Главная  Промышленность 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 [ 154 ] 155 156 157 158 159 160 161 162

каются они до 200 ат с полезной емкостью 0,5-25 л. Аккумуляторы наполняют азотом для обеспечения взрывобезопасности, а также для уменьшения процесса коррозии стенок.

Расчет аккумулятора состоит в определении его объема, частоты колебаний и времени срабатывания на заданный гидродвигатель.

Расчет полезного объема аккумулятора

Обозначим общий объем аккумулятора Vi и абсолютное давление газа в нем перед поступлением в него жидкости pi. Пусть

затем происходит зарядка аккумулятора жидкостью до тех пор, пока объем газа не станет V3 (рис. 288) и давление рз, которое является наибольшим давлением газа в аккумуляторе. Предположим, далее, что аккумулятор разряжается на гидросистему так, что давление в нем падает до р2 и газ расширяется до Уо-уд При медленном наполнении и



0) . 6)

Рис. 288. К расчету полезного объема аккумулятора;

т Pz<p<P]

а - схема; б - изотермический процесс; в - адиабатический процесс

опорожнении аккумулятора процесс будет изотермическим, следовательно, можно записать

PiVi = P2V2 = РУг-При быстро протекающих процессах теплообмен со средой не успевает осуществиться и связь давления с изменением объема характеризуется уже адиабатическим законом

и V, = П



где Т - абсолютная температура; к - показатель адиабаты. Полезный объем аккумулятора Vo = 2- У г вычисляют в долях от общего объема аккумулятора. На рис. 288 показаны

кривые изменения -у- =f{p) для адиабатического и изотерми-

ческого процессов.

Пусть, например, имеем избыточное давление наполнения аккумулятора pi = 50 ат. Кроме того, пусть рз = 170 и рг = 100 ат. Тогда для изотермического процесса Vo = 70-50 = 20% общего объема аккумулятора.

Расчет аккумулятора как демпфера колебаний

Для того чтобы аккумулятор демпфировал пульсации давления, возникающие в гидросистеме (например, вследствие неравномерности подачи насоса), необходимо, чтобы его резонансная частота была приблизительно равна частоте пульсации. Так, у насоса, работающего при п = 2000 об/мин и имеющего девять ци-

„ г 2000-9 „пп т-

линдров, частота пульсации f = - = 300 гц. Если резонанс-

ная частота аккумулятора будет близка к частоте пульсаций, то демпфирование этих пульсаций будет эффективным.

Определим резонансную частоту аккумулятора и построим его амплитудно-частотную характеристику.

Дифференциальное уравнение движения поршня аккумулятора в предположении линейной зависимости силы трения от скорости имеет вид

М + г} - + Кх ApF, (204)

dt di

где М = Ml + М2 + Мз- приведенная масса, равная сумме

масс: поршня Mi, жидкости в аккумуляторе Мг и приведенной массы жидкости в присоединительной трубке

I - длина трубки;

f - площадь поперечного сечения трубки; F - площадь поршня аккумулятора;

коэффициент демпфирования, К - упругая константа газового объема (жесткость газовой пружины); Ар - изменение давления в жидкости под поршнем аккумулятора.

Однако



AQ = AQa + AQo,

где AQa - расход, поступающий в аккумулятор; AQo- расход, направляемый в гидросистему: AQ - расход, даваемый насосом (рис. 288, а). Так как

AQo = AQ - AQa

Ар =

Q-CV>,

dQ V dt

= a потому Ар = AQ - F dQo Q Q \ dt

Следовательно, дифференциальное уравнение имеет вид

AQ - F

УИ--[-

dx dt

Кх =

dx \ dt

(205)

Представим уравнения (204) и (205) в операторной форме:

(206) (207)

Мх Is + §s + /С] = ApF,

где s - оператор Лапласа.

Составим, следуя Расселу [70], передаточную функцию, разделив уравнение (206) на уравнение (207):

Др s2 -]--»s + K 2р

2pf2

Очевидно, что при sО (т. е. при ю-О), а также и при

S -V ОО

Др 2р ДО Q

Кроме того, отбрасывая член, представляющий собой квадрат частоты, а также член, отражающий силу трения поршня, получим передаточную функцию в виде

Др I 2р

Ts + 1

где Т =

-- - постоянная времени. KQ



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 [ 154 ] 155 156 157 158 159 160 161 162