POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN. Ćwiczenie H-1 OKREŚLENIE CHARAKTERYSTYK DŁAWIKÓW HYDRAULICZNYCH

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN. Ćwiczenie H-1 OKREŚLENIE CHARAKTERYSTYK DŁAWIKÓW HYDRAULICZNYCH"

Renata Baran
8 lat temu
Przeglądów:

1 POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN Ćwiczenie H-1 Temat: OKREŚLENIE CHARAKTERYSTYK DŁAWIKÓW HYDRAULICZNYCH Konsutacja i oracowanie: dr ab. inż. Donat Lewandowski, rof. PŁ dr ab. inż. Ryszard Przybył, rof. PŁ mgr inż. Małgorzata Sikora Zatwierdził: rof. dr ab. inż. Franciszek Oryński Łódź, 010 r. Eementy stanowiska wykorzystywanego w ćwiczeniu zostały zakuione w ramac rojektu: - Dostosowanie infrastruktury edukacyjnej Wydziału Mecanicznego Poitecniki Łódzkiej do rognozowanyc otrzeb i oczekiwań rynku racy województwa łódzkiego orzez zaku wyosażenia rzeznaczonego do nowoczesnyc metod nauczania wsółfinansowanego rzez Unię Euroejską z Euroejskiego Funduszu Rozwoju Regionanego w ramac Regionanego Programu Oeracyjnego Województwa Łódzkiego na ata

Eementy stanowiska wykorzystywanego w ćwiczeniu zostały zakuione w ramac rojektu: - Dostosowanie infrastruktury edukacyjnej Wydziału Mecanicznego Poitecniki Łódzkiej do rognozowanyc otrzeb i

2 Temat ćwiczenia: OKREŚLENIE CHARAKTERYSTYK DŁAWIKÓW HYDRAULICZNYCH Ce ćwiczenia: Ceem ćwiczenia jest doświadczane i teoretyczne okreśenie carakterystyk rzeływowyc wybranyc dławików. Program ćwiczenia: Ćwiczenie obejmuje: zaznajomienie się z budową i działaniem stanowiska służącego do badań dławików ydrauicznyc, rzerowadzenie badań doświadczanyc wybranyc dławików, orównanie teoretycznyc i doświadczanyc carakterystyk tyc dławików. Literatura 1. Baszta T.M.: Hydrauika w budowie maszyn. Warszawa, WNT Guion M.: Teoria i obiczanie układów ydrauicznyc. Warszawa, WNT Jamiński J.: Projekt wrzeciennika ściernicy szifierki kłowej do wałków z ydrostatycznym łożyskowaniem wrzeciona. Praca dyomowa wykonana od kierunkiem R. Przybyła. Poitecnika Łódzka 199. Rabinowič B.Z.: Gidravika. Moskva, GIF-ML Stryczek S.: Naęd ydrostatyczny. Tom 1: Eementy. Warszawa, WNT Zieiński A.: Naęd i sterowanie ydrauiczne obrabiarek. Warszawa, WNT WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ a, b wymiary D, d średnica d F k m średnica równoważna (ydrauiczna) oe owierzcni wysokość szczeiny rzeustowość dławika długość szczeiny rzeływowej wykładnik otęgowy zaeżny od carakteru rzeływu ciśnienie sadek ciśnienia Q objętościowe natężenie rzeływu r romień Re iczba Reynodsa t temeratura V objętość x wsółrzędna ub rzemieszczenie wsółczynnik strat miejscowyc ekość dynamiczna wsółczynnik rzeływu

teoretycznyc i doświadczanyc carakterystyk tyc dławików. Literatura 1. Baszta T.M.: Hydrauika w budowie maszyn. Warszawa, WNT 1966. Guion M.: Teoria i obiczanie układów ydrauicznyc.

3 ekość kinematyczna gęstość Indeksy: am rzeływ aminarny tur rzeływ turbuentny T teoretyczny kr krytyczny rz rzeczywisty. DŁAWIKI HYDRAULICZNE Dławiki są to eementy ydrauiczne, które umieszcza się na drodze rzeływu oeju w ceu zmiany natężenia rzeływu ub wytworzenia sadku ciśnienia. Carakter rzeływu cieczy rzez dławik zaeży od geometrii dławika, właściwości cieczy oraz arametrów zasiania. Przeływ może być aminarny, turbuentny, ośredni. W ogónym rzyadku zaeżność objętościowego natężenia rzeływu Q od sadku ciśnienia na dławiku jest nastęująca [1, 6]: gdzie: 0, 5 m 1. Q k m (1) Da rzeływu aminarnego wykładnik m 1, a wzór (1) rzyjmuje ostać: Q k () am Scematy najczęściej sotykanyc dławików, ic rzeustowość k am oraz warunki zacowania rzeływu uwarstwionego zestawiono w tab. 1. Przeustowość k am dławika gwintowego (tab. 1, oz. ) obicza się o odstawieniu średnicy równoważnej d [], którą da rzekroju niekołowego okreśa zaeżność F d () U We wzorze () F oznacza oe rzekroju orzecznego szczeiny rzeływowej, a U to obwód zwiżony tego rzekroju. Wartości średnic równoważnyc d da różnyc kształtów szczeiny odano w tab..

Carakter rzeływu cieczy rzez dławik zaeży od geometrii dławika, właściwości cieczy oraz arametrów zasiania. Przeływ może być aminarny, turbuentny, ośredni.

4 Tabica 1. Dławiki da rzeływu uwarstwionego L. Szkic dławika Przeustowość k u Warunki 1 1 k am d 18 d Re Rekr 0 00 k am d 18 długość inii śrubowej d Re Rekr 0 00 k am b 1 10 Re Rekr 1100 k am D 1 D 10 Re Rekr k am d 6 n d z w d z d d w w Re Rekr k am wg wzoru () r 10 1 Re Rekr 1100

18 długość inii śrubowej d Re Rekr 0 00 k am b 1 10 Re Rekr 1100 k am D 1

5 Tabica. Średnice równoważne da różnyc kształtów szczeiny rzeływowej L. Kształt szczeiny Średnica równoważna d 1 - trójkąt równoramienny - trójkąt równoboczny d 1 b b 1 a d a - rostokąt d ab a b - kwadrat d a Dość często sotykany jest dławik ze ścięciem wzdłuż tworzącej (tab. 1, oz. 6). Ogónie dostęna iteratura nie odaje jednak wzoru na rzeustowość tego dławika. Na odstawie badań rzerowadzonyc w IOiTBM [] można ją obiczyć z zaeżności: k am r 5 W 1 arcsin W W W () gdzie: W, r. Wzory zamieszczone w tab. 1 wskazują, że w rzyadku rzeływu aminarnego strumień Q jest odwrotnie roorcjonany do ekości. W rzyadku rzeływu turbuentnego można rzyjąć da ceów raktycznyc, że rzeływ ten nie zaeży od ekości oeju. Wskaźnik m = 0,5, a strumień objętości oeju jest równy Q 0,5 k tur (5) Przeustowość k tur da różnyc dławików z rzeływem turbuentnym można obiczyć z wzorów odanyc w tab.. 5

(tab. 1, oz. 6). Ogónie dostęna iteratura nie odaje jednak wzoru na rzeustowość tego dławika.

6 Tabica. Dławiki da rzeływu turbuentnego L. Szkic dławika Przeustowość k tur Warunki 1 F d 1 Wg [L.] k tur F - da 5 < Re < 00 Re 1,5 1,Re - da 00 < Re < ,59 0,7Re - da Re > ,59 5,5Re 11,7 0,17 0,5 F d d 1 1,7 1,9 Wg [L.] F da k tur F 1 1,6 F da 1,6 1 Przeływy aminarny i turbuentny formują się w dławikac w ściśe okreśonyc warunkac. Jeśi te warunki nie są zacowane, często wystęuje rzeływ ośredni, rzy którym 0, 5 m 1. Dławiki znajdują szerokie zastosowanie w zaworac sterującyc natężeniem rzeływu, takic jak zawory dławiące, zawory dławiąco-zwrotne, reguatory rzeływu i syncronizatory (dzieniki strumienia). 6

] F da k tur F 1 1,6 F da 1,6 1 Przeływy aminarny i turbuentny formują się w dławikac w ściśe okreśonyc warunkac.

7 . ŁĄCZENIE DŁAWIKÓW Dławiki można łączyć równoege (rys. 1a), szeregowo (rys. 1b) ub tworząc kombinacje ołączeń równoegłyc i szeregowyc. Rys. 1. Łączenie dławików: a) równoegłe, b) szeregowe Przy równoegłym ołączeniu n dławików: Q n i1 k i m i (6) a jeśi dławiki są jednakowe, to: Q nk m (7) Przy szeregowym ołączeniu n jednakowyc dławików: Q k n m (8). PRZEBIEG ĆWICZENIA W ramac ćwiczenia zostaną okreśone carakterystyki rzeływowe stałyc dławików, które wskaże rowadzący. Carakterystyki te obrazują zaeżność strumienia objętości oeju Q, rzeływającego rzez dławik, od sadku ciśnienia na tym dławiku. Wsomniane zaeżności naeży wyznaczyć na drodze doświadczanej i teoretycznej. Badania doświadczane zostaną rzerowadzone na stanowisku, którego scemat rzedstawiono na rys.. 7

8 Licznik imusów Q t 1 Rejestrator 10 9 Rys.. Scemat stanowiska do badania dławików 1 fitr wstęny, oma zębata, fitr dokładny, zawór rzeewowy, 5 badany dławik, 6,7 rzetworniki ciśnienia, 8 - termoara, 9 zawór rogowy, 10 rzeływomierz zębatkowy, 11 icznik imusów, 1 rejestrator Przed rzystąieniem do badań naeży orównać eementy stanowiska ze scematem, okreśić funkcje tyc eementów w układzie, srawdzić działanie zmontowanego układu, ustaić koejność rowadzenia rób i ic warunki, a w szczegóności wartości ciśnień rzed dławikiem 1 i za dławikiem. Po rzygotowaniu stanowiska rzerowadzić badania doświadczane natężenia rzeływu Q w funkcji sadku ciśnienia = 1. Podczas badań utrzymywać możiwie stałą temeraturę oeju. Wyniki rób wisać do tabei w karcie omiarów. 8

zębatkowy, 11 icznik imusów, 1 rejestrator Przed rzystąieniem do badań naeży orównać eementy stanowiska ze scematem, okreśić funkcje tyc eementów w układzie, srawdzić działanie

9 Lekość kinematyczna Temeratura t Rys.. Zaeżność ekości oejów ydrauicznyc od temeratury wg [L. 5] 1 - Hydro 10, - Hydro 0, - Hydro 0, - Hydro 0, 5 - Hydro 50, 6 - Hydro 70, 7 - oej AMG-10 W oarciu o wyniki omiarów temeratur osługując się wykresem z rys. okreśić ekość użytego oeju. Na wykresie odano ekość kinematyczną w centystokesac (1 cst = 10-6 m /s). Zatem, aby uzyskać ekość dynamiczną w askaosekundac, trzeba skorzystać z wzoru gdzie: gęstość oeju w kg/m. 10 6, 9

omiarów temeratur osługując się wykresem z rys. okreśić ekość użytego oeju.

10 Lekość dynamiczną oeju L-HL 6 można odczytać bezośrednio z rys., który obrazuje zaeżność tej ekości od temeratury t otrzymaną z badań. Rys.. Zaeżność ekości dynamicznej od temeratury na odstawie badań oeju ydrauicznego L-HL 6 wg PN-91/C-96057/0 (Hydro 0 wg PN-71/C-96057) Nastęnie naeży obiczyć i wisać do karty omiarów wartości teoretycznyc natężeń rzeływu Q T. Sorządzić wykresy rzebiegów doświadczanyc i teoretycznyc we wsółrzędnyc roorcjonanyc. Na odstawie wykresów doświadczanyc narysowanyc we wsółrzędnyc ogarytmicznyc wyznaczyć wartości wsółczynników otęgowyc m. Sformułować wnioski na temat zgodności wyników doświadczenia z teorią oraz rzeczywistego carakteru rzeływu w badanyc dławikac. 10

omiarów wartości teoretycznyc natężeń rzeływu Q T. Sorządzić wykresy rzebiegów doświadczanyc i teoretycznyc we wsółrzędnyc roorcjonanyc.

Podobne dokumenty

Ćwiczenie H-2 WPŁYW UKŁADU ZASILANIA NA MIKROPRZEMIESZCZENIA W DWUSTRONNEJ PODPORZE HYDROSTATYCZNEJ (DPH)

Ćwiczenie H-2 WPŁYW UKŁADU ZASILANIA NA MIKROPRZEMIESZCZENIA W DWUSTRONNEJ PODPORZE HYDROSTATYCZNEJ (DPH) POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBABIAEK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN Ćwiczenie H-2 Temat: WPŁYW UKŁADU ZASILANIA NA MIKOPZEMIESZCZENIA W DWUSTONNEJ PODPOZE HYDOSTATYCZNEJ (DPH) Konsultacja i oracowanie: Zatwierdził: