РАсчет объемного гидропривода. Литература Введение Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний, полученных при изучении курса гпиГА
 Скачать 2.1 Mb.
|
Принципиальная схема аксиально-поршневого гидромотора показана на рисунке 2. Рисунок 2 - Схема аксиально-поршневого гидромотора. -вал; 2 - манжета; 3 - фланец; 4,9 - корпус; 5,16,6 - подшипники; 7-барабан; 8,18 - шпонки; 10 - ротор; 11- пружина; 12 - дренажное отверстие; 13- диск; 14 - паз; 15- отверстие; 17 - поршни; 19 - толкатели. Объемный гидропривод - это совокупность объемных гидромашин, гидроаппаратуры и других устройств, предназначенная для передачи механической энергии и преобразования энергии посредством жидкости. Термин объемный гидропривод включает в себя понятие объемной гидропередачи, как части объемного гидропривода, состоящей из насоса гидродвигателя и связывающих их трубопроводов - гидролиний. Т. о., гидропередача - это силовая часть гидропривода, через которую протекает основной поток энергии. Под гидроаппаратурой понимаются устройства для управления потоком жидкости в гидроприводе, посредством которого осуществляется регулирование гидропривода. Последнее может быть ручным или автоматическим, а с другой стороны - механическим, гидравлическим, электрическим ил пневматическим. Среди всей массы гидроаппаратов можно выделить три наиболее характерных типа: 1. Гидрораспределители, основным назначением которых является изменение согласно внешнему управляющему воздействию направления движения потоков жидкости в нескольких гидролиниях. Наиболее широко применяются золотниковые гидрораспределители. Гидрораспределители различают по типу запорно-регулирующих на золотниковые, крановые и клапанные. Наиболее широко применяются золотниковые гидрораспределители. Схема распределителя показана на рисунке 3.  Рисунок 3 - Принципиальная схема гидрораспределителя. 2. Клапаны - устройства, способные изменить проходную площадь, пропускающую поток под его воздействием. Основное назначение клапанов поддерживать в полостях гидросистем давление жидкости в заданных пределах независимо от пропускаемого расхода, ограничивать повышение давления, допускать движение потока в одном определенном направлении. Схема клапана показана на рисунке 4.  Рисунок 4 - Схема действия предохранительного клапана. - резервуар; 2- насос; 3-предохранительный клапан; 4- пружина; 5- шарик (плунжер); 6- трубопровод. 3. Дроссели - регулирующие устройства, способные устанавливать определенную связь между перепадом давления до и после дросселя и пропускаемым расходом. Надежность объемных гидромашин и гидроприводов в значительной мере зависит от совершенства гидравлических коммуникаций, а также от качества жидкости и очистки ее в процессе работы. Гидролиниями называют устройства, предназначенные для прохождения рабочей жидкости в процессе работы гидропривода. В соответствии с выполняемыми функциями, их разделяют на всасывающие - по которым рабочая жидкость движется к насосу; напорные - по которым рабочая жидкость под давлением движется от насоса к распределителю, гидродвигателю или гидроаккумулятору и сливные - по которым рабочая жидкость движется в гидробак. Для обеспечения минимального гидравлического сопротивления гидролинии и каналы следует выполнять по возможности максимального сечения с наименьшим числом местных сопротивлений. Для напорных гидролиний скорость течения жидкости рекомендуется выбирать в пределах 5 - 10 м/c и для всасывающих 1 - 2 м/с. Гидроемкостями называют устройства, предназначенные для содержания рабочей среды с целью использования ее в процессе работы объемного гидропривода. К ним относятся гидробаки и аккумуляторы. Гидробаки предназначены для питания объемного гидропривода рабочей жидкостью. Он может находиться под атмосферным и избыточным давлением. Гидроаккумулятор - емкость, предназначенная для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением. Гидроаккумулятор, в котором аккумулирование (накапливание) и возврат (отдача) энергии происходит за счет сжатия и расширения газа, называют пневмогидроаккумулятором. В системах гидропривода преимущественно применяют аккумуляторы этого типа. Жидкость гидропривода - его рабочий элемент, поэтому к ней предъявляется требования обеспечения прочности и долговечности. Чистота рабочей жидкости определяет надежность гидроприводов. Источниками загрязнения жидкости является: стружка, отделившиеся заусенцы, продукты изнашивания деталей, воздушная пыль и т. д. Тонкость фильтрации определяется сроком службы и назначением гидропередачи. Для прецизионных следящих систем тонкость фильтрации должна составлять 1 - 3 мкм, для следящих систем с высоким сроком службы - 5 мкм, для наземных передач с высоким сроком службы - 10-15 мкм, для гидропередач с ограниченным сроком службы - 25 мкм. Фильтрующие элементы изготавливают из металлических сеток саржевого плетения, металлокерамики, специальной бумаги. Простейшая схема фильтра показана на рисунке 5.  Рисунок 5- Схема фильтра. - корпус; 2 - картридж; 3 - клапан. Разность между мощностью, потребляемой насосом, и полезной мощностью гидродвигателей превращается в тепло и рабочая жидкость в процессе работы гидропривода нагревается. В гидроприводах с насосами небольших мощностей (менее 6 кВт) рабочая жидкость охлаждается обычно без применения специальных охладителей - путем теплового излучения и конвенционного переноса тепла окружающей средой. Однако при больших мощностях и длительных режимах работы гидросистемы необходимо применять для обеспечения требуемых температурных условий охлаждающие устройства - теплообменники. 1. Задание к курсовой работе Вариант 5-5. Дано:  ; ; ; ; ; ; ; . Рисунок 6 - Гидросхема. 2. Расчет объемного гидропривода 2.1 Предварительный расчет 2.1.1 Гидродвигатель Основными условиями предварительного выбора гидродвигателей является обеспечение рабочими органами машины необходимых: вращающего момента  и частоты вращения  для гидромотора, усилия  и скорости перемещения  для гидроцилиндров и соответствие внешних нагрузок указанным в технической характеристике гидродвигателей.При циклическом характере рабочего процесса машины и переменных нагрузок и скоростях параметры гидродвигателей должны быть определены из условия обеспечения максимальных нагрузок и скоростей. Основными параметрами гидродвигателей являются: рабочий объем  гидромотора, диаметр цилиндра   и штока  , ход поршня  гидроцилиндра, перепад давления на гидродвигателе  или  при установившемся течении.Перепад давления на гидродвигателе для предварительного расчета принимается 10-15% меньше выбранного номинального давления  , т.е  Рабочий объем гидромотора ([1],с.12):  (1)где  - гидромеханический КПД гидромотора.Для предварительного расчета гидромеханический КПД гидромотора принять равным 0,9.  Выбор гидромотора производится исходя из номинального давления в системе, крутящего момента и необходимой частоты вращения выходного вала или по значению параметра .Выбираю аксиально-поршневой нерегулируемый, реверсивный мотор типа IIM([2],с.16) со следующими характеристиками: Таблица 1 - Гидромотор аксиально-поршневой
Расход рабочей жидкости определяют для каждого гидродвигателя, исходя из требуемых максимальных скоростей ([1],с.12):  (2)где  - объемный КПД гидромотора, принимается по его технической характеристике. 2.1.2 Насос Для правильного выбора типоразмера насоса необходимо обеспечение максимальных нагрузок и скоростей гидродвигателей. Основными параметрами насоса являются рабочий объем  , номинальное давление  , частота вращения приводного вала  , а производными параметрами - подача рабочей жидкости  (для регулируемого насоса еще и диапазон регулирования подачи  ).Для расчета в качестве номинального давления  , развиваемого насосом, используют предварительно выбранное номинальное давление в гидросистеме.Номинальной подачей насоса является расход рабочей жидкости гидродвигателя ([1],с.13):  (3)Требуемый рабочий объем насоса ([1],с.13):  (4)где  - частота вращения вала насоса, об/с; - объемный КПД насоса; для предварительного расчета принять равным:,96 - для поршневых насосов. Частота вращения вала насоса определяется частотой вращения вала приводного двигателя и выбирается из ряда: 950, 1450, 1950, 2450, 2950 об/мин. После определения рабочего объема  выбирают типоразмер насоса из номенклатуры серийно выпускаемых гидромашин таким образом, чтобы требуемая частота вращения вала насоса была близка к номинальной для выбранного типа насоса.Выбираем насос аксиально-поршневой регулируемый ([2],с.9), со следующими характеристиками: Таблица 2 - Насосы аксиально-поршневые регулируемые Марка насоса, типоразмер Рабочий объем,  Подача
1. Для насоса номинальная частота вращения 1500  .. Для насосов группы Г13-3… принята следующая система шифровки: при отсутствии цифры спереди - с ручным механизмом управления, цифра 6 означает подачу 200  , буква А указывает на наличие вспомогательного одинарного пластинчатого насоса.2.1.3 Гидроаппараты и кондиционеры Основными требованиями при выборе параметров гидроаппаратов и кондиционеров рабочей жидкости являются обеспечение надежной работы гидроприводов в течение установленного ресурса и соответствие режимов работы гидрооборудования в конкретной гидросистеме его параметрам, указанным в технической характеристике. Основными параметрами гидроаппаратов являются: номинальное давление  и номинальный расход  .При выборе гидрораспределителя необходимо учитывать схемы распределения жидкости, а также указанный на гидросхеме тип управления гидрораспределителем. Выбираю гидрораспределитель золотниковый типа ПГ ([2],с.20), со следующими характеристиками: Таблица 3 - Гидрораспределители типа ПГ
1. Максимальное рабочее давление распределителей ПГ - 20 МПа. 2. Потери давления при номинальном расходе - не более 0,2 МПа. . Расшифровка обозначений распределителей ПГ: ПГ - стыковое исполнение; -2… - распределители с ручным управлением; Последняя цифра определяет диаметр условного прохода: 5 - 32 мм; . Гидрораспределители ПГ имеют следующие исполнения: трехпозиционные четырехлинейные для схемы №64 ([2],табл.24). При выборе фильтра тонкость фильтрации выбирают с учетом технических требований по эксплуатации насосов, гидромоторов и другого оборудования, применяемого в приводе. Необходимо учитывать также место установки фильтра. Типоразмер фильтра выбирают из его пропускной способности. В данной курсовой работе рекомендуется использовать пластичные фильтры марки ФП-7 с тонкостью фильтрации не более 25 мкм. Выбираю фильтр приемный ФВСМ ([2],с.29), со следующими характеристиками: Таблица 4 - Фильтры приемные ФВСМ
1. Фильтры ФВСМ устанавливаются на всасывающей линии насоса. 2. Номинальный перепад давлений - 0,007 МПа. Выбираю гидроклапан предохранительный по ГОСТ 21148-75 ([2],с.25). Данные заношу в таблицу 5. Таблица 5 - Предохранительные клапаны.
Предохранительные клапаны выпускаются с резьбовым и стыковым исполнением по присоединению. Вместимость гидробака  должна соответствовать его основному функциональному назначению: размещению объема рабочей жидкости, необходимого для заполнения гидросистемы, и принимается в 1,5…2 раза больше суммарного внутреннего объема всех элементов гидросистемы (но не менее 0,3 ( ) и не более 1,2…2 минутной подачи  ). В настоящей курсовой работе вместимость гидробака принять равной 0,7…1 минутной подачи насоса . Окончательно вместимость гидробака принимается по большему ближайшему значению из ряда ГОСТ 16770-71 (в станочном гидроприводе вместимость гидробака принимают ГОСТ 12447-80). . Принимаю вместимость гидробака равной ([2],с.3)  . | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
210