курсовая. курсовой гидромех. Допускаю к защите

• Название: Допускаю к защите
• Анкор: курсовая
• Дата: 18.11.2021
• Размер: 193.18 Kb.
• Имя файла: курсовой гидромех.docx
• Тип: Пояснительная записка; #275149

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

Иркутский Национальный Исследовательский
технический университет

ЗАОЧНО-ВЕЧЕРНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра горных машин и электромеханических систем

ДОПУСКАЮ К ЗАЩИТЕ:

Руководитель

Расчет параметров гидропривода
Пояснительная записка

к по дисциплине

Гидромеханика

01.007.00.00 ПЗ

Вариант № 7


Выполнил студент гр. ГАз-15-1 С.И Урядников


Нормоконтроль С.Ю. Красноштанов
с оценкой: ____________
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

Иркутский Национальный Исследовательский
технический университет

Задание

на

По курсу Гидромеханика

Студенту Урядникову Сергею Игоревичу

Тема проекта Расчет параметров гидропривода,

утверждена решением кафедры № 2 от 21.09.2015 г.

Исходные данные:

Наименование параметра	Обозначение		Единицы измерения
Ориентировочная производительность насоса	Q	55	л/мин
Суммарный коэффициент местных сопротивлений	ξ	11
Длина трубопроводов	L	4	м
Марка масла	И-30
Передаточное число между двигателем и насосом	i1	2
Частота вращения вала электродвигателя	nд	1500	мин-1
КПД редуктора насоса	ŋ1	0,97
КПД насоса;	ŋ	0,79
Объемный КПД насоса	ŋ0	0,88
Частота вращения выходного вала	nр	2,4	мин-1
Крутящий момент на выходном валу	Mр	2,7∙104	Н∙м
Передаточное число между ГД и выходным валом;	i2	50
КПД редуктора гидродвигателя	ŋ2	0,94
КПД гидродвигателя	ŋгд	0,75
Объемный КПД гидродвигателя	ŋог	0,89

Рекомендуемая литература: Беляев А.Е. Конспект лекций; Перетолчин В.А. Механические характеристики гидроприводов с объемным и дроссельным регулированием скорости; Расчет параметров гидропривода: Методические указания и порядок выполнения расчетно-графической работы.

Графическая часть на ____ листах.

Дата выдачи задания 6 г.

Задание получил С.И Урядников

Дата представления проекта руководителю: «___» __________ 2017 г.

Руководитель курсового проектирования
Содержание

Введение……………………………………………………………………4

2Расчет параметров трубопроводов 5

3Расчет параметров дросселя 9

Выбор дросселя 10

Размеры рабочих окон дросселя. 10

4Расчет параметров силового цилиндра 10

5Расчет параметров насоса 11

Расчет частоты вращения насоса 11

6Расчет КПД гидропривода 13

Заключение 14

Перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов 15

Список использованных источников 16

В курсовом проекте будет изучена модернизация предложенной в задании схемы гидропривода, расчет трубопроводов, выбору параметров насоса и силового цилиндра, а также расчет параметров дросселя. Выполнение задания начну с распределения местных сопротивлений, разбивки магистрали на участки и установления их длин. Характеристика рабочей жидкости должна содержать сведения о ее плотности, динамической, кинематической и условной вязкости. Диаметры трубопроводов определим по рекомендуемым средним скоростям движения жидкости. По принятым диаметрам трубопроводов определим фактические скорости движения жидкости. Проверим режим движения для определения потерь давления в магистралях, по участкам. На схеме гидропривода рассмотрим случай подачи масла в штоковую полость цилиндра. Определим площадь штоковой полости цилиндра, выберем нормальные диаметры штоков и поршней по ГОСТу. По заданной ориентировочной производительности насоса определим необходимый рабочий объем насоса и по ГОСТу примем ближайший стандарт. По принятому рабочему объему определим фактическую производительность насоса. По заданному моменту, частоте вращения и производительности определим необходимый рабочий объем гидродвигателя и по ГОСТу примем ближайший стандартный. Произведем расчет КПД силового цилиндра

1

2

3

4

5


1 − насос; 2 − распределитель; 3 − силовой цилиндр;

4 – предохранительный клапан; 5 − дроссель

Рисунок 1 – Схема гидропривода с объемным регулированием скорости при системе «Насос-Цилиндр Дроссельное регулирование в сливной линии».

1. 
   Характеристика рабочей жидкости
   

Согласно заданию в качестве рабочей жидкости используется масло турбинное с кинематической вязкостью ν= 30сСт (мм²/с) при Т=50⁰С.

Плотность масла И-30 ρ = 890 кг/м³.

Коэффициент динамической вязкости



Вязкость условную (ВУ₅₀) или относительную (в градусах Энглера ºЕ₅₀ ) определяем из таблицы

.

2. Расчет параметров трубопроводов

Выбор длин трубопроводов.

В соответствии с общей длиной трубопроводов L= 4 м принимаем:

-длину всасывающего трубопровода L_вс= 1 м;

-длину нагнетательного трубопровода L_н= 1 м;

-длину сливного трубопровода L_с=2 м.

Местные сопротивления.

Исходя из заданного суммарного коэффициента местных сопротивлений ξ= 11, по таблице распределяем местные сопротивления по трубопроводам.

Во всасывающем трубопроводе учитываем вход из бака в трубу и принимаем



В нагнетательной линии учитываем наличие распределительного золотника и принимаем



В сливной линии установлен дроссель с коэффициентом сопротивления так же учитываем наличие золотника



Учитываем выход из трубы в бак с ξ₂= 2. Коэффициент местных сопротивлений в сливной линии



Суммарный коэффициент местных сопротивлений



Задано ξ= 11.

Выбор диаметров трубопроводов.

Нагнетательный трубопровод.

Согласно рекомендациям по выбору скоростей движения жидкости в трубопроводах, принимаем среднюю скорость движения жидкости в нагнетательном трубопроводе По заданному расходу и принятой средней скорости движения определяем необходимый диаметр трубопровода



Согласно ГОСТу 8734-75 принимаем трубу бесшовную:

-диаметр проходного сечения ;

-наружный диаметр ;

-толщина стенки .

принимаем

Фактическая скорость движения жидкости в нагнетательном трубопроводе



Режим движения жидкости в нагнетательном трубопроводе.

Режим движения жидкости в трубопроводе зависит от величины числа Рейнольдса



Критическое значение числа Рейнольдса, при котором ламинарный режим движения жидкости переходит в турбулентный, .

Поскольку , то режим движения жидкости в нагнетательном трубопроводе становиться турбулентным.

Сливной трубопровод.

Принимаем среднюю скорость движения жидкости в сливном трубопроводе



Согласно ГОСТу 8734-75 принимаем трубу бесшовную:

-диаметр проходного сечения ;

-наружный диаметр ;

-толщина стенки .

принимаем

Фактическая скорость движения жидкости в сливном трубопроводе



Режим движения жидкости в сливном трубопроводе.



Поскольку , то режима движения жидкости в сливном трубопроводе остается ламинарным.

Всасывающий трубопровод.

Принимаем среднюю скорость движения жидкости в всасывающем трубопроводе



Согласно ГОСТу 8734-75 принимаем трубу бесшовную:

-диаметр проходного сечения ;

-наружный диаметр ;

-толщина стенки .

принимаем

Фактическая скорость движения жидкости в нагнетательном трубопроводе



Режим движения жидкости во всасывающем трубопроводе.

Режим движения жидкости в трубопроводе зависит от величины числа Рейнольдса



Поскольку , то режима движения жидкости в нагнетательном трубопроводе остается ламинарным.

Потери давления в нагнетательном трубопроводе.

Потери давления по длине трубопровода.



где − коэффициент сопротивления, зависящий от режима движения. При турбулентном режиме.



В результате потери давления по длине нагнетательного трубопровода



Местные потери давлений в линии нагнетания



где − поправочный коэффициент, учитывающий возрастание ξ при

малых значениях .при .



Суммарные потери давления в линии нагнетания.



Потери давления в сливном трубопроводе.



где − коэффициент сопротивления, зависящий от режима движения. При ламинарном режиме.



В результате потери давления по длине сливного трубопровода



Местные потери давлений в сливном трубопроводе



где − поправочный коэффициент, учитывающий возрастание ξ при малых значениях =1941,



Суммарные потери давления в сливном трубопроводе.



Потери давления во всасывающем трубопроводе.



где − коэффициент сопротивления, зависящий от режима движения. При ламинарном режиме.



В результате потери давления по длине всасывающего трубопровода

Местные потери давлений во всасывающем трубопроводе



где − поправочный коэффициент, учитывающий возрастание ξ при малых значениях =1144,



Суммарные потери давления во всасывающем трубопроводе.



Общие потери давления в трубопроводах.

.

3. Расчет параметров дросселя

Выбор дросселя

По заданной ориентировочной производительности насоса выбирается дроссель ДР-16

Типоразмер дросселя для регулирования по заданному расходу жидкости Q=55 л/мин техническая характеристика дросселя при перепаде давления . обеспечивая номинальный расход

Размеры рабочих окон дросселя.

Площадь рабочих окон полностью открытого дросселя, см²

4. Расчет параметров силового цилиндра

На принятой схеме гидропривода рассматривается случай подачи масла в штоковую полость цилиндра. Определяем площадь штоковой полости цилиндра S_ш.

Скорость движения поршня при подаче масла в штоковую полость, м/мин.



Отсюда,





Площадь штоковой полости, см²



Поскольку D_п/d_ш = 1.6, то D_п = d_ш 1.6



Следовательно, ориентировочный диаметр штока поршня, мм





Ориентировочный диаметр поршня, мм





Зная ориентировочный диаметр штока поршня и ориентировочный диаметр поршня выбираем нормальные диаметры штоков и поршней по ГОСТУ 6540-68
Площадь поршня, см²




Площадь штоковой полости, см²

5. Расчет параметров насоса

Расчет частоты вращения насоса

Частота вращения насоса характеризуется отношением частоты вращения вала электродвигателя n_д и передаточным числом между двигателем и насосом i.

Частота вращения насоса, мин^-1





Расчет фактической производительности насоса при дроссельном регулировании

Для поддержания постоянного давления в напорной магистрали при дросселе на сливе производительность насоса принимается больше необходимого расхода

Принимаем расчетную производительность насоса



,

где Q – производительность насоса

Производительность насоса, л/мин.

,

где – объемный КПД насоса;

– рабочий объем насоса;

n – частота вращения насоса.

Отсюда, расчетный рабочий объем насоса, см³





По ГОСТ 13824-68 принимаем объем насоса



Фактическая производительность насоса, л/мин.





Расчет давления на выходе из насоса при дроссельном регулировании для схемы «Насос-Силовой цилиндр»

Давление рабочей жидкости на выходе из насоса, МПа:





Расчет мощности для привода насоса

Мощность для привода насоса, кВт



Согласно принятой схемы перепадов давления в насосе





Тогда

6. Расчет КПД гидропривода

КПД магистрали:





КПД силового цилиндра





КПД гидропривода

Заключение

В данном курсовом проекте, исходя из расчетов, получен навык модернизации предложенной в задании схемы гидропривода, расчета трубопроводов, параметра насоса и силового цилиндра. Так же было выполнение, распределения местных сопротивлений, разбитие магистрали на участки и установка их длины. Характеристика рабочей жидкости присвоены сведения о ее плотности, динамической, кинематической и условной вязкости.

Диаметры трубопроводов определил по рекомендуемым средним скоростям движения жидкости. По принятым диаметрам трубоприводов определил фактические скорости движения жидкости. Проверен режим движения для определения потерь давления в магистралях, по участкам. По заданной ориентировочной производительности насоса определен необходимый рабочий объем насоса и по ГОСТу принят ближайший стандарт. По принятому рабочему объему определена фактическая производительность насоса. Рассчитал КПД силового цилиндра, магистрали, гидропривода.

Перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов

Наименование параметра	Обозначение	Единицы измерения
Ориентировочная производительность насоса	Q	л/мин
Суммарный коэффициент местных сопротивлений	ξ
Длина трубопроводов	L
Передаточное число между двигателем и насосом	i1
Частота вращения вала электродвигателя	nд	мин-1
КПД редуктора насоса	ŋ1
КПД насоса;	ŋ
Объемный КПД насоса	ŋ0
Частота вращения выходного вала	nр	мин-1
Крутящий момент на выходном валу	Mр	Н∙м
Передаточное число между ГД и выходным валом;	i2
КПД редуктора гидродвигателя	ŋ2
КПД гидродвигателя	ŋгд
Объемный КПД гидродвигателя	ŋог
Усилие на штоке	T	Н
Скорость движения поршня	V
Диаметр поршня СЦ	Dп
Диаметр штока	dш
Механический КПД СЦ	ŋмц
Объемный КПД СЦ	ŋоц

Список использованных источников

1. 
   Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств / М.В. Кулаков. – М.:Машиностроение, 1982. – 380 с.
   
2. 
   Ковалевский В.Ф., Железняков Н.Т., Бейхин Ю.Е. Справочник по гидроприводам горных машин. – М.:Недра, 1973.-504с.
   
3. 
   Перетолчин В.А. Механические характеристики гидропровода с объемным и дроссельным регулированием скорости: Учебное пособие. – Иркутск: ИПИ, 1983. – 76с.
   

Иркутск 2021