Главная страница
Навигация по странице:

  • Составление принципиальной гидросхемы объемного гидропривода

  • 2. Расчет рабочих параметров

  • 2.1 Выбор рабочей жидкости

  • 2.2 Расчет размеров гидроцилиндра

  • 2.3 Гидравлический расчет трубопроводов

  • 3. Выбор параметров насоса и гидроклапана давления

  • Построение рабочей характеристики гидросистемы Δ р = f(Q)

    		•

    Вариант 22. Составление принципиальной гидросхемы объемного гидропривода


    Скачать 121.93 Kb.
    НазваниеСоставление принципиальной гидросхемы объемного гидропривода
    Дата13.01.2022
    Размер121.93 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаВариант 22.docx
    ТипДокументы
    #330387

    Задание:

    1. По заданному рабочему циклу (рис. 1.1) составить принципиальную гидросхему объемного гидропривода (ОГП) работы его в автоматическом режиме, и выбрать типы гидроаппаратов в соответствии с заданной командой управления: гидравлической, электромагнитной и т.д. Предусмотреть защиту ОГП от перегрузки по давлению и блокировку (остановку) рабочего органа (РО) в любом положении, а также остановку РО в исходном положении.

    2. Рассчитать с учетом выбранного оборудования рабочие параметры ОГП: скорости, усилие на выходе, мощность или момент по фазам цикла, построить циклохронограмму работы гидродвигателя.

    3. Выбрать для ОГП стандартную гидроаппаратуру и гидрооборудование из каталогов и справочников (см. библиографию в конце МУ).

    4. Построить рабочую характеристику гидросистемы Δр = f(Q) и определить режим работы ОГП при максимальной нагрузке гидродвигателя.


    Расчет гидромотора

    Дано:
    М = 120 Н*м lБП = 10 см

    LH = 1,9м lРХ = 40 см

    Lc= 2,0 м uБП = 5 см/с

    Рэф = 12,5 Мпа uРХ = 2 см/с

    Эквивалентную шероховатость гидролиний принять Э=0,06 мм. Механический КПД гидроцилиндра принять мц=0,90.


    1. Составление принципиальной гидросхемы объемного гидропривода

    По выбранному варианту схемы гидропривода и исходным данным, а также принятому рабочему давлению составляем принципиальную гидросхему объемного гидропривода.,

    Таблица 1.1 - Дополнительные сходные данные

    F, кН
    п, м/с

    Жидкость

    Плотность жидкости , кг/м 3

    Вязкость жидкости , м 2/с

    Р, МПа

    70
    3,6

    Масло И 10
    850
    1010 -6
    10





    Рисунок 1.1 - Принципиальная схема гидропривода

    2. Расчет рабочих параметров
    2.1 Выбор рабочей жидкости

    Выбор рабочей жидкости проводится в зависимости от температурных условий, режима работы гидропривода и его рабочего давления.

    Рабочая жидкость: масло индустриальное 50.

      1. Выбор рабочего давления

    Выбор рабочего давления производится из ряда нормативных, установленых ГОСТ 12445-80.

    По заданию Р=12,5 МПа.

    2.2 Расчет размеров гидроцилиндра

    Площадь поршня гидроцилиндра определяют по заданному давлению и расчетной нагрузке из соотношения:

    ; (2.1)

    где SЭ - эффективная площадь поршня гидроцилиндра, м 2;

    F - усилие на штоке, Н;

    Р - рабочее давление, Па;

    - механический к.п.д. гидропривода;

    - гидравлический к.п.д. гидроаппаратуры.

    определяет потери давления в трубопроводах и гидроаппаратуре, вхо­дящей в состав привода, =0,85.

    м 2;

    Диаметр поршня гидроцилиндра определяем по полученой эффективной площади поршня гидроцилиндра по формуле:

    ; (2.2)

    где D - диаметр поршня гидроцилиндра, м;

     - отношение диаметра поршня к диаметру штока (=d/D), и определяется в зависимости от величины рабочего давления, для заданного давления Р=10 МПа , =0,7.

    м.

    Полученное значение диаметра поршня округляем по ГОСТ 12447-80 в соответствие с рядом размеров диаметров:

    D=160 мм.

    Диаметр штока определяем из соотношения:

    ;

    м.

    Значение диаметра штока округляем до норма­тивного в соответствие с ГОСТ 12447-80

    d=100 мм.

    Уточняем эффективную площадь, используя следующее выражение:

    ; (2.3)

    м 2.

    Расход жидкости Qном (м3/мин), поступающий в гидроцилиндр, находят по выражению:

    ; (2.4)

    где VП - скорость движения поршня гидроцилиндра, м/с;

    SЭ - эффективная площадь поршня гидроцилиндра, м2.

    м 3/с = 36,72 л/мин.

    Необходимая подача насоса будет равна:

    ; (2.5)

    где К - коэффициент, К=1,1.

    м 3/с .

    Тип и марку гидрораспределителя выбирают по номинальному давлению P=10 МПа, и Qн=36,72 л/мин [2, с.78, табл.4.4].

    Распределитель В16

    Qном=70 л/мин;

    Pном=0,2 МПа.

    Типоразмер дросселя выбирают по номинальному давлению P=10 МПа и подаче насоса Qн=36,72 л/мин [2, с.146, табл.5.13]

    Дроссель ПГ 77-14

    Qном=80л/мин,

    Pраб=10 МПа,

    Pном=0,2 МПа.

    Выбор фильтра и его типоразмера производится по расходу рабочей жидкости в сливной гидролинии и требуемой для данного гидропривода тонкости фильтрации. Точность фильтрации определяется в зависимости от типа привода [2, с.296, табл. 8.2]. Выбор фильтра производится [2, с.300, табл. 5.13].

    Фильтр пластинчатый 0,12Г41-14

    Qном=50 л/мин;

    Pном=0,1 МПа.


    2.3 Гидравлический расчет трубопроводов

    Расчет трубопроводов состоит в определении их диаметров. Расчет производится по участкам: всасывающем (бак - насос), напорном (насос - гидроцилиндр), сливном (гидроцилиндр - фильтр - бак), выделенным в гидравлической схеме. Диаметры трубопроводов определяют, исходя из обеспечения допустимой скорости течения Vдоп (м/с) жидкости, которые должны находится в следующих пределах [1]:

    Всасывающие гидролинии 0.5-1.5,

    Сливные гидролинии 1.4-2.0,

    Напорные гидролинии 3-5.

    С учетом допустимых скоростей и известному расходу определяют диаметры трубопроводов d (м):

    (2.6)

    где Q - расход жидкости на данном участке трубопровода, м 3/с.

    Для всасывающей гидролинии:

    Для напорной гидролинии:

    ; (2.7)

    где SЭ - эффективная площадь поршня в напорной полости гидроцилиндра, м2,

    VП - скорость движения поршня, м/с.

    м 3/с

    Для сливной гидролинии:

    ; (2.8)

    где SЭсл - эффективная площадь поршня в сливной полости гидроцилиндра, м2,

    VП - скорость движения поршня, м/с.

    м 3/с

    Определяем диаметры согласно (2.6):

    м.

    м.

    м.

    Полученные диаметры округляем до значения рекомендуемого по ГОСТ 6540-68

    dвсас= 32 мм;

    dнап= 16 мм;

    dсл = 25 мм.

    По полученным диаметрам определяем фактические скорости в гидролиниях.

    Фактическая скорость при рабочей подаче во всасывающей гидролинии:

    ; (2.9)

    м/с.

    Фактическая скорость в напорной гидролинии:

    ; (2.10)

    м/с.

    Фактическая скорость в сливной гидролинии:

    ; (2.11)

    м/с.

    3.2 Определение потерь давления в гидросистеме.

    Потери давления определяют на всасывающей, напорной и сливной гидролиниях. Величину потерь определяют по формуле:

    ; (2.11)

    где Pтр - потери на трение по длине трубопровода;

    Pм - потери в местных сопротивлениях, включая потери в гидроаппаратах.

    Потери давления Pтр на трение по длине трубопровода вычисляют по формуле Дарси-Вейсбаха:

    ; (2.12)

    где  - плотность жидкости, кг/м 3 ;

    - коэффициент гидравлического трения по длине;

    l,d - длина и диаметр трубопровода, м;

    V - средняя скорость течения жидкости, м/с.

    Режим движения жидкости определяется по числу Рейнольдса:

    ; (2.13)

    где V - фактическая скорость движения во всасывающем, напорном или сливном трубопроводах, м/с;

    d - диаметр трубопровода, м/с;

     - кинематический коэффициент вязкости, м2/с.

    ; (2.14)
    .

    Т.к. число Рейнольдса больше 2320 то режим движения жидкости турбулентный.

    ; (2.15)

    .

    Т.к. число Рейнольдса больше 2320 то режим движения жидкости турбулентный.

    ; (2.16)

    .

    Т.к. число Рейнольдса больше 2320 то режим движения жидкости турбулентный.

    Определим коэффициент гидравлического трения по длине, для ламинарного режима движения жидкости воспользуемся следующей зависимостью:

    ; (2.17)

    .

    .

    .
    3. Выбор параметров насоса и гидроклапана давления

    Требуемое давление насоса Pн вычисляют пользуясь следующей зависимостью:

    ; (3.1)

    где P - суммарные потери давления в гидросистеме, Па;

    F - усилие на штоке гидроцилиндра, Н;

    SЭ - эффективная площадь поршня, м 2;

    мц - механический кпд гидроцилиндра.

    Па МПа.

    Тип насоса выбираем в соответствие с требуемой подачей Qн=36,72 л/мин и давлением Pн=10 МПа по литературе [2, с.18, табл. 2.1, с.30, табл. 2.5, с.34, табл. 2.7, с.38, табл. 2.9]:

    Насос: БГ1-24АМ


    Номинальная подача: 56 л/мин;

    Давление на выходе из насоса: 12,5 МПа;

    К.П.Д.= 0,76.

    Основные параметры гидроклапана давления выбирают по величине требуемого давления насоса и его подаче [2, с.124, табл. 5.3]:

    Гидроклапан: ПГ66-34М

    Расход масла, л/мин:

    • номинальный 125

    • максимальный 160

    - минимальный 3

    Расчет мощности и кпд гидропривода

    Эффективная мощность гидроцилиндра:

    ; (3.2)

    где F - усилие на поршне, Н;

    VП - скорость поршня гидроцилиндра, м/с.

    Вт.

    Полная мощность N (Вт) гидропривода равна мощности, потребляемой насосом и определяется по формуле:

    ; (3.3)

    где PН - давление насоса, Па;

    QН - подача выбранного насоса, м3/с;

    Н - кпд насоса.

    Вт.

    Полный к.п.д. гидропривода:

    ; (3.4)

    .

    Вывод: При расчетах гидропривода выяснили, что полный кпд привода 45%. Предварительно был выбран распределитель В10 при котором кпд составляло 42%, в следствие этого был выбран расспределитель В16 с большим расходом масла, но при котором эффективность работы гидропривода больше на 3%.

    1. Построение рабочей характеристики гидросистемы Δр = f(Q)





    Библиографический список

    1. Свешников В. К. Станочные гидроприводы : справочник / В. К. Свешников. — 4-е изд. — Москва : Машиностроение, 2004. — 512 с. (Библиотека конструктора)

    2. Никитин О. Ф. Гидравлика и гидропневмопривод : учеб. пособие / О. Ф. Никитин. — 2-е изд. — Москва : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. — 430 с.

    3. Лепешкин А. В. Гидравлика и гидропневмопривод : учебник / А. В. Лепешкин, А. А. Михайлин, А. А. Шейпак. — 3-е изд. — Москва : МГИУ, 2005. — Ч. 2. — 352 с.

    4. Чмиль В. П. Гидропневмопривод строительной техники. Конструкция, принцип действия, расчет: учеб. пособие / В. П. Чмиль. — Санкт-Петербург : Лань, 2011. — 320 с.

    5. Корнилов В. В. Гидропривод в кузнечно-штамповочном оборудовании : учеб. пособие для вузов / В. В. Корнилов, В. М. Синицкий. — Москва : Машиностроение, 2002. — 224 с.

    6. Дорошенко В. А. Гидравлика и гидропривод: методические указания и варианты заданий к курсовой расчетно-графической работе / В. А. Дорошенко, В. Ю. Энгель. — Екатеринбург : УГТУ-УПИ, 2004. — 43 с.

    7. Схиртладзе А. Г. Гидравлические и пневматические системы : учеб. для сред. проф. учеб. заведений / А. Г. Схиртладзе, В. И. Иванов, В. Н. Кареев / под ред. Ю. М. Соломенцева. — Москва : Высш. шк., 2006. — 534 с.

    8. Герц Е. В. Расчет пневмоприводов : справочное пособие / Е. В. Герц, Г. В. Крейнин. — Москва : Машиностроение,1975. — 272 с.

    написать администратору сайта