Š®¯¨ï ‡ ¯¨áª .doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлена: 01.01.2022

Просмотров: 141

Скачиваний: 1

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

СОДЕРЖАНИЕ

ВСТУП

1 Схема гідроприводу та опис її роботи в режимах

1.1 Робочий хід

Дросель Др призначений для регулювання швидкості руху гідроциліндра .

1.1.3 Режим перевантаження

Технічна характеристика гідроциліндру

2.2 Розрахунок параметрів і вибір гідронасоса

2.2.2 Розрахунок параметрів і вибір гідронасоса

Технічна характеристика насосу

2.4Вибір робочой рідини

Визначення марки мастила

2.6 ВИБІР ГІДРОРОЗПОДІЛЬНИКІВ

Технічна характеристика гідро розподільників

Технічна характеристика запобіжного клапана.

Технічна характеристика дроселя.

3.1.1Визначення площі поперечнього перерізу гідролінії і

велечини стандартного діаметру

3.1.2 Визначення режиму течії в гідролінії

3.1.3 Визначення коефіцієнту втрат тиску

3.1.4 Визначення шляхових втрат

3.1.5 Визначення втрат тиску

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

Висновок

Перелік посилань

28


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

М аксимальне навантаження на шток гідроциліндра R=90 кН

Швидкість руху штока гідроциліндра V=0.2 м /с




























Рисунок 1.1 Схема гідроприводу.


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


1.1 Робочий хід

1.1.1 Прямий хід

Потік робочої рідини, що створюється насосом Н, по гідролінії 2 через дросель Др йде на розподільник Р1, що знаходиться у положенні “а”. В цьому положенні гідролінія 2 з’єднується з гідролінією 4, а гідролінія 8 з’єднується з гідролінією 9. При такому з’єднанні рідина іде по гідро лінії 4, клапан зворотній КЗв.1, далі по гідролінії 5 в штокову 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.


Дросель Др призначений для регулювання швидкості руху гідроциліндра .


1.1.2 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 9. 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 поршневу 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.

Переливний клапан КП призначені для регулювання ходу та плавності руху гідроцилінда.

1.1.3 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 КЗ, 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.

Запобіжний клапан КЗ призначений для регулювання ходу та плавності руху гідроцилінда.


2. ВИБІР ГІДРОАГРЕРАТІВ

2.1.1 Опис гідроциліндру

Застосовувані у верстатобудуванні гідроциліндри підрозділяються:

а) по напрямку дії робітничого середовища на циліндри однобічної дії, у яких рух вихідної ланки під впливом робітничого 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), і плунжерні, у яких робоча камера утворена робочими поверхнями корпуса і плунжера.

Основні параметри циліндрів регламентуються ДСТ 6540—68.


2.1.2 Розрахунок параметрів і вибір гідроциліндра

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 - Розрахункова 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.

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.

2.2 Розрахунок параметрів і вибір гідронасоса

2.2.1 Теоретичні відомості

Насос є перетворювачем механічної енергії в гідравлічну. По величині робочого об’єму всі гідронасоси поділяються на:

  • нерегулюємі насоси: з постійним робочим об’ємом;

  • насоси зі змінним робочим об’ємом.

Таким чином, насос може бути нерегульованим, регульованим нереверсивним, тобто з постійним напрямком потоку, регульованим реверсивним.

По конструктивному виконанню об’ємні насоси досить різноманітні, однак всі вони працюють по принципу витискання рідини і поділяються на такі види:

шестеренні,

з зовнішнім зачепленням,

з внутрішнім зачепленням,

з зубчастим кільцем,

гвинтові, пластинчаті,

з внутрішнім впуском,

з зовнішнім впуском,поршневі,

радіально-поршневі,

аксіально-поршневі.


2.2.2 Розрахунок параметрів і вибір гідронасоса

Встановлюємо розрахункову подачу насоса для режиму руху гідроциліндра з максимальною швидкістю

м3/с,

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



Технічна характеристика насосу

Подача л/хв:

номінальний 125

максимальний 125

Тиск на виході насосу, МПа

номінальний 14

максимальний 20

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.

2.3 Розрахунок потужності та вибір приводного двигуна

За даними галузевих каталогів з урахуванням параметрів робочого тиску і розрахункової подачі насоса вибираємо асинхронний електро- двигун серіїї АИР «АИР250S4», який має такі основні параметри [3].


Технічні характеристики асинхронного ел.двигуна серіїї АИР

Тип двигуна –Потужність, кВт – 75

Частота обертання, об/хв – 1500.

Маса ,кг- 450.

Коефіцієнт потужності асинхронного двигуна: – 0,88







Рис.2.2 Електродвигун

АИР-серія асинхронного електро-двигуна;

250- висота осі обертання;

S4- режим роботи асинхронного двигуна.


2.4Вибір робочой рідини

Визначення марки мастила


Марку мастила вибираємо залежно від призначення гідропривода (температури роботи). Для станочних гідроприводів вибираємо мастило ИГП – 38. [1]

Характеристика: – коефіцієнт кінематичної в’язкості - м2/с;

 - густина 890кг/м3;

t3. - температура застигання -15°С;

tспал. - температура спалаху 210°С;

2.5 Розрахунок вмісткості гідробака

Гідроємністю називають пристрій, призначений для утримування в ньому робочої рідини з метою використання її в процесі роботи гідроприводу. До гидроемностей відносяться гідробаки і гідроакумулятори.

Гідробак – гідроємність, призначена для живлення об'ємного гідроприводу робочою рідиною. Гідробаки повинні також забезпечувати охолодження робочої рідини, видалення з неї повітря, осадження забруднень і температурну компенсацію зміни обсягу робочої рідини. Гідробаки можуть знаходитися під атмосферним і під надлишковим тиском. Загальні технічні вимоги до баків установлені ДСТ 16770-71.

Основні параметри гідробаків, призначених для роботи під надлишковим тиском, - номінальна місткість, максимальний тиск робочої рідини (підпору), інтервали температур робочої рідини і навколишнього середовища. Баки, призначені для роботи під надлишковим тиском, повинні піддаватися гідравлічним іспитам на міцність спробним тиском.

Часто гідробаки входять до складу насосних установок, будучи несучою конструкцією. Для підвищення міцності корпуса і кришки передбачаються ребра


жорсткості, що також збільшує і тепловіддачу.


При орієнтовних розрахунках стаціонарних гідроприводів з розімкненою циркуляцією номінальну місткість бака приймають числено рівній 120-180 подачам насоса, вираженим в дм3/с, або 2-3 подачам насоса вираженим в дм3/хв.

Обираємо бак, призначений для роботи під атмосферним тиском.

Вибраний насос Г12-24АМ, для якого л/хв.

Місткість бака при цьому розрахункова:

дм3.

Вибираємо нормований обєм гідробаку Б.

.



2.6 ВИБІР ГІДРОРОЗПОДІЛЬНИКІВ

За розрахунковою схемою вибираємо схему виконання гідророзподільників. Далі за номінальною подачею і номінальним тиском вибираємо тип гідро розподільників. Слідуючим кроком є встановлення шифру гідророзподільників:

Розподільник Р1марки ГСКТБ ГА:

РПГС-20/2CE 34 DG5S-8-*C E 0;

Розподільник Р2 марки Rexstoth:

M-2 SEW6 P 3X/ 630 G24 N N13R.

Для подальших розрахунків нам необхідно знати втрати гідророзподільників. Втрати визначають в залежності від типу гідрорзподільника: для розподільника Р1 =1,6Мпа, для розподільника Р2 =0,25 Мпа.


Технічна характеристика гідро розподільників

Технічна характеристика гідро розподільника Р1

РПГС-20/2CE 34 DG5S-8-*C E 0

Діаметр умовного переходу, мм, 20.

Витрати мастила, л/хв.

– номінальне  ………………………….125

– максимальне …………………………360.

Максимальний тиск керування для гідро розподільника МПа…………………0,5