .

2. Если найденные отношения площадей оказываются меньше величины , то из формулы для установившегося давления

.

Если отношения площадей больше величины , то отношение давлений будет равняться

3. Определяются значения давлений и

4. Строятся графики статических характеристик , , в диапазоне .

Если нагрузка на приводе постоянна , то установившийся режим характеризуется условиями:

, , ,

При постоянной нагрузке на привод в нем реализуется установившийся режим с постоянной установившейся скоростью , величина которой различна при различных значениях нагрузки. Зависимость установившейся скорости от величины постоянной нагрузки называется механической характеристикой привода.

Привод развивает мощность .

Зависимость от называется мощностной характеристикой привода.

Если теплообмен в полостях привода пренебрежимо мал, а течение газа из полостей в атмосферу критическое, то механическая характеристика привода может быть рассчитана по формулам:

.

Две крайние точки механической характеристики имеют координаты , ; , . Величина может определяться из расчета статической характеристики по давлению

.

Величина может определяться по формуле:

,

где – площадь поршня.

Порядок расчета механической характеристики:

1. При определить величину .

2. Рассчитываются и при различных значениях в диапазоне .

3. По приведенной выше методике для статических характеристик находятся соответствующие значения для первой и второй полостей.

4. По найденным значениям и находятся значения , соответствующие заданному значению .

5. Строятся графики механической и энергетической характеристик.

Результаты расчетов сведены в таблицах ниже.

Дата добавления: 2015-11-26