‡ ¯¨áª .doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлена: 01.01.2022

Просмотров: 481

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

ВСТУП

1 Схема гідроприводу та опис її роботи в режимах

1.2 Робочий хід

1.2.3 Режим перевантаження

Дросель Др призначений для регулювання швидкості руху гідроциліндра та для регулювання плавності його ходу.

2 РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ І ВИБІР ГІДРОДВИГУНА

2.1 Розрахунок гідроциліндру

2.2 Технічна характеристика гідроциліндру

3 РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ І ВИБІР ГІДРОНАСОСА

3.1 Вибір насосу

3.2 Технічна характеристика насосу

4 РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ І ВИБІР ГІДРОАГРЕГАТІВ, ЩО ВХОДЯТЬ ДО СКЛАДУ ВК

4.1 Вибір гідророзподільника

4.1.2 Технічна характеристика гідро розподільників

4.2 Вибір дроселя

4.2.1 Вибір і опис дроселя

4.2.2 Технічна характеристика дроселя.

4.3 Вибір запобіжного клапана

4.3.1.1 Технічна характеристика запобіжного клапана.

4.4 Вибір зворотного клапана.

5 РОЗРАХУНОК ВТРАТ тиску в гідролініях та підбір гідроліній

5.1 Розрахунок втрат тиску в гідролініях

5.1.1 Визначення площі поперечнього перерізу гідролінії і

велечини стандартного діаметру

5.1.2 Визначення режиму течії в гідролінії

5.1.3 Визначення марки мастила

5.1.3 Визначення коефіцієнту втрат тиску

5.1.4 Визначення шляхових втрат

5.1.5 Визначення втрат тиску

Перед вибором насоса знайдемо тиск з урахуваннян усіх втрат в гідроприводі:

Висновок

Перелік посилань

ВСТУП

В сучасному виробництві одною з основних тенденцій розвитку машинобудування, верстатів та верстатного обладнання є створення і використання спеціалізованих верстатів з високим ступенем автоматизації де необхідно реалізувати велику кількість різноманітних рухів. Одним з конструкторських рішень, за допомогою якого можна розвязати поставлені задачі, є використання гідро і пневмопристроїв, що найкраще відповідають сучасним вимогам. Застосування гідроприводів дозволяє спростити кінематику верстатів, знизити металоємність, підвищити точність, надійність і рівень автоматизації.

Широке використання цих технологій в верстатобудуванні визначається рядом їх значних переваг: можливістю отримати великі зусилля і потужності при малих розмірах гідросистеми, забезпечення широкого діапазону безступінчатого регулювання швидкості (при умові хорошої плавності руху), можливість роботи в динамічних режимах з потрібною якістю перехідних процесів, захист систем від перевантаження і точний контроль діючих зусиль. За допомогою гідроциліндрів вдається отримати прямолінійний рух без кінематичних перетворень, а також забезпечити відповідне співвідношення швидкостей прямого і зворотного ходів. До основних переваг гідроприводів слід віднести також достатньо високе значення ККД, підвищену жорсткість і довговічність.

Разом з тим гідроприводи мають і недоліки, які обмежують їх використання. Це втрати на тертя і витоки, які знижують ККД гідроприводу і викликають розігрівання робочої рідини; необхідність застосування фільтрів тонкої очистки для забезпечення надійності гідроприводів, що підвищує їх вартість і ускладнює технічне обслуговування.

В даному курсі ми розглядаємо питання оптимізованого вибору елементів гідросистеми, а саме гідроприводу, з врахуванням їх взаємної роботи, причому цей вибір визначається раціональним співвідношенням між недоліками і перевагами цих елементів. Для цього потрібно досконало знати уніфіковані вузли гідроприводів, їх систематизацію і опис з вказаними основними параметрами, розмірами, особливостями монтажу і експлуатації, раціональними областями застосування.

1 Схема гідроприводу та опис її роботи в режимах

Рис.1.1 Схема гідроприводу.


Установка складається з таких елементів: насос – 1; розподільники – Р1,Р2,Р3; гідроциліндр – Ц; клапани зворотні – Кзв1, Кзв2,Кзв3; дросель – ДР; запобіжний клапан – КЗ; переливний клапан – КП; бак – Б; напірні лінії – 2,4,5,6; зливні лінії – 3,7,8,9,10,11; всмоктувальні лінії – 1.


1.1 Холостий хід

Потік рідини, що забирається з баку Б через всмоктувальну лінію 1 та створюється насосом Н, по напірній гідролінії 10 надходить на розподільник 2, що знаходиться у положенні “б”, тобто у нейтральному положенні, потім по гідролінії 2 надходить на запобіжник КЗ.


В цьому режимі роботи робоча рідина не виконує ніякої роботи і вся енергія іде на перегонку робочої рідини в бак.

1.2 Робочий хід

1.2.1 Прямий хід

Потік робочої рідини, що створюється насосом Н, по гідролінії 2 через дросель йде на розподільник Р1, що знаходиться у положенні “а”. В цьому положенні гідролінія 2 з’єднується з гідролінією 5, а гідролінія 8 з’єднується з гідролінією 9. При такому з’єднанні рідина іде по гідро лінії 4, клапан зворотній Кзв1, далі по гідролінії 5 вштакову порожнину гідроциліндра Ц. В гідроциліндрі потік робочої рідини створює тиск необхідний для переміщення поршня гідроциліндра, на який діє навантаження та витискування рідини через зливну лінію 7, клапан зворотній Кзв3, зливну лінію 8, рзподільник Р1, зливну лінію 9 по якій рідина надходить баку Б.


1.2.2 Зворотній хід.

Потік робочої рідини, що створюється насосом Н, по гідролінії 2 йде на розподільник Р1, що знаходиться у положенні “в”. В цьому положенні гідролінія 2 з’єднується з гідролінією 8, а гідролінія 4 з’єднується з гідролінією 2. При такому з’єднанні рідина іде по гідролінії 8, на розподільник Р2 який може займати дві позиції. Розглянемо їх.

Позиція а.

При цьому робоча рідина через гідролінію 2, через запобіжний клапан КЗ, зливну гідро лінію 11, потрапляє у бак Б.

Позиція б.

При цьому робоча рідина через гідролінію 7 заповнює порожнину гідроциліндра Ц, витісняючи рідину зі штокової порожнини ,потім через гідро лінію 6, переливний клапан КП, гідро лінію 10, розподільник Р1, гідро лінію 9 зливається у бак 9.

1.2.3 Режим перевантаження

Іноді гідроприводи можуть працювати в режимі перевантаження – тиск в системі перевищює допустимий (на шток гідроциліндра діє навантаження, на яке не розрахована система чи перекритий один з дроселів). Коли тиск в гідросистемі перевищує допустимий, спрацьовує запобіжний клапан КЗ або переливний клапан КП .

Коли розподільник Р1 у положені «б», то рідина через гідро лінію 2, запобіжний клапан КП, гідро лінію 11потрапляє убак.

Коли розподільник Р1 у положені «в», рідина від гідроциліндра через гідролінію 6, переливний клапан КП, гідро лінію 10, розподільник Р1, гідро лінію 9 потрапляє у бак.

Дросель Др призначений для регулювання швидкості руху гідроциліндра та для регулювання плавності його ходу.


2 РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ І ВИБІР ГІДРОДВИГУНА


Гідроциліндри, що застосовуються у верстатобудуванні, розділяються:

а) по напрямку дії робітничого середовища на циліндри однобічної дії, у яких рух вихідної ланки під впливом робочого середовища можливо тільки в одному напрямку, і двосторонньої дії, у яких рух можливий у двох взаємно протилежних напрямках;

б) по конструкції робочої камери на поршневі циліндри, у яких робочі камери утворені робочими поверхнями корпуса і поршня зі штоком (однобічним чи двосторонньої дії), і плунжерні, у яких робоча камера утворена робочими поверхнями корпуса і плунжера.

Р
исунок 2.1 – Конструктивні схеми гідроциліндрів

Основні параметри циліндрів регламентуються ДСТ 6540—68.

Основні типи циліндрів, застосовуваних у верстатних гідроприводах, показані на рис. 2.1. Корпус поршневого циліндра двосторонньої дії з однобічним штоком (а) жорстко закріплений на станині верстата, а шток зв'язаний з робочим органом, що рухається. Якщо в циліндр при прямому і зворотному ході надходить однакова кількість робочої рідини, то при малому діаметрі штока і , а при збільшенні діаметра штока швидкість збільшується в порівнянні з . Якщо потрібно забезпечити , може застосовуватися диференціальне включення циліндра, коли . У цьому випадку при русі вправо обидві порожнини циліндра з'єднуються з напірною лінією, а при русі вліво - штокова порожнина продовжує з'єднуватися з напірною лінією, а поршнева з'єднується зі зливною лінією гідросистеми.

Рисунок 2.2 – Конструкція гідромотора


При двосторонньому штоці (б) площі поршня однакові і . Недоліки таких циліндрів — збільшена довжина і необхідність другого ущільнення для штока. Іноді буває зручніше закріпити шток на станині, а корпус циліндра зв'язати з органом, що рухається, (в, г). У цих випадках робоча рідина в циліндр підводиться через отвори в штоку, однак вимагаються спеціальні отвори для випуску повітря з верхніх частин робочих порожнин (при нормальній роботі заглушаються пробками). Для зажимних і фіксуючих механізмів широко застосовуются циліндри односторонньї дії (д). Плунжерний циліндр (с) здатний переміщувати вертикально розташований робочий орган тільки вверх; рух вниз відбувається під дією сили ваги. За допомогою декількох плунжерних циліндрів (ж) можна отримати рух в обидві сторони. Плунжерні циліндри простіші у виготовленні, так як відпадає необхідність в трудо­ємкій обробці внутрішньої поверхні (дзеркала) циліндра.

2.1 Розрахунок гідроциліндру

В загальному випадку рівняння сил системи поршень-шток при усталеному русі має вигляд:

, (2.1)

де - зусилля яке розвиває гідроциліндр;

- складова сили в’язкого тертя;

- технологічне навантаження на шток;

- нелінійна складова сили тертя;


- вага вузлів які переміщують гідроциліндр під кутом

Рисунок 2.3 - Конструктивна схема


Тоді рівняння набуде вигляду:

(2.2)

Позначимо:

S1/S2=Kц; (2.3)

р12= Kр; (2.4)

, (2.5)

де Kц – коефіціент несеметричності гідроциліндра, використовується для визначення S2:

S2=KцS1(2.6)

Sш=S1-S2=S1(1-Kц); (2.7)

(Kц=0,5…0,85).

Kр – коефіцієнт який визначае тиск р2 якскладову тиску р1:

р2= р1Kр(2.8)

(Kр=0,1…0,25).

Kв – коефіцієнт який визначає сили в’язкого і сухого тертя,Kв=0,08…0,15.

За урахуванням прийнятих позначень отримаємо:

(2.9)

Розраховуємо попередньо діаметр циліндра:

(2.10)

Отримане значення округляемо до стандартної величини .

Розраховуємо попередньо діаметр штока циліндра:

(2.11)

де Sш=S1-S2=S1(1-Kц).

Отримане значення округляемо до стандартної величини .

Уточнюємо фактичне значення ефективної площі поршня:

(2.12)

По отриманим значенням, за каталогом вибираємо гідроциліндр: [2]

Ц 110Б–1414001

S = 400 мм – хід поршня.

dш = 50 мм – діаметр штоку.

Dц = 110 мм – діаметр циліндру.

Рн = 14 МПа.

2.2 Технічна характеристика гідроциліндру

Гідроциліндр Ц 110Б1414001

Тиск, МПа

номінальний ............................................

14

максимальний .........................................

17,5

страгивания, не більший ........................

0,9

холостого ходу ........................................

0,5

Зусилля на штоці при номінальному тиску, кН

штовхаюче ...............................................

133

тягнуче .....................................................

106


Швидкість поршня, мс-1

номінальна ..............................................

0,2

максимальна ...........................................

0,5

Коефіцієнт корисної дії

гідромеханічний .....................................

0,94

Втрати тиску,МПа…..……………...........................0.36

Маса, кг ........................................................................... 44

90%-й ресурс гідроциліндру, мотогодин ..................... 7000

В даному пункті ми вибрали гідроциліндр Ц 110Б1414001 з урахуванням навантаження на шток поршня і номінального тиску в системі.


3 РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ І ВИБІР ГІДРОНАСОСА


Гідравлічний насос перетворює енергію руху ведучої ланки (валу) в енергію потоку мастила за рахунок зміни обєму робочих камер, герметично відділених одна від одної. Ведуча ланка (вал) насоса, зазвичай, отримує енергію руху від електродвигуна. Самовсмоктуючі насоси створюють вакуум в камерах, обєм яких збільшується, в результаті чого робоча рідина всмоктується з баку, і одночасно витискають робочу рідину з камер, обєм яких зменшується; несамовсмоктуючі насоси реалізують лише останню функцію.

Насоси входять до роторних гідромашин.

Під роторними гідромашинами розуміють об'ємні роторні насоси і гідромотори. У роторних гідромашинах рухливі елементи, що утворять робочі камери, роблять обертальний або обертальний і зворотно-поступальний рухи. Роторні насоси, застосовувані в об'ємних гідроприводах, призначені для створення потоку робочої рідини шляхом перетворення механічної енергії в гідравлічну.

Робочі процеси в роторних гідромашинах відбуваються в робочих камерах (простір об'ємної гідромашини, обмежене робочими поверхнями робочих елементів, що періодично змінює свій обсяг і поперемінно сполучене з місцями входу і виходу робочої рідини). Робочий цикл складається з наступних процесів: у насосах – всасування і витиснення (нагнітання).

Для того, щоб вибрати насос потрібно перевірити умову, яка передбачає щоб втрати в гідросистемі були менші за ті, на які розрахований насос.

3.1 Вибір насосу

Встановлюємо розрахункову подачу насоса для режиму руху гідроциліндра з максимальною швидкістю

м3/с,

де = 0,94 – орієнтовно прийнятий об’ємний ККД насоса.



3.2 Технічна характеристика насосу

Робочий обєм насосу, см3:

номінальний 25

максимальний 125

Тиск на виході насосу, МПа

номінальний 16

максимальний 17,5

Частота обертання , об/хв :

мінімальна 1000

максимальна 1450

номінальна 1800.

Коефіцієнт подачі насоса не менше 0,92 – 0,98.

Коефіцієнт корисної дії 0,84

Номінальна потужність насосу, кВт, не більше 52.

Маса, кг 56.

В данному пункті ми вибрали насос НПлР125/16 по витратам тиску в системі та номінальній подачі.