ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 238
Скачиваний: 8
Обычно вязкость жидкости увеличивается с увеличением дав ления. Приближенное выражение
v p ^ v 0 (1 + 0,003р).
При эксцентричном положении поршня относительно цилиндра расход возрастает в полтора раза.
Зная р и ра и определяя приближенно k2, находим и. Средняя скорость истечения жидкости в зазоре будет
Расход жидкости |
|
Qy = suu |
nDsu. |
Для приближенной оценки /е3 можно принять согласно дан
ным |
в работе [32] | в х *=» 0ч-0,3. |
|
|
|||
С |
учетом сжимаемости |
жидкости |
|
|||
|
|
Ар = р—ра |
= (1 |
_ х р ) 2 ^ и а |
||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
* р |
= |
Р(4 — |
х)^, |
|
где Р — коэффициент сжимаемости |
жидкости; / с — высота столба |
|||||
жидкости; |
х—перемещение |
|
штока от |
исходного положения; |
||
Ар — |
изменение давления |
с |
изменением |
перемещения штока на |
||
величину |
Ах. |
|
|
|
|
|
Потери давления в цилиндрической щели при вращении вала с окружной скоростью v и скорости протекания жидкости через зазор и, согласно данным в работе [32],
Лр = Лр0 ( 1 + 0 , 1 2 5 J L ) , |
(113) |
где Ар о — потери давления при неподвижном вале.
Определение приведенного цилиндрического зазора, эквивалентного коническому зазору
Под давлением жидкости цилиндр деформируется, при этом зазор между поршнем и цилиндром увеличивается и становится
коническим, сужающимся в сторону истечения (рис. 83). |
|
|
Рассмотрим, |
как можно найти потерн давления на |
трение |
в коническом зазоре. |
|
|
Определим приведенный цилиндрический зазор, в котором |
||
потери давления |
на трение такие же, как в коническом |
зазоре |
при одинаковом |
расходе жидкости. |
|
144
Исходный |
диаметральный |
зазор |
|
|
2sT = |
2s0 |
— (а п — a^DAt, |
где s0 — |
радиальный зазор |
при сборке узла; ап, осц — коэффи |
|
циенты линейного расширения соответственно поршня и цилин
дра; |
At— |
изменение температуры |
по |
сравнению с температурой |
|||||||||
при |
сборке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Увеличение |
диаметра |
цилиндра |
от |
давления |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
2s„ |
|
2 D B |
|
|
,5D |
( 1 1 4 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5Е |
V |
1 |
|
D2-D'l Р- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Изменение |
зазора |
от давления |
по длине рубашки |
|
||||||||
|
|
sl |
— S T ~Г sp |
T ~ |
|
|
|
|
|
|
|||
При |
/ = |
0 |
Si = sT |
+sp; |
при |
I — |
|
|
|
|
|||
= |
L |
st = |
sT . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на |
Уравнение |
потерь |
давления |
Рис. |
83. Конический зазор между |
||||||||
трение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
поршнем и цилиндром |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
APf |
= |
Щу |
|
dl_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Преобразуем интеграл: |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
dsi |
= |
|
—X-dl-t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dl |
|
1 (St |
+ |
|
~TSp) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sl(Sr+sPf |
|
|
||
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Apr |
|
|
|
sl(sr + |
spf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Приравнивая правые части последнего уравнения и уравнения (112), получим значение приведенного зазора при турбулентном истечении жидкости
j _
к |
^ |
f т |
• |
(115) |
S |
T |
- j — S |
P |
|
Величина sn p значительно меньше суммы sT + sp, что имеет существенное значение для проектирования гидравлических уст ройств высокого давления.
145
Сравнивая значения Ар/ для ламинарного н турбулентного истечений, увидим, что такое же выражение приведенного зазора будет и для ламинарного истечения жидкости.
Сучетом исследований [59] можно принять, что уравнение
(115)справедливо при длине рубашки поршня- .
L>VDa(Dn-DB).
Для уменьшения утечки длину рубашки нужно брать не меньше данного.значения.
Как видно из приведенных исследований, для уменьшения утечки жидкости в зазор необходимо уменьшать зазор.
При отношении площади зазора к площади |
регулирующего |
отверстия — >• 0,2-н-0,4 п при минимальной |
длине поршня, |
ах
указанной выше, утечка становится значительной и должна учи тываться при выполнении гидравлического расчета агрегата.
При высоких давлениях и тонкостенных цилиндрах, а также при малых скоростях перемещения штока необходимо также учи тывать увеличение зазоров за счет упругих деформаций цилиндра, которые могут быть значительно больше первоначального зазора.
Учет утечки жидкости в торцовые зазоры щелевого уплотнения с плавающей втулкой
Как показывают эксперименты, при работе щелевых уплотне ний с плавающей втулкой наряду с расходом жидкости в радиаль ном зазоре имеется также утечка через торцовые зазоры.
Образование торцовых зазоров в месте прилегания плава ющих колец к дистанционным втулкам и корпусу обусловлено неточностью изготовления и сборки сопряженных деталей, нали чием перекосов и т. д. Приведем выражение относительного рас хода жидкости через торцовый зазор и выясним параметры, опре деляющие его значение при турбулентном истечении. Восполь зуемся сделанными нами ранее выводами.
Основной расход через радиальный зазор s
Qy^ndsu |
= |
u d s Y { - P ^ M . |
Расход через торцовый-зазор sT при движении жидкости от периферии к центру
Qy.T = nDB.^uR |
= nDB. T sT ] / ( p ~ ^ ) 2 g • |
Относительный расход через торцовый зазор
Qy-т |
_ |
Дв.т5 т -| Г |
k |
|
(HQ) |
Q y . p |
- |
ds У |
k' ' |
к |
' |
|
|
|
|
|
146
где
k' = |
- I - (-7-) — ( - ^ ) + |
- I - Еоых (-7-) _ ; |
где и 0 — скорость жидкости перед входом в уплотнение; и, ит — соответственно скорости движения жидкости в радиальном и
торцовом |
зазорах; |
D, R — |
соответственно наружный диаметр |
||
и радиус |
втулки; |
г—внутренний |
радиус втулки; |
ия—средняя |
|
скорость |
жидкости |
на входе |
в торцовую щель. |
|
|
Утечка жидкости в зазоры щелевого торцового уплотнения
Торцовые соединения с гарантированным зазором встречаются в насосах, лабиринтовых уплотнениях и др.
При рассмотрении течения жидкости через радиально-кольце вую щель обозначим потерю давления
Др - CQу
где С — постоянная величина для данного |
опыта; |
расход |
|
жидкости |
через зазор. |
по показателю сте |
|
Режим |
течения будем классифицировать |
||
пени а. Учитывая особенности истечения, будем называть режим
линейным, |
если а = 1, и квадратичный, |
если а |
= |
2 [67] . |
|
|||
Переход от линейного к квадратичному режиму определяется |
||||||||
числом |
Рейнольдса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re = |
^ = |
Qy |
|
|
|
|
|
|
|
V |
2ndv |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Rr |
— |
гидравлический |
радиус |
( # г |
= |
= |
ле |
смо- |
ченный периметр на том же радиусе R; |
и — средняя скорость |
|||||||
истечения |
в зазоре. |
|
|
|
|
|
|
|
Критическое число Рейнольдса, |
по данным |
в |
работе |
[67] |
||||
( R e ) K p ~ 4 ,
,D — d
где b = |
2 |
• |
мм значения Re K p составляли |
При |
величине зазора s = 1—2 |
||
29—72. Чем меньше отношение -4- |
тем выше значения критиче- |
||
|
|
b |
|
ского числа |
Рейнольдса. |
147 |
|