Методические указания к выполнению контрольных заданий

Контрольные задания, выполняемые студентами, преследуют двоякую цель: с одной стороны, более глубоко изучить основные разделы курса «Гидро – пневмопривод автотранспортных средств», с другой стороны – понять, как изученные закономерности, применять при решении практических задач.

Задачи №№1,2,3,4. Эти задачи составлены по теме «Тормозные системы».

В задачах №№1,2 используются раздел «Статика» курса «Основы гидравлики» и раздел основного курса «Гидроцилиндры».

При решении этих задач необходимо составить уравнение сил, действующих на подвижную часть тормозного механизма и последовательно определять давление и силу, приложенную к тормозной педали.

Задача №3 решается с использованием основного уравнения термодинамики при изотермическом расширении газа:

P₁W₁=P₂W₂ (1)

где

Р₁ –начальное давление в резервуаре;

Р₂ – давление в системе после первого нажатия педали тормоза;

W₁- объем резервуаров накопителей;

W₂ – объем системы – резервуары накопители и тормозные цилиндры.

Задача№4. Эта задача относится к разделу «Гидравлический расчет гидролиний» курса «Основы гидравлики» и разделу основного курса «Гидропривод».

При решении задачи используется закон Гука для жидкости:

- (2)

где

- -ΔW – изменение объема рабочей жидкости при изменении давления на величину ΔP;

-W – начальный объем жидкости;

-К – модуль упругости жидкости.

Для нахождения скорости движения тормозных колодок, диаметров подводящих гидролиний необходимо рассматривать тормозную систему, как последовательно и параллельно соединенные гидролинии. Считая режим движения жидкости ламинарным, записать уравнение:

(3)

где

- длина соответствующего участка гидролинии, м;

d – диаметр гидролинии, мм;

V – скорость движения жидкости в трубе, м/с;

g –ускорение свободного падения, м/с²;

Q – расход рабочей жидкости, м³/с.

Задачу можно решить графоаналитическим методом, построив характеристику каждой гидролнии, а затем – совместную характеристику всей системы и по известному давлению определить расходы в каждой гидролинии и скорости перемещения тормозных колодок. При равенстве скоростей перемещения тормозных колодок можно определить – ΔP в каждой гидролинии и определить диаметры гидролиний.

Задачи №№5,6,7.Эти задачи составлены по теме «Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания». Для решения этих задач необходимо обратиться к разделам курса «Основы гидравлики» в которых рассматриваются такие вопросы, как понятия избыточного и абсолютного давлений, характеристики гидросистемы и определение потерь напора на местных сопротивлениях и подлине, а из основного курса – понятие напора насоса.

При решении задачи №5 необходимо использовать следующие формулы:

(4)

где

Σh – сумма потерь напора;

ξ – коэффициент сопротивления;

V – скорость движения жидкости в выходном сечении местного сопротивления;

g – ускорение свободного падения.

(5)

H_н – напор насоса;

H_вых, H_вх – соответственно напоры на выходе и входе насоса.

В задачах №6,7 характеристики насосов заданы в табличным способом. Для построения напорных характеристик центробежных насосов при других оборотах необходимо воспользоваться формулами подобия:

(6)

(7)

(8)

где

Q₁,Q₂ – расходы рабочей жидкости соответственно при оборотах Насоса n₁ и n₂;

H₁,H₂ – напоры насосов при соответствующих оборотах;

N₁,N₂ – мощности насосов при соответствующих оборотах;

D₁, D₂ – диаметры насосных колес.

Задачи №6,7 решаются графоаналитическим способом.

Задачи №8,9,10.Эти задачи относятся к теме система смазки коленчатого вала. Так же как и в задачах по системе охлаждения, необходимо построить напорную характеристику насоса Q=f(p).При решении этих задач необходимо использовать раздел курса “Основы гидравлики” – “Гидравлический расчет длинных и сложных гидромагистралей”.Гидравлические потери определяют графоаналитически, составляя гидравлическую характеристику гидролиний: ∑∆p=f(Q) (9)

Для построения характеристик гидролиний учитываются, как потери по длине

(10),

так и потери на местных сопротивлениях (формула – 4).

Прежде всего строят характеристики отдельных простых гидролиний по данным расчета потерь напора при различных значениях расхода.На основе характеристик отдельных гидролиний строят общую характеристику гидромагистрали.

При расчете последовательно соединенных гидролиний общую характеристику гидромагистрали получают путем сложения характеристик отдельных гидролиний по направлению оси напора, Δр=f(Q),так как по всем участкам такой гидромагистрали протекает одинаковый расход, т.е. потери всей гидромагистрали равны сумме потерь отдельных гидролиний.

В случае параллельно соединенных гидролиний общую гидравлическую характеристику гидромагистрали получают путем сложения отдельных характеристик по направлению оси расхода Q, так как гидравлические потери во всех параллельных гидролиниях равны. При смешанном соединении гидролиний вначале складываются гидравлические характеристики параллельно соединенных гидролиний (по оси Q), а затем к ним добавляют гидравлическую характеристику последовательно присоединенных гидролиний. Точка пересечения суммарной характеристики ΔР=f(Q) с характеристикой насоса Q=f(P) определяет расход и давление, развиваемое давлением.

Задачи №11,12,13.Эти задачи относятся к теме основного курса «Амортизаторы транспортных средств». Для решения этих зодоч необходимо использовать уравнение истечения жидкости через отверстия:

…………….(11)

где

μ – коэффициент расхода;

S – площадь проходного сечения дросселя;

ρ – плотность рабочей жидкости;

- перепад давления на дросселе.

Кроме названного уравнения, необходимо записать уравнение сил, действующих на поршень амортизатора и использовать уравнение расхода для гидроцилиндра.

Задачи №14,15,116,17. Задачи составлены по теме «Расчет простейшего карбюратора». Для решения этих задач необходимо кроме уравнения истечения жидкости через отверстие (формула - (11)) необходимо использовать уравнение Бернулли для потока реальной жидкости:

Ζ+ ………………(12)

являются равными.