Гидропневматика_курсач. Курсова_робота_МП-31_Ємєлін. Міністерство освіти і науки україни національний університет львівська політехніка
 Скачать 215.47 Kb.
|
|
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»  КУРСОВА РОБОТАз дисциплін «Гідропневмоавтоматика»“ ПРОЕКТУВАННЯ ГІДРОПРИВОДУ АВТОМАТИЗОВАНОГО ОБЛАДНАННЯ”Варіант 10 Виконав студент Групи МП-31 Ємєлін М.А. Перевірив: Гаврильченко О.В. Львів-2018 1.МЕТА РОБОТИ Перед курсовою роботою ставиться мета використання теоретичних знань у інженерному розрахунку гідроприводу автоматизованого обладнання у різних галузях промисловості. 2.ОФОРМЛЕННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ Пояснювальну записку необхідно оформляти на стандартних листках формату А4. На титульній сторінці вказати тему курсової роботи: “Проектування гідроприводу” (і далі тему свого варіанту). У тексті пояснювальної записки і розрахунках необхідно дотримуватись єдності позначень і термінології. Всі розрахунки необхідно виконувати в системі СІ. Текст і розрахунки повинні супроводжуватись необхідними схемами, таблицями та посиланнями на використану літературу. Розрахункову формулу спочатку записати в буквених позначеннях, потім підставити числові значення і записати кінцевий результат розрахунку. Графічна частина курсової роботи виконується на двох листах формату А3 і А1. На листі форма А3 зображується принципова схема гідроприводу з відповідними позначеннями та специфікацією. На листі формату А1 наносяться всі гідродвигуни у перерізі та їх кріплення у двох проекціях, тонкими лініями зображуються елементи автоматичного пристрою. 3. ВИКОНАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ 3.1 Вихідні дані для проектування 3.1.1 Схема гідроприводу 
3.1.2 Розробити циклограму роботи гідроприводу  Тривалість одного такту 150 секунд Тривалість циклу 600 секунд 1-ий такт гідроциліндр 1 здійснює прямий хід, гідроциліндр 2 нерухомий. 2- ий такт гідроциліндр 1 нерухомий, а гідроциліндр 2 здійснює прямий хід. 3- ий такт гідроциліндр 1 зворотній хід, а гідроциліндр 2 нерухомий. 4 – ий такт гідроциліндр 1 нерухомий, а гідроциліндр 2 здійснює зворотній хід. Тривалість прямого і зворотного ходу для кожного з циліндрів – 75 секунд. 3.1.3 Вибір законів руху для вихідної ланки гідродвигунів, згідно з розробленої циклограми Гідроциліндр 1: Довжина переміщення виконавчого пристрою: L1 = L2 +Ln +Li, L2 – довжина переміщуваної деталі Ln - довжина перебігу, Ln = 0,03м Li -довжина інтервалу між деиалями Li = 0,1м L1 = 0,3+0,03+ 0,1=0,43 Оскільки перший гідроциліндр здійснює переміщення деталей, то для запобігання значним інерційним зусиллям необхідно обмежити максимальну швидкість. Тому для нього приймаємо трапецієдальний закон руху. Тривалість такту 45 сек. Час розгону і гальмування 10 сек, Час руху 25 Швидкість V=0,0084 м/с . Прискорення розгону і гальмування a=0,00037 м/с2.  Гідроциліндр 2. Для нього приймаємо трикутний закон руху L2 = L1 = 0,5 м Швидкість V=0,0107м/с, прискорення розгону і гальмування a=0,0003 м/с2  3.1.4 Розрахунок зусилля для кожного такту циклограми Зусилля яке повинен передавати гідроциліндр у пристрій при прямолінійному русі:  де  - зусилля, яке повинен розвивати гідроциліндр ( ); - зусилля, яке витрачається на технологічну дію (наприклад, зусилля різання); - сила інерції рухомих мас; - вага рухомих елементів (враховується лише при вертикальному переміщенні); - сумарна сила тертяГідроциліндр 1.  –вага деталі -коефіцієнт тертя 0,15Маса деталі  Вага деталі =1200 Н.Сумарна сила тертя для 5 деталей   = +  .Гідроциліндр 2 Маса пристрою який переміщає гідроциліндр 2 складає приблизно 100 кг.  , тоді   = +  .3.2 Розроблення принципової схеми гідроприводу  В принципову схему входять елементи: 1) Гідронасос; 2) Гідророзподілювачі; 3) Гідроциліндр; 4) Дроселі; 5) запобіжний клапан; 7) редукційний клапан; 8) Пневмогідроакамулятор; 9) Фільр; 10) Гідробак; 3.3. Вибір номінального тиску гідроприводу Згідно рекомендацій приймаємо PH = 6,3 МПа. 3.4. Вибір робочої рідини. Вибираємо згідно зазначеного тиску який ми вибрали у попередньому розділі. Отже вибираємо Олію індустріальну И 40А з кінематичною в’язкістю (0,35...0,45)104 м2/с. 3.5. Вибір гідродвигунів 3.5.1. Гідроциліндри Одноштоковий гідроциліндр. Через нерівність активної площі поршня з безштокової та штокової сторони зусилля на штоку циліндра та його швидкість при прямому та зворотному ходах різна Зусилля (  ) та швидкість ( ) штока циліндра при прямому ході :  - коефіцієнт запасу ( =1,15...1,25);Р - підведений до входу у гідродвигун тиск.  , - площа поршня з безштокової та штокової сторони h - к.к.д. гідроциліндра; Q - витрати робочої рідини гідроциліндра (л/хв); зусилля (  ) та швидкість ( )штока циліндра при зворотному ході :  Гідроциліндр 1  Приймаємо що діаметр поршня D=25мм, а штока d=10 мм.  Гідроциліндр 2  Приймаємо що діаметр поршня D=32мм, а штока d=10 мм.  3.6. Визначення витрат робочої рідини у гідроприводі Розрахунок витрат робочої рідини під тиском здійснюється за визначеними раніше значеннями витрат двигунів (Q дв ), з урахуванням об'ємних втрат у гідроапаратах, які розташовані від насоса до двигуна, для визначення продуктивності гідронасосу Q н ).за виразом  = ( +  ) max - у випадку, коли гідродвигуни одночасно не працюють і = ( + )+( Q дв + ) - коли хоча б в одному такті працюють одночасно;де ( + ) max - найбільше значення об'ємних витрат одного з гідродвигунів, враховуючи сумарні об’ємні втрати в гідродвигуні та гідроапаратах ( ).  +  ;де - об'ємні втрати в гідродвигуні, вказуються у технічній характеристиці фірмою - виготівником, або визначаються = ; де  - коефіцієнт об'ємних втрат, для гідроциліндра = 0,034...0,05 см3/с. ; - обємні витрати в гідроапаратах  Обємні витрати на зливі визначаються: S,V активна площа та швидкість елементу гідро двигуна при переміщенні якого здійснюється об’єм робочої камери витісняється на злив Гідроциліндр 1 При прямому ході:  При зворотньому ході:  Гідроциліндр 2 При прямому ході:  При зворотньому ході:  Побудуємо витратну характеристику, на які зобразимо витрати робочої рідини на протязі кожного такту у продовж усього циклу. Такт 1 3,46  Такт 2  Такт 3  Такт 4  Витратна характеристика:  3.7.Визначення діаметрів та зливного трубопроводів Діаметри напірного та зливного трубопроводів визначаються за виразом  де  - максимальні витрати робочої рідини в циклі роботи автоматизованого обладнання, визначаються за витратною характеристикою (м 3 /c); - рекомендована швидкість переміщення робочої рідини (м/с).Вибираємо із таблиці значення рекомендовані: У нагнітальному =3,2У зливному 1,5-2,5 =0,0000252 м3/с максимальні витрати робочої рідини в циклі  Визначений діаметр трубопроводу округлюють до найближчого з нормалізованого ряду: 4, 6, 8, 10, 13, 15, 20, 25 мм. Отже діаметр буде дорівнювати 4 мм. Визначаємо фактичні значення швидкості руху робочої рідини Такт1  Такт 2  Такт 3  Такт4 
3.8.Вибір гідроапаратів Приймаємо гідроциліндри з односторонніми штоками по ОСТ2Г1-1-73 Розподілювачі типу ВС (ГОСТ 24679-81), двопозиційні, двоканальні, золотникового типу Зворотні клапани типу Г-51-81(ТХ2-053-1649-83Е). Діаметр умовного проходу – 8 мм Розхід масла 16л/хв Номінальний тиск 6,3 МПа Мінімальний тиск 0,25 МПа Втрати масла при номінальному тиску не більше – 0,08 см3/хв. Маса 1,2 кг Дроселі типу ПГ77-12(ТХ27-20-2205-72) Діаметр умовного проходу 10мм Розхід масла максимальний 20 л/хв., мінімальний 0,06 л/хв. Номінальний тиск 6,3 МПа Перепад тиску 0,25 Мпа Втрати масла через повністю закритий дросель , не менше – 50 см3/хв. Маса 4 кг Фільтр зливний типу ФС Номінальні втрати 25л/хв. Номінальна точність фільтрації 25 Діаметр умовного проходу 20 мм Маса 1,9 кг 3.9.Визначення втрат тиску в трубопроводах та гідроапаратах. При переміщенні робочої рідини від гідронасосу до гідродвигуна в результаті переборення сил тертя відбуваються втрати тиску. Для забезпечення заданого значення тиску на вході у гідродвигун гідронасос повинен компенсувати втрати, тобто тиск на виході гідронасоса має перевищувати заданий тиск на величину втрат. Втрати тиску відбуваються у гідроапаратах та трубопроводі. Тиск на виході гідронасоса визначається за виразом |
- тиск робочої рідини, який необхідно подати на гідродвигуна;
- втрати тиску робочої рідини при переміщенні її по трубопорводу;
- втрати тиску робочої рідини при переміщенні її через гідроапарат.
- місцеві втрати тиску робочої рідини на згинах та при зміні прохідного січення трубопроводів (у даній роботі нехтуємо).
- діаметр трубопроводу, (мм );
- в’язкість робочої рідини, ( 25 мм2 /с).
- тиск робочої рідини
– тривалість усіх тактів
– тиск на виходи гідронасосу
–тривалість циклу
=
- об'єм робочої рідини, який подається з гідроакумулятора у гідросистему при розрядці;
= 23,2л
=4,12 л/хв