Как найти длину поршня насоса

Длина поршня Калькулятор

Длина поршня Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Сила: 2.5 Ньютон —> 2.5 Ньютон Конверсия не требуется
Скорость поршня: 1.01 метр в секунду —> 1.01 метр в секунду Конверсия не требуется
Динамическая вязкость: 10.2 уравновешенность —> 1.02 паскаля секунд (Проверьте преобразование здесь)
Диаметр: 10 метр —> 10 метр Конверсия не требуется
Распродажа: 0.45 метр —> 0.45 метр Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

8.61030172535541E-05 метр —> Конверсия не требуется

18 Когда скорость поршня пренебрежимо мала по сравнению со средней скоростью масла в зазоре Калькуляторы

Длина поршня формула

Длина = Сила/(pi*Скорость поршня*Динамическая вязкость*(0.75*((Диаметр/Распродажа)^3)+1.5*((Диаметр/Распродажа)^2)))

L = F/(pi*v_piston*μ_viscosity*(0.75*((D/C)^3)+1.5*((D/C)^2)))

Что такое поперечная сила?

Сдвиговые силы — это невыровненные силы, толкающие одну часть тела в одном определенном направлении, а другую часть — в противоположном. Когда силы коллинеарны, они называются силами сжатия.

Практическая
работа
№5
ПР5

Тема:
Расчет
основных
параметров
насосов.

Прежде,
чем
приступить
к
решению
задач,
следует
ответить
на
следующие
вопросы:

1.
Какие
насосы
называются
объёмными?

2.
Для
чего
предназначены
в
насосах
рабочие
камеры,
вытеснители,
выходное
звено?

3.
Классификация
роторных
насосов
и
их
краткая
характеристика.

4.
Схема
работы
поршневых
насосов.

5.
Построение
характеристики
насосной
установки.
С
какой
целью
её
строят?

Задача
№1

Определить
основные
размеры
и
параметры

шестеренного
насоса
при
подаче

Q
=30 л
/мин,
при
номинальном
давлении
Рном
= 2 МПа,

при
частоте
вращения
вала

n
= 1000об
/мин,
при
числе
зубьев
z = 10.

Коэффициент
полезного
действия
объёмный

о
= 0,94 и
механический
м
= 0,95.

Решение:

Основные
размеры
насоса:
z = 10; b = ? — ширина
зуба;
m = ? — модуль
зубчатого
колеса;

Dн
= ? — начальный
диаметр
шестерни.

Основные
параметры
насоса:
Wо
= ? — рабочий
объём
насоса;
Nп
= ? — полезная
мощность

насоса;
N = ? — потребляемая
мощность
насоса.

(Рисунок
шестеренного
насоса
12.4 в
конспекте)

1.
Зная
подачу
и
число
оборотов
вала
насоса,
определим
его
рабочий
объём:

Wо
= Qт
/n 
Qт
= Q /о

Wо
= Q /nо
1

Wо
= 30·10³(см³/мин)
/ 1000 об
/мин·0,94
= 31,9 см³.

Принимаем
по
ГОСТу13824-80
Wо
= 32см³.

2.
Принимаем
(по
рекомендациям
из
справочников)
b = 4m при
z = 10 и
определим
модуль
и

начальный
диаметр
по
формуле:

Wо
= Dнbh
= 8m³z
2

Здесь
Dн
= mz;
b = 4m; h = 2m.

________
______________

m
= ³
Wо
/ 8z
= ³
32см³
/ 8·3,14·10 0,5см

Принимаем
m = 5мм,
тогда
Dн
=
mz = 5·10 =
50 мм.

3.
Определим
ширину
зуба
(венца):

b
=
Wо
/ ·Dн·2m
= 32 см³
/ 3,14·5см·2·0,5см
= 2,02 см
=
20,2 см

4.
Определим
полезную
мощность
насоса:
Nп
=
Q / P = 30·2 /60 =
1 кВт

5.
Потребляемая
мощность
насоса:
N =
Nп
/ о
· м
= 1 / 0,94·0,95 =
1,12 кВт.

Дополнительные
данные
к
предложенной
задаче
для
самостоятельного
решения:

Q
= 60 л/мин;
n = 1500 об
/мин.

Задача
№2

Определить
основные
размеры
и
параметры
аксиально-поршневого
насоса
с
наклонным

блоком
и
двойным
несиловым
карданным
валом
при
подаче
Q = 4 дм³
/с,
при
номинальном

давлении
Рном
= 16 МПа,
частоте
вращения
вала
n = 980 об
/мин.
КПД:
о
= 0,98, м
= 0,94.

Основные
геометрические
параметры:
D 
0,44dп
·z; z —
число
поршней;

Dнар

D + 1,6dп;
d —
диаметр
поршня.

Таким
образом
необходимо
определить:
Wо;
dп;
D; Nп;
N.

Решение:

1.
Определить
рабочий
объём:

Wо
=
Q /n·о
= 4·10³(см³/с)
·60с
/ 0,98·980 (об/с)
= 249,9 250см³.

2.
По
стандартам
на
такие
насосы
принимаем
число
поршней
z = 9, угол
наклона
блоков

цилиндра

= 30°,
определим
диаметр
поршня
по
формуле:

Wо
= Szl
= dп³z²0,4Sin
3

Где:
Sп
= ·dп²
/4; D 
0,44dп·z;
l
= D·Sin.

_______________
___________________

Из
формулы
3:
dп
=
³
4Wо
/ ·z²·0,4Sin
= ³
4·250 / 3014·9²·0,4·0,5 = 2,7 см
=
27 мм.

3.
Определить:

а)
диаметр
окружности
расположения
осей
цилиндров
в
блоке;

D

0,44dп·z
= 0,44·27·9 = 97,3 мм,
принимаем
D = 98 мм.

б)
наружный
диаметр
блока
цилиндров:

Dнар

D + 1,6dп
= 98 + 1,6·27
= 142 мм.

4.
Мощность
насоса:
полезная
Nп
= Q·Рном
= 4·16 =
64 кВт;

потребляемая
N
= .Nп
/ о·м
= 64 / 0,98·0,94
= 69,6 кВт.

Дополнительные
данные
к
предложенной
задаче
для
самостоятельного
решения:

Q
= 6 дм³/с;
Рном
= 18 МПа,
n = 1200 об
/мин.

Теоретическая
часть
к
расчету
радиально—поршневого
насоса

Основные
элементы
насоса
—
ротор
4

с
плунжерами
5, которые
вращаются
относительно

корпуса
6 насоса.
Ротор
4 установлен
в
корпусе
6

со
смещением
оси
на
величину
эксцентрисистета
(е).

Полости
всасывания
и
нагнетания
располагаются

в
центре
насоса
и
разделены
перемычкой
2.

При
работе
насоса
плунжеры
5 вращаются
вместе

с
ротором
4 и
одновременно
скользят
по
корпусу
6.

За
счет
этого
и
пружин
внутри
рабочих
камер

обеспечивается
возвратно-поступательное
движение

плунжеров
5 относительно
ротора
4. Когда
рабочая

камера
перемещается
из
верхнего
положения
3

в
нижнее
1, её
объём
увеличивается.

При
этом
перемещении
она
через
отверстие
в
роторе
4 соединена
с
полостью
всасывания,

поэтому
обеспечивается
её
заполнение
РЖ
—
всасывание.
При
обратном
перемещении
—
из

нижнего
положения
1 в
верхнее
3 —
камера
уменьшается
и
происходит
вытеснение
РЖ
в

полость
нагнетания.

Задача
№3

Определить
основные
размеры
рабочих
элементов
и
мощность
двухрядного
радиально-

поршневого
насоса
при
подаче
Q = 4 л/с
и
номинальном
давлении
Рном
= 10 МПа.
Частота

вращения
вала
n = 980 об
/мин,
скорость
потока
РЖ

= 3 м/с;
о
= 0,98, м
= 0,92.

Решение:

1.
Теоретическая
подача:
Qт
=
Q /о
= 4 / 0,98 =
4,04 л/с.

Рабочий
объём
насоса:
Wо
=
Qт
/n = 4,04·10³·60 / 980 =
250 см³.

2.
Принимая
число
поршней
z = 9, число
рядов
поршней
k = 2, число
циклов
m = 2, полный

ход
поршня
h = 0,65, находим
диаметр
поршня
по
формуле:
Wо
= S·h·z·k·m = 2 S·е·z·k·m.

После
математических
преобразований
получим:

_____________
__________________

dп
=
³
4Wо
/ ·h·z·k·m
= ³
4·250 / 3,14·9·0,65·2·2

3 см.

3.
Остальные
геометрические
параметры:

—
ход
поршня:
h =
4Wо
/ ·z·d²·k·m
= 4·250 / 3,14·9·3²·2·1 = 1,97 см
=
197 мм.

—
эксцентрисистет:
е
=
h /2 = 197 /2 =
98,5 мм;

—
длина
поршня:
l
=
2(e + dп)
= 2(96,5 + 30) =
253 мм;

—
диаметр
цапфенного
распределителя:
Dо
=
5dп
= 5·30 =
150 мм;

—
диаметр
ротора:
Dр
=
12,5dп
= 12,5·30 =
375 мм;

—
внутренний
диаметр
опорной
поверхности
сепаратора:

Dс
= Dр
+ 2е
= 375 + 2·98,5 = 572 мм,
принимаем
Dс
= 580 мм.

—
диаметр
каналов
в
распределительной
цапфе
при
скорости
потока
РЖ

= 3 м/с
и
двух

каналов:
_______
_______________

Dу
=
4Q
/ ·²
= 4·4·10³
/ 3,14·300·2 =
2,92 см.

4.
Мощность
насоса:
полезная
Nп
= Q·Рном
= 4·10 =
40 кВт;

потребляемая
N
= .Nп
/ о·м
= 40 / 0,98·0,92
= 44,4 кВт.

Дополнительные
данные
к
предложенной
задаче
для
самостоятельного
решения:

Q
= 6 л/с;
n = 1000 об
/мин,

= 4 м/с;
Рном
= 12 МПа.

Теоретическая
часть
к
расчету
поршневого
гидроцилиндра

Расчет
основных
параметров:

1.
Рабочая
площадь
поршня
с
односторонним
штоком

Sп
= D²
/4 1

со
стороны
штоковой
полости:

Sш
= (D²
—
d²) /4 2

2.
Теоретическое
усилие
на
штоке
без
учета
сил
трения

и
инерции:
Fт
= ∆PSп
3

3.
При
работе
г/цилиндра
на
штоке
развивается

фактическая
сила,
преодолевающая
статическую

(теоретическую)
нагрузку
Fст,
силу
трения
Fтр,

и
силу
инерции
Fин,
т.е

Fфакт
= Fст
+ Fтр
+ Fин
4

Примечание:

Fтр
= fDbкz
(зависит
от
вида
уплотнений)
5

Где:
f = 0,1 
0,2 —
коэффициент
трения
скольжения;

b
—
ширина
контактного
пояска
уплотнения;

z
—
число
колец;

к
—
контактное
напряжение.

Fин
= ma
— возникает
при
ускорении
и
замедлении
штока
6

m
—
масса
движущихся
частей,
приведенная
к
штоку,
включая
массу
РЖ;

a
—
ускорение
движения
штока.

Fфакт
= Fтм
7

Fт
—
теоретическое
усилие;
м
= 0,85 
0,95 —
механический
КПД;

4.
Расчетная
скорость

штока,
без
учета
утечек
РЖ,
определяется
по
формуле:


=
Q / Sп
= 4Q / D²
(м/с)
8

Где:
Q —
расход
РЖ,
м³/с.

В
г/цилиндре
двухстороннего
действия
(2
>
1
):

1
= Q1
/ Sп1
= 4Q / D²
;
2
= Q2
/ Sп2
= Q / (D²
—
d²) 9

Отношение
скоростей:
2
/
1
= с
= D² / (D² —
d²) 10

5.
Потери
мощности
на
определение
сил
трения:
Nтр
= Fтр·
11

Номинальная
мощность
г/цилиндра:
N
= Nт
—
Nт
р
12

6.
КПД:
н
= N / Nт
= 1 — Fтр
/ F 13

7.
Теоретически
установлено,
что
отношение
диаметра
штока
к
диаметру
г/цилиндра

(поршня):
d /D = 0,3 
0,7.

Задача
№4

Определить
основные
рабочие
параметры
поршневого
г/цилиндра
с
односторонним

штоком
при
статической
нагрузке
Fст
= 90000Н,
при
максимальных
скоростях
прямого
хода

1
= 0,2 м/с
обратного
2
= 0,5 м/с.
Время
разгона
при
прямом
ходе
t = 0,2c. Максимальное

давление
в
напорной
г/линии
Рmax
= 16 МПа.
Общий
КПД
н
= 0,97. Рабочая
жидкость
—

минеральное
масло.

Решение.

—
Фактическое
усилие
на
штоке:
Fфакт
= Fст
+ Fин
= 90000 + 9180 =
99180 Н,

где:
Fин
= ma = Fст
/gt(1
— 0) = 90000·0,2 / 9,81·0,2 = 18000 / 1,962 
9180.

—
Усилие
на
штоке:
F =
Fфакт
/
= 99180 / 0,97 =
102000 Н.

—
Диаметр
поршня:
Fт
= ∆P·Sп
=
∆P·(D²
/4) 

__________
___________________

D
=
Fт
·4 / Рmax
·
= 102000·4
/ 16·10 ·3,14 = 0,09 м
или
9 см.

___________
____________

—
Диаметр
штока:
2
/
1
= D² /(D² —
d²) 
d =
D²(2
-1)
/2
=0,0091·0,3
/ 0,5 = 0,07 =7
см.

—
Толщину
стенки
можно
определить
по
формуле
Лямэ:

__________________

ст
= D /2({([]в
+ р)
/ ([]в
— р)}
— 1 14

При
расчетах
принимать
Р
= 1,2Рmax
= 1,2·16 = 19,2 МПа;

Материал
г/цилиндра
ст.45,
[]в
= 105 кг/мм²

—
Толщину
дна
г/цилиндра
одностороннего
действия
рассчитывают
по
формуле:

_____

д
= 0,4DР
/[]в
15

Расчеты
толщины
стенки
и
дна:

________________________

ст
= 9 /2·({(105
+ 19,2) / ([105
—
19,2)} — 1) = 4,5·0,45 = 2,025 см,
принимаем
ст
= 20 мм.

д
= 0,4D·Р
/[]в
= 0,4·9·16
/105 = 1,44 см,
принимаем
д
= 15 мм.

—
Необходимый
расход
жидкости:

Q
=
Sп·1
= 0,785D² ·1
= 0,785·0,0081·200 =
1272 см³/с

—
Мощность
г/цилиндра
при
статической
нагрузке:

N
=
Fст·1
= 90000Н(кг·м/с²)·0,2·10
³м/с
=
18 кВт
(Вт
= кг·м²
/с³).

Дополнительные
данные
к
предложенной
задаче
для
самостоятельного
решения:

Fст
= 100000Н;
1
= 0,1 м/с;
2
= 0,4 м/с;
t = 0,15c; Рmax
= 16 Мпа;
общий
КПД
н
= 0,97.

Задача
№5

Определить
подачу
и
потребляемую
мощность
поршневого
одноцилиндрового
насоса

двойного
действия,
если
известно,
что
диаметр
цилиндра
D = 0,2 м,
диаметр
штока

d
= 0,04 м,
ход
поршня
l=
0,25 м;
частота
вращения
вала
n = 90 об
/мин;
о
= 0,92, м
= 0,8.

Насос
обеспечивает
напор
Н
= 70 м.
вд.
ст.

Решение:

Действительную
подачу
поршневого
насоса
двойного
действия
рассчитаем
по
формуле:

Q
= о
[(2Sп
—
Sш)lni]
/ 60

Выразим
площади
поршня
и
штока
через
диаметры,
получим:

Q
=
о
[(2Sп
—
Sш)·l·n·i]
/ 60 = 0,92[(1,57·0,2² —
1,57·0,04²)·0,25·90·1] / 60 =
0,021 м³/с.

Потребляемая
мощность
насоса:
Nн
=
N /н
= gН·Q
/ н
= 1000·9,81·70 / 60 =
18,03 кВт.

Дополнительные
данные
к
предложенной
задаче
для
самостоятельного
решения:

D
= 0,25м;
d = 0,05м;
l = 0,25м;
n = 100 об/мин;
H = 60 м
вд
ст.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Чтобы правильно подобрать гидроцилиндр нужно знать минимальный набор характеристик, которые определяют присоединительные размеры гидроцилиндра и его рабочие параметры.

Диаметр поршня — определяет значение толкающего/тянущего усилия гидроцилиндра  

Диаметр штока — не критический параметр, но не менее важный. При подборе следует ориентироваться на  применяемость на ту или иную технику, при проектировании гидросистем исходить из требуемой грузоподъемности и динамики нагрузки, чтобы избежать изгиба штока  

Ход поршня — важный параметр, определяющий движение рабочего органа и габаритный размер гидроцилиндра в выдвинутом состоянии (определяется разностью расстояний по центрам в сложенном и выдвинутом состоянии)  

Расстояние по центрам (в сложенном состоянии) — определяет присоединительные размеры гидроцилиндра. 

Конструктивное исполнение  — определяет способ крепления гидроцилиндра  

Обозначение	Исполнение крепления корпуса	Обозначение	Исполнение крепления штока
0		Корпус с подготовкой под сварку	0		Шток с подготовкой конца под сварку
1		Проушина с шарнирным подшипником	1		Проушина с шарнирным подшипником
2		Проушина	2		Проушина
3		Цапфы	3	—	—
4		Вилка на корпусе	4		Вилка на штоке
5		Наружная резьба на корпусе	5		Наружная резьба на штоке
6		Внутренняя резьба на корпусе	6		Внутренняя резьба на штоке
7		Корпус с разъемной задней крышкой	7		Разъемная головка штока
8		Корпус со сферой или грибком	8		Шток со сферой или грибком
8		Фланец на корпусе	8		Фланец на штоке