Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Автоматизація головних водозабірних споруд. Автоматизація та регулювання водорозподілу. Електромеханічні і гідравлічні засоби автоматизації водорозподілу

Предмет: 
Тип роботи: 
Лекція
К-сть сторінок: 
21
Мова: 
Українська
Оцінка: 

  /3/

Із умови рівнопрохідності потоку води через конфузор і вихід регулятора можемо записати
 .                                       /4/
Діаметр циліндра приймають  . 
Висота циліндра повинна бути такою, щоби максимальний рівень води у верхньому б’єфі не спричиняв піднімання циліндра. Тому його висота
 ,                             /5/
де   розрахункова глибина нижнього б’єфу;  м - висота конфузора,  м - запас по висоті.
Маса сталевого циліндра з діафрагмою
 ,                              /6/
де  кг/м-3 - густина сталі;  м - товщина сталевого листа, з якого виготовляють  циліндр і діафрагму.
При розрахунках приймають, що у статичному режимі піднімальна сила поплавка  . Тоді із умови рівності моментів   знаходимо масу поплавка
 .                                          /7/
Момент інерції при обертанні системи приймають 
 ,  .                         /8/
Із конструктивних міркувань приймають  . Площу поперечного перерізу поплавка приймають  .
Поплавок виготовляють у вигляді кубу із сталевого листа товщиною 3мм. Його маса дорівнюватиме  . Вона буде меншою розрахункової маси  . Різницю мас   створюють загрузкою каміння в поплавок.
Динаміка системи автоматичного регулювання. Система автоматичного регулювання рівня води у нижньому б’єфі каналу повинна бути не тільки стійкою, але і мати певні показники якості роботи в динамічних режимах. Бажано, щоби перехідний процес в системі був аперіодичним (без затухаючих коливань) і мінімальним за часом. Виходячи із цих умов, необхідно вибрати такі параметри регулятора, які в найбільшій мірі впливають на характер перехідного процесу. А це можна зробити лише на підставі рівняння, яким описується перехідний процес, зумовлений зміною витрати води з нижнього б’єфу. Знайдемо це рівняння.
Нехай до зміни рівня води у нижньому б’єфі   витрата води з нижнього б’єфа   була рівна витраті регулятора   і рівні води в б’єфах були сталими і відповідно дорівнювали   і  . Крім того, приймемо, що рівні води у нижньому б’єфі і в колодязі завжди рівні, тобто будемо нехтувати деяким запізненням, зв’язаним з перетіканням води через з’єднувальну трубу 12.
За цих умов при збільшенні витрати на   рівень води зменшиться на
 ,                                                 /9/
де   - миттєве значення рівня води у нижньому б’єфі.
Якщо прийняти, що важіль абсолютно жорсткий, то положення поплавка
 ,                             /10/
де   - переміщення циліндра;  .
В динаміці (перехідний процес)   і   не відповідають усталеному режиму із-за інерційності системи і тому виникає динамічна сила на поплавку, яка згідно закону Архімеда дорівнює
 ,                        /11/
де   - об’ємна густина рідини;   - площа поплавка;  .
Підставивши в рівняння /11/   і  одержимо
 .                                       /12/
Сили тертя в шарнірах і поплавка у воді дуже малі і ними можна знехтувати. Рівень води в циліндрі і у верхньому б’єфі в усталеному режимі однакові, як в сполучених посудинах. При переміщенні циліндра вода перетікає через отвір в діафрагмі і це створює в’язке тертя. Внаслідок цього виникає в динаміці сила
 ,                                   /13/
де   - коефіцієнт в’язкого тертя, який залежить від форми і площі отвору в діафрагмі;   - швидкість руху циліндра (діафрагми).
Рух поплавка і циліндра відносно шарніра є обертовим і він описується рівністю моментів
 ,              /14/
де   - момент інерції системи;   - кутова швидкість;   - швидкість поплавка.
Так як   і  , то
 
або                                      ,                                   /15/
де  ;  .
Швидкість циліндра
 .                                          /16/
Витрата регулятора   залежить від діючого напору  , площі перерізу конфузора   і коефіцієнта витрати  . Втратами напору у підвідному трубопроводі і конфузорі можна знехтувати, так як вони незначні у порівнянні з
Фото Капча