Лекция: Лекция 6. Компьютерные сети

Зусилля F, що розвивається поршневим ГЦ і швидкість V переміщення поршня з|із| штоком визначаються з|із| наступних|слідуючих| виразів:

— при з'єднанні|сполученні, сполуці| джерела гідравлічної енергії з|із| поршневою порожниною ГЦ, а штокової — із|із| зливом

(1)

де: Sn= D2/4, Sш = n (D2 — d2 ) /4 — площі|майдани| поршня із сторони поршневий н штокової порожнин, м2;

Рn>Рш — тиск|тиснення| в поршневій і штоковій порожнинах, МПа;

— загальний|спільний| КПД|, практично рівний його механічному КПД|, що характеризує втрати на тертя при русі в ущільненнях поршня і штока, звичайно приймається рівним 0,9.

Рис.1. Поршневий гідроциліндр

1,4 — поршнева і штокова порожнина; 2 — поршень; 3 — підводи;

5 — корпус ГЦ; 6 -шток.

Vn=QB/Sn (м/с), (2)

де Q — витрата рідини, що подається в поршневу порожнину, м/с;

— об'ємний КПД| гідроциліндра, характеризує витоки в гідроциліндрі з|із| однієї порожнини в іншу, а також з|із| штокової — назовні, що для придатного до експлуатації гідроциліндра неприпустимо|недопустимо| і тому приймає = 1;

— при з'єднанні|сполученні, сполуці| джерела гідравлічної енергії з|із| штоковою порожниною ГЦ, а поршневий із|із| зливом:

Fm = (Рm Sm -Pn Sn) (MH); (3)

Vm =Qm/Sm (м/с); (4)

При постійній витраті рідини Q, що подається в поршневу і штокову порожнині ГЦ, відношення|ставлення| швидкостей рівне :

Vn/Vm= (D2-d2)/D2, (5)

Тобто обернено пропорційно до відношення|ставлення| площ|майданів| в поршневій і штоковій порожнинах.

У разі, коли Q вимірюється в л/мін, а S в мм, вирази (2) і (4) приймають вигляд|вид|:

Vn 0,017*Qn/Sn, (м/с) (6)

Vш 0,017*Qш/Sш, (м/с)

Потужність споживана ГЦ рівна :

Nпотр = pQ*103 (кВт) (7)

де р — тиск|тиснення| в напірній (сполученої|з'єднаної| з|із| джерелом гідравлічної енергії ) порожнині, МПа

Q — витрата рідини, що подається туди.

Потужність, що віддається ГЦ (ефективна):

N3=FV, (8)

де F — зусилля, що розвивається штоком ГЦ;

V — швидкість що розвивається штоком.

Матеріал ГЦ можна вибрати залежно від величини номінального тиску|тиснення| в ГЦ, користуючись рекомендаціями:

— кована сталь — при Рн > 20 МПа;

— сталеві безшовні гарячекатані

холоднотягнуті, холоднокатані труби — при Рн < 20 МПа;

— високосортні чавуни — при Рн < 15 МПа;

— сірий чавун і алюміній — при Рн < 10 МПа.

Для штоків і поршнів гідроциліндрів використовують сталеві поковки| .
Товщину стали ГЦ визначають по формулі :

(9)

де Рпр — пробний тиск|тиснення|, яким випробовують|відчувають| ГЦ (звичайно Рпр=1,2 Р);

б — межа міцності матеріалу.

бр=бв= 180 — 270 МПа для сірих чавунів;

бр| = бв| = 360 — 430 МПа для легованих;

бр| =бв = 200 — 900 МПа для вуглецевих і низьколегованих сталей|;

n — коефіцієнт запасу міцності ( від 3 до 6; при Рн< 30 МПа n = 3 )

2,3|із| — величина враховує, мінусовий допуск|допущення| на товщину стінки і корозію зовнішньої поверхні.

Товщину денця ГЦ визначають по формулі:

— плоского (м) (10)

— сферичного (м) (11)

де — допустима напруга|напруження| на розрив (розтягування).

Методичні рекомендації для розв'язування завдань|задач|

Приклад|зразок|: Вибір параметрів ГЦ при початкових|вихідних| даних: номінальний тиск|тиснення| в гідросистемі Рн=18 МПа; максимальне зусилля, що розвивається гідроциліндром при з'єднанні|сполученні, сполуці| джерела гідравлічної енергії з|із| поршневою порожниною ГЦ і рух поршня із|із| сталою швидкістю, Fn = 0,28 МН|; з|із| штоковою Fm = 0,16 МН|; хід поршня S — 300 мм час переміщення поршня з|із| штоком на повний|цілковитий| хід при з'єднанні|сполученні, сполуці| джерела гідравлічної енергії з|із| поршневою порожниною ГЦ t = 3,0 сік; загальний|спільний| КПД| ГЦ = 0,9 .

По номінальному тиску|тисненню| в гідросистемі призначаємо матеріал Ст20. Діаметр поршня ГЦ розраховуємо по заданому максимальному зусиллю F, використовуючи вираз|вираження| (1):

(12)

У цьому виразі невідомими є|з'являються, являються| шуканий діаметр поршня D, а також Рn, Рши d

Діаметр штока d визначаємо з|із| умови збереження|зберігання| стійкості повністю висунутого штока під дією зусилля, що розвивається ГЦ. Для цього використовуємо формулу Ейлера:

Fn=k EI/L2, (13)

Де: к-| коефіцієнт, що враховує характер|вдачу| закріплення ГЦ і з'єднання|сполучення, сполуки| штока з|із| приводним механізмом (до 1 — обидва шарнір але|та|; до 2 один шарнірно, інший жорстко; до 4 обидва жорстко);

Е — модуль пружності матеріалу штока ( сталь — 2x10 МПа );

L — довжина стислої ділянки при повністю висунутому штоку ( практично хід поршня, м);

I = р d2/68 — момент інерції перетину штока м4 .

З|із| виразу|вираження| (13) знаходимо|находимо| d :

, (м) (14)

Одержаний|отриманий| d округляємо|округлюємо| до найближчого з|із| нормального ряду|лави, низки| по ГОСТ 12447 — 80, откуда d = 28,0 мм.

Тиск|тиснення| Рш в силовій порожнині ГЦ пропорційно силам опору руху рідини, що витісняється з|із| штокової частини|частки| ГЦ в зливний бак. Рекомендується, щоб його величина не перевищувала 5% номінального тиску|тиснення|, тобто орієнтовно можна прийняти Рш = 0,05 Рн. Номінальний тиск|тиснення| в поршневій порожнині ГЦ при русі поршня відрізняється від номінального тиску|тиснення| джерела гідравлічної енергії на величину втрат тиску|тиснення| на тертя в напірному трубопроводі, яку також рекомендується обмежити 5% номінального тиску|тиснення|, тобто орієнтовно можна прийняти Рn = 0,95 Рн.

Підставляючи в (12) одержані|отримані| по виразу|вираженню| (14) значення d і прийняті значення для Рn і Рш, одержимо|отримаємо| :

(15)

Звідки:

Одержаний|отриманий| D також округляється до найближчого з|із| нормального ряду|лави, низки| по ГОСТ 1244? — 80, звідки D = 160 ми.

Діаметр визначається не тільки|не лише| з|із| умови збереження|зберігання| стійкості (див. (13) і (14)), але також по заданому зусиллю Fш що розвивається при з'єднанні|сполученні, сполуці| джерела гідравлічної енергії з|із| штоковою порожниною. Тиск|тиснення| в порожнинах ГЦ можна прийняти аналогічно виразам, прийнятим (12), тобто Рш=0,95 Рн, а Рн= 0,05Рн. Підставляючи їх у вираз|вираження| (3), одержимо|отримаємо|:

(17)

Звідки:

Одержаний|отриманий| d округляємо|округлюємо| до найближчого з|із| нормального ряду|лави, низки| н приймаємо d=100мм.

Одержаний|отриманий| по виразу|вираженню| (18) діаметр штока d більше первинного, визначеного по виразу|вираженню| (14), і тому остаточно приймаємо більше значення діаметру штока, тобто d=100 мм.

З урахуванням|з врахуванням| вибраного діаметру штока можна одержати|отримати| розрахований по виразу|вираженню| (16) діаметр поршня. Діаметр штока входить в чисельник виразу|вираження| (16). Збільшення його навіть в 3,6 разу (з 28 до 100 мм) приводить|призводить, наводить| до збільшення діаметру поршня D всього на 1,2% (з 155 до 156,8 мм), тобто не змінює|зраджує| прийнятого нормалізованого значення D = 160 мм. Таким чином, в даному випадку збільшення діаметру штока в порівнянні з вибраним з|із| умови збереження|зберігання| стійкості не вимагає коректування вибраного діаметру поршня.

Якщо одержаний|отриманий| по виразу|вираженню| (13) діаметр штока менший, ніж по виразу|вираженню| (14), то остаточно приймають його розрахованим по виразу|вираженню| (14).

Рекомендоване співвідношення між D і d:

d=(0,45-0,7)·D. (19)

Середня швидкість переміщення поршня з|із| штоком при з'єднанні|сполученні, сполуці| джерела гідравлічної енергії з|із| поршневою порожниною ГЦ для забезпечення заданого часу переміщення t рівна:

Vn = L/t = 0,3/3 = 0,1 (м/с) (20)

Тоді по виразу|вираженню| (4) знаходимо|находимо| витрату рідини Q, яку необхідно подавати в поршневу порожнину:

Q = VnD2/4 =0,1*3,14*0,162/4= 0,002 (м3/с) = 120 (л/хв) (21)

При подачі такої ж витрати рідини в штокову порожнину циліндра стала швидкість переміщення поршня з|із| штоком рівна:

Vш = Q/(D2 — d2)/4 =0,002* 4/3,14 (0,162 – 0,12) =0,163 (м/с) (22)

При цьому середній час переміщення поршня на повний|цілковитий| хід рівний:

t=L/Vш =0,3/0,103 = 1,84 (с) (23)

приведений вище вибір параметрів ГЦ дає оцінні (початкові ) результати, оскільки на роботу ГЦ у складі гідроприводу робить помітний вплив податливість рідини в порожнинах циліндра і сполучних трубопроводах, маси рухомих|жвавих, рухливих| частин|часток|, режим роботи елементів, що управляють і регулюючих.

За заданими умовами (згідно варіанту) розрахувати параметри гідроциліндра: зусилля F, що розвивається поршневим ГЦ, V — швидкість переміщення поршня з|із| штоком, витрата рідини Q,потужність ГЦ,товщину стінки н денця ГЦ,діаметр поршня і штока ГЦ .

Питання для самоперевірки

1. Що називається гідроциліндром?

2. Як класифікуються гідродвигуни| по характеру|вдачі| рухи вихідної ланки?

3. Як класифікуються гідроциліндри| по напряму|направленню| дії робочої рідини?

4. Як підрозділяються гідроциліндри| по конструкції робочого органу?

5. Що є телескопічним гідроциліндром?

6. Який гідроциліндр називається поршневим?

7. Перерахуйте основні параметри і розміри гідроциліндра.

8. При якому русі штока циліндра сила інерції рівна нулю?

9. По якій формулі визначають робочу площу|майдан| поршня циліндра?

10. Зобразіть|змалюйте| схему гідроциліндра подвійної дії.

Список літератури

1. Цыбин А.А., Шанаев И.Ф. – Гидравлика и насосы. М. Высшая школа, 1976, 256с.

2. Холин К.М., Никитин О.Ф. М.: Машиностроение, 1989, 264 с.

3. Еврушкин В.Е., Цеплович Б.И. Основы гидравлики и теплотехники, — М.: Машиностроение, 1981, 270 с.

Лекция 6. Компьютерные сети

Компьютерная сеть – совокупность компьютеров и сетевого оборудования, связанных между собой каналами связи для обмена данными и совместного использования ресурсов (оборудование, программы, базы данных).

Выделяют следующие основные функции компьютерных сетей:

1) совместное использование ресурсов (предоставление доступа к программам, обору­дованию и данным для любого пользователя сети);

2) обеспечение высокой надежности (при помощи альтернативных источников информации);

3) экономия средств (небольшие компьютеры об­ладают значительно лучшим соотношением цена-производи­тельность, нежели большие);

4) масштабируемость (способность увели­чивать производительность системы по мере роста нагрузки);

5) ускорение передачи информации.