Курвсовая работа. Реферат Курсовая работа состоит из 32 листов из которых 30 листов расчетнопояснительной записки, 2 листов графического материала принципиальная схема гидропривода, графическая характеристика гидропривода
 Скачать 113.06 Kb.
|
2. Выбор рабочей жидкостиВ гидроприводе рабочая жидкость является энергоносителям, благодаря которому устанавливается связь между насосом и гидродвигателем (гидроцилиндром). Кроме этого, рабочая жидкость обеспечивает охлаждение пары трения и отвод от них тепла, а также смазку подвижных элементов гидропривода. Во время работы гидропривода на поверхностях, которые трутся между собой, создается пленка жидкости, которая исключает возможность прямого контакта скользящей пары. Поэтому рабочая жидкость должна обладать хорошей смазывающей способностью, не должна изменять свой химический состав при эксплуатации, быть механически чистой, обладать оптимальной вязкостью, которая обеспечивает малые утечки и потери давления на преодоление гидравлических сопротивления. В гидропроводах применяют рабочие жидкости на нефтяной основе, водомасленые эмульсии, смеси и синтетические жидкости. Выбор типа рабочей жидкости определяется диапазоном рабочих температур, давлением в гидросистеме, скоростей движения выходных звеньев гидродвигателей, конструкционными материалами и материалами уплотнений, особенностями эксплуатации (на открытом воздухе или в закрытом помещении, условиями хранения машин во время перерывов работе, возможностью обводнения и засорения рабочей жидкости и т. д.). Основным критерием, который определяет возможность применения жидкости, является соответствие вязкости рабочему давлению и температуре эксплуатации гидропривода. При завышении значения вязкости увеличиваются потери давления; если вязкость недостаточна - увеличиваются потери и перетечки рабочей жидкости. При давлении меньше 7 МПа кинематическая вязкость рабочей жидкости должна быть в пределах ��=(20÷30)∙  м/ . Подобранный гидроцилиндр работает при температуре 10 – 50 . Рекомендовано использовать масло индустриальное 20 и масло индустриальное 30. Выбираем масло индустриальное 20 (И-20) ГОСТ 1707-51. Вязкость 20∙м/при t=50, плотность 890 кг/ , температурой застывания -20 3. Подбор гидравлического оборудования Гидравлическая аппаратура предназначена в объемном гидроприводе для изменения параметров потока рабочей жидкости (давления, расхода, направления движения жидкости) или для поддержания их заданных параметров. В зависимости от того, какую функцию она выполняет, она может быть распределительной, регулирующей и вспомогательной. Большая часть гидроаппаратуры нормализована, что позволяет при проектировании выбирать необходимые гидроаппараты, а не проектировать их. К распределительной аппаратуре относятся золотниковые или крановые распределители. С их помощью возможно менять направление движения рабочей жидкости на различных участках гидросистемы, а это значит обеспечивать рабочий и холостой (обратный) ход поршня гидроцилиндра. Регуляционная гидроаппаратура предназначена для поддержания в гидроприводе необходимого давления, регулирования скорости движения выходных звеньев гидродвигателей, для пропуска жидкости в означенном направлении и т.д. К ней относятся напорные, редукционные, обратные, предохранительные клапаны, дроссели, регуляторы потока (скорости), делители потока и другое. Напорные гидроклапана предназначены для обеспечения в гидросистеме необходимого давления. Их возможно применять как защитные, подпорные (для создания регулируемого противодавления), а также для последовательности включения в работу гидродвигателей. Редукционный клапан предназначен для поддержания постоянного давления жидкости в потоке, который от него отводится. Их чаще всего ставят в гидросистемах, где от одного насоса работают несколько гидродвигателей, причем часть из них требует меньшего давления, чем остальные. Для регулирования скорости движения выходного звена гидродвигателя предназначены дроссели и регуляторы потока (скорости). Вспомогательное оборудование гидропривода обеспечивает надежную работу насосов, гидродвигателей, гидроаппаратуры и полностью всего гидропривод. К нему относятся: гидробаки и теплообменники для рабочей жидкости, фильтры, уплотнительные приспособления, гидроаккумуляторы, аппаратура для измерения давления, расхода, температуры. Фильтры предназначены в гидроприводе для очистки рабочей жидкости от механических примесей, попадающих в систему в момент заливки в бак, или появляются в ней во время эксплуатации в виде продуктов износа, коррозии и разложения жидкости и материалов, из которых изготовлены элементы гидропривода. Выбор всей гидроаппаратуры производится по рабочему давлению цилиндра  и максимальному значению расхода жидкости в гидроцилиндре, который определяется по зависимости (1.11) (1.12)где  - скорость рабочего хода поршня гидроциллиндра ;  – рабочая площадь поршня;  - объемный КПД, при уплотнении резиновыми кольцами равен 0,99; L – ход поршня, n – количество двойных ходов = 0.05345л/с = 3,2л/м1. Распределительное устройство необходимо для пропускания жидкости в указанном направлении. Выбираем трехпозиционный реверсивный золотник Г74-22 с ручным управленіем [2, табл 5.10]: Номинальный расход Q=0,3л/с = 18л/мин;  Номинальное давление p=20Мпа; Суммарная утечка ∆Q не более 1,67  ;Потеря давления ∆p не более 0,15  ;Масса m=7кг. 2. Предохранительный клапан необходим для обеспечения в гидросистеме необходимого давления, выбираем Г52-12 [2, табл 5.15]:  Расход Q=0,3л/с = 18л/мин; Давление p=0,3-0,5Мпа=0,5МПа; Потери давления ∆p=0,2МПа; Масса m=2,4 кг . 3.Дроссель необходим для регулирования скорости движения выходного звена, возьмем дроссель Г77-31[2, табл 5.20]:  Расход Q=0,083л/с = 5л/мин; Давление p=12,5МПа; Масса m=2,0 кг. 4. Фильтр предназначен для очистки рабочей жидкости от механических примесей, выбираем фильтр 0,08Г41-12 [2, табл 5.24]:  Расход Q=0,133л/с = 8л/мин; Масса m=2,96 кг. 5.Напорные золотники используются для обеспечения последовательности срабатывания гидроцилиндров, защиты системы от перегрузки, поддержания определенного постоянного давления, дистанционного управления потоком жидкости и блокировки. Выбираем напорные золотники БГ54-22 [2, табл 5.14]: Расход Q=0,3л/с = 18л/мин;  Давление p=5МПа; Потери давления ∆p=0,4МПа; Масса m=1,6 кг. 6. Обратные клапаны предназначены для свободного пропуска потока рабочей жидкости в одном направлении и для перекрытия потока в обратном направлении. Выбираем обратный клапан Г51-21 [2, табл 5.18]: Расход Q=0,133л/с = 8л/мин;  Давление p=20МПа; Потери давления ∆p=0,2МПа; Потери жидкости ∆Q=0,08 Масса m=1,5 кг. 4. Определение потерь жидкости и подачи насоса Для того чтобы обеспечить движение выходного звена гидродвигателя (гидроцилиндра) с заданной скоростью, необходимо определить подачу насоса с учетом всех потерь рабочей жидкости при ее движении от насоса к гидродвигателя.  = (4.1)где  сумма объемных потерь жидкости во всей гидравлической аппаратуре, которая находится на линии помпа – гидроцилиндр - масленый бак.Величина потерь жидкости принимается с технических характеристик каждого аппарата = + + =3,2+(1,67+0,08)60/1000=3,305 л/м 5. Расчет трубопроводов гидропривода Функциональная связь между различными элементами гидропривода, находящихся на указанном расстоянии друг от друга, осуществляется с помощью трубопроводов. Они являются ответственными элементами гидропривода, потому что их разрушение приведет к разгерметизации и выходу из строя гидросистемы. Трубопровод должны обладать достаточной прочностью, отсутствием потерь жидкости, минимальными потерями давления на преодоление гидравлических сопротивлений. По назначению они делятся на всасывательные, напорные, сливные, дренажные и гидролинии управления, но расчетам чаще всего подлежат напорные и сливные трубопроводы. В зависимости от своей конструкции их делят на жесткие и гибкие. Жесткие трубопроводы изготовляют из стали, меди, алюминия и различных сплавов. Чаще всего применяют холоднотянутые и холоднокатаные стальные трубы без швов (при d <30 мм) или горячекатаные без швов (при d> 30 мм). В качестве гибких применяют резиновые шланги с оплеткой или без. 5.1. Определение диаметра труб. Целью расчета трубопроводов является определение внутреннего диаметра, толщины стенок, потерь давления на гидравлические сопротивлении при движении в них рабочей жидкости. Расчет необходимо делать для напорного и сливного трубопроводов гидросистемы. Внутренний диаметр трубопровода d определяется из уравнения неразрывности:  (5.1)откуда  (5.2)где s – площадь поперечного сечения трубопровода; Q – максимальный расход жидкости на расчетном участке; v – допустимая скорость движения жидкости. Допустимая скорость движения жидкости зависит от давления в гидросистеме и назначения трубопровода. При очень больших скоростях уменьшается масса и стоимость гидролиний, но увеличиваются потери давления на преодоление гидравлических сопротивлений. Для гидропривода при давлении до 5 МПа рекомендуют принимать v = 4 м/с, а при давлении от 5 до 10 МПа рекомендуют принимать v = 5 м / с (для напорного трубопровода) v = 2 м/с (для сливного трубопровода) независимо от давления. Тогда внутренний диаметр напорного трубопровода: (  ) По приложению 13[1] выбираем шланги резиновые высокого давления с металлической оплеткой с  =4мм.Внутренний диаметр сливного трубопровода: (  ) По приложению 13[1] выбираем шланги резиновые высокого давления с металлической оплеткой с  =6мм.Максимальное рабочее давление в шлангах составляет 19МПа, что больше расчетного давления в шлангах  , это значит условие прочности выполняется.Пересчитаем скорости:  (5.3)  5.2. Расчёт потерь давления в трубопроводах. Потери давления в трубопроводах (напорном и сливном) состоят из потерь на преодоление гидравлических сопротивления по длине ∆  и на преодоление потерь в местных сопротивления ∆ . Соответственно общепринятой в гидравлике методикой потери по длине для каждого участка трубопровода определяются по формуле А. Дарси:∆  а местные - по формуле Вейсбаха ∆  где  - длина, диаметр и фактическая (определенная по стандартному диаметру) скорость на расчётных участках трубопровода;  – плотность рабочей жидкости при заданной температуре;  - коэффициент гидравлического трения;  - коэффициент местных сопротивлений.Для определения коэффициента гидравлического трения необходимо определить число Рейнольдса:  где  – кинематическая вязкость рабочей жидкостиДля напорного трубопровода  Для сливного трубопровода  При ламинарном режиме (  ) движения жидкости коэффициент гидравлического трения для гибких трубопроводов6  0,123;  0,185.Потери давления по длине определяем для двух напорных и двух сливных линий согласно определенным в них скоростям ∆  МПа∆  МПаПри расчете потерь давления на преодоление местных сопротивлений зависимостью  от Re пренебрегают, принимая величину этого коэффициента постоянной для каждого конкретного типа местных сопротивлений. Для штуцеров - 0,1, прямоугольных тройников -1, выхода из трубы в бак - 1, входа в трубу - 0,5, закругленное колено -0,12 ... 0,15 (табл. 1.6 и Приложение 20 [1]).Тогда согласно участкам трубопроводов составим таблицы количества местных сопротивлений. Для напорного трубопровода
 Для сливного трубопровода:
 7607ПаДля сливного трубопровода:
 6846Па.Суммарные потери давления в трубопроводах определяют по зависимости  +  + +7607+6846=0,104МПа |