Практическая работа №2
Цель: Сформировать представление о принципе работы гидравлического домкрата, приобрести навыки расчета грузоподъемности гидравлического домкрата.
Литература:
1. В.Г. Ерохин, М.Г. Маханько «Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники», М.: «Энергия», 1979, стр. 80 - 84.
Оборудование и принадлежности: инструкционная карта, калькулятор, справочные таблицы.
1. Общие сведения
Домкраты обычно предназначаются для подъема грузов на небольшую высоту и находят широкое применение на монтажных работах при подъемах и выверке как отдельных частей, так и целых сооружений. Домкрат устанавливают под грузом и упирают в него выдвижной частью. Высота рабочего хода домкрата невелика, поэтому подъем груза на высоту, превышающую ход домкрата, производят в несколько приемов. В этих случаях под груз подкладывают, например, шпальные клетки, либо отдельные брусья или доски. Скорость подъема домкратами незначительна. Домкраты выпускаются с различной грузоподъемностью - от 0,5 до 300 т и в большинстве своем имеют ручной привод. По конструкции домкраты разделяются на реечные, винтовые и гидравлические.
Гидравлический домкрат (рис.1) состоит из цилиндра 6, являющегося одновременно его корпусом, поршня 5, насоса 1, всасывающего 3, нагнетательного 4 и спускного 7 клапанов. При ручном приводе насос и бак 2 с жидкостью объединены с корпусом домкрата.
Рисунок 1- Гидравлический домкрат: а — с ручным приводом; б — тянущий для натяжения стержней
Рабочей жидкостью служит минеральное масло или незамерзающая смесь (вода, смешанная со спиртом или глицерином). Рукояткой 8 плунжеру насоса сообщается возвратно — поступательное движение. При движении плунжера вправо цилиндр насоса через всасывающий клапан заполняется жидкостью, а при движении влево жидкость под давлением через нагнетательный клапан поступает под поршень основного цилиндра.
|
|
Гидравлические домкраты с ручным приводом имеют грузоподъемность до 200 т. и высоту подъема до 0,18 — 0,2 м. При машинном приводе жидкость в цилиндр домкрата подается от отдельного гидравлического насоса, а грузоподъемность одиночного домкрата может достигать 500 т. при машинном приводе несколько домкратов могут быть приведены в действие от одной насосной станции и осуществлять подъем крупных сооружений.
Для натяжения стержней или канатов при монтаже предварительно напряженных конструкций применяют тянущие домкраты (рис. 1, б). Такой домкрат состоит из цилиндра 11, штока 10 с поршнем 12, стойки 13 и упорной плиты 14. на конце штока имеется гайка 9 для соединения его со стержнем. Домкрат закрепляют в стойке, служащей упором. При подаче масла в домкрат, шток вместе с поршнем перемещается, производя натяжение стержня. Тянущие домкраты развивают усилие 630 и 1000 кН при ходе штока 315 и 400 мм и работают от насосной станции с рабочим давлением 40 Мпа.
Гидравлические домкраты имеют большое количество достоинств, среди которых:
- быстрый и легкий подъем;
- отличная устойчивость груза в поднятом положении;
- удобная и небольшая по размерам конструкция.
Рабочее давление жидкости в таких устройствах может быть создано вручную при помощи рукоятки насоса или же электрокомпрессора. По конструкции гидравлические домкраты бывают вертикальными бутылочными и подкатными. Последние устанавливаются на колесики, за счет которых они становятся мобильными. Такие подъемники предназначены для интенсивного использования.
|
|
Бутылочные домкраты бывают одноштоковыми и двуштоковыми. Первые считаются более надежными и долговечными. Они используются преимущественно для грузового транспорта, потому как имеют высокий подхват. Такие устройства не подходят для легковых машин.
Двуштоковые домкраты обладают такими же характеристиками, как и одноштоковые. Единственным отличием является то, что в их конструкции имеется телескопический шток. Главным преимуществом таких устройств является возможность подъема груза на довольно большую высоту.
Гидравлические домкраты имеют компактные размеры, но при этом высокую грузоподъемность, большое значение КПД и достаточный коэффициент передачи усилия. Их подъемный механизм перемещается очень плавно. К минусам таких устройств можно отнести небольшую высоту подъема, необходимость в проведении регулярного техобслуживания, непродолжительный срок службы и дорогой ремонт.
Грузоподъемность гидравлических домкратов составляет от одной до нескольких сотен тонн. Данные устройства - одни из самых сложных в обслуживании. Так, чтобы домкрат был в рабочем состоянии, необходимо регулярно проверять уровень масла, следить за тем, чтобы сальники и клапаны были герметичными. Транспортировать и хранить такое устройство можно только в вертикальном положении. В ином случае рабочая жидкость просто вытечет из резервуара.
|
|
1. Задание: Ознакомиться с конструкцией домкрата и произвести его расчет по заданным параметрам: усилие на рукоятке Рр, Н; диаметр поршня D, мм; диаметр плунжераd, мм; отношение длины рычага к длине толкателя L/ l; ход плунжера h, мм; КПД механизма η, высота подъема груза Н, мм.
Исходные данные для расчета:
| № варианта | Рр, Н | D, мм | d, мм | L/ l | h, мм | η | Н, мм |
| 0,75 | |||||||
| 0,75 | |||||||
| 0,75 | |||||||
| 0,75 | |||||||
| 0,78 | |||||||
| 0,78 | |||||||
| 0,78 | |||||||
| 0,8 | |||||||
| 0,8 | |||||||
| 0,8 |
1. Ход выполнения работы:
1. Определим усилие на плунжере по формуле (1):
где Рр - усилие на рукоятке, Н
L/ l - отношение длины рычага к длине толкателя;
η - КПД механизма.
1. Определим давление рабочей жидкости под плунжером, передаваемое в цилиндр по формуле (2):
1. Определим грузоподъемность домкрата по формуле (3):
где D – диаметр поршня, см;
Переводим грузоподъёмность в кг (тонны).
1. Определим объем рабочей жидкости, подаваемый плунжером в единицу времени по формуле (4):
(см3/мин), (4)
где d – диаметр плунжера, см;
h – величина хода плунжера, см;
z – возможное число рабочих ходов рукоятки в минуту, z = 30;
α–коэффициент, учитывающий утечку жидкости через уплотнения, α = 0,9 … 0,95
1. Определим скорость подъема поршня с грузом по формуле (5):
где D – диаметр поршня, см;
V - объем рабочей жидкости, подаваемый плунжером в единицу времени, см3/мин.
1. Определим время подъема груза на высоту Н по формуле (6):
Результаты вычислений оформите в виде таблицы:
| вариант | Рп, Н | р, бар | Q, Н | V, см3/мин | v, см/мин | t, мин |
Вывод: В ходе выполнения лабораторно-практической работы познакомились ……, приобрели навыки …….
1. Контрольные вопросы
1) Назначение домкратов.
2) Классификация домкратов по конструкции.
3) Конструкция гидравлического домкрата.
4) Рабочие жидкости гидравлического домкрата.
5) Преимущества гидравлического домкрата.
2. Изучение работы лифтов:
Общее устройство лифта.
Основу конструкции лифта составляет механизм подъема на основе применения
лебедки или гидроцилиндра с канатной системой передачи движения кабине.
Пассажиры и грузы перемещаются в специально-оборудованной кабине с закрываемыми
дверями, которые имеют блокировочные устройства, исключающими
возможность движения при открытых створках.
Для центрирования кабины (противовеса) в горизонтальной плоскости и исключения
поперечного раскачивания во время движения, применяются направляющие,
устанавливаемые на всю высоту шахты лифта.
Направляющие обеспечивают возможность торможения кабины (противовеса)
ловителями при аварийном превышении скорости и удерживают ее до момента
снятия с ловителей.
Пространство, в котором перемещается кабина и противовес ограждается на
полную высоту и называется шахтой.
На погрузочных площадках обслуживаемых этажей шахта имеет автоматически
запираемые двери с блокировками безопасности.
Помещение, в котором устанавливается подъемная лебедка и другое необходимое
оборудование, называется машинным помещением.
При нижнем расположении машинного помещения и, в некоторых других случаях,
над шахтой устанавливаются отводные блоки в специальном блочном помещении.
Часть шахты, расположенная ниже уровня нижней посадочной площадки,
образует приямок, в котором размещаются упоры или буферы, ограничивающие
ход кабины (противовеса) вниз и останавливающие с допустимым ускорением
замедления.
Для предотвращения аварийного падения кабины (противовеса) лифт оборудуется
автоматической системой включения ловителей от ограничителя скорости,
срабатывающей при аварийном превышении скорости.
Ловители устанавливаются по боковым сторонам каркаса кабины
(противовеса) и приводятся в действие канатом, охватывающим шкив ограничителя
скорости.
В приямке устанавливается натяжное устройство ограничителя скорости.
Ограничитель скорости может устанавливаться в машинном, блочном помещении;
на кабине и противовесе.
Срабатывание ограничителя скорости приводит к торможению каната ограничителя
скорости и включению ловителей.
Станция управления работой лифта, приборы и аппараты находятся в машинном помещении.
Соединение электрического оборудования кабины со станцией управления обеспечивается
посредством подвесного кабеля и жгута проводов, смонтированного в шахте.
Датчики замедления, шунты датчика точной остановки и устройства контроля
шахтных дверей также устанавливаются в шахте.
При наличии копираппарата основные элементы контроля положения кабины
входят в состав его конструкции, а в шахте располагается бесконечная перфорированная
лента его приводного шкива.
Схема типовой конструкции пассажирского лифта приведена на рис. 1.
Рис.1. Общий вид пассажирского лифта
1 - монорельс; 2 - ограничитель скорости; 3 - лебедка; 4 - станция управления; 5 - тяговые
канаты; 6 - кабина; 7 - подвесной кабель; 8 - клемная коробка; 9 - направляющие
противовеса; 10 - направляющие кабины; 6 - подвесной кабель; 11 - индикатор положения
кабины; 12 - дверь шахты; 13 - вызывной аппарат; 14 - пружинный буфер кабины;
15 - пружинный буфер противовеса; 16 - вводное устройство; 17 - противовес; 18 - канат
ограничителя скорости; 19 - натяжное устройство каната ограничителя скорости; 20 - шунт
датчика точной остановки; 21 - датчик точной остановки; 22 - шунт датчика замедления;
23 - датчик замедления кабины; 24 - понижающие трансформаторы
Приведенная выше типовая конструкция пассажирского лифта не является
единственно возможным решением.
В зависимости от назначения, скорости передвижения кабины и типа привода
конструктивные решения могут отличаться большим разнообразием.
Так для скоростных лифтов характерно наличие безредукторного привода
КВШ от тихоходного двигателя постоянного тока и применение гидробуферов
вместо пружинных.
При больших скоростях в кабине применяется принудительная система вентиляции, создающая в салоне небольшое избыточное давление.
Отличительные особенности имеет конструкция ограничителя скорости и ловителей скоростного лифта.
На конструкции лифта оказывает влияние и расположение машинного помещения.
При нижнем машинном помещении в верхней части шахты оборудуется дополнительное блочное помещение.
Больничные лифты оборудуются глубокими кабинами и приводом, обеспечивающим повышенную точность остановки и плавность хода кабины.
Жесткая конкуренция ведущих лифтостроительных фирм стимулирует поиск
новых прогрессивных решений не только в части совершенствования основных
функциональных узлов, но и в решении задач компоновки и размещения лифтового
оборудования.
Д/з:
- Тема: ленточные конвейеры: виды, область применения каждой модификации. Устройство машины.