Расчет и выбор гидроцилиндра, гидроаппаратуры и вспомогательных элементов гидропривода. Трубопроводы гидросистемы, определение скорости рабочего и холостого хода, времени двойного хода поршня со штоком цилиндра. Построение пьезометрической линии.
Сила трения вычисляется по формуле (2): Рт= (2) где m1 - коэффициент трения при установившемся движении (m1=0,06); Сила трения поршня в цилиндре определяется по формуле (3): Рпц= (3) где hмц - механический КПД гидроцилиндра учитывающий потери на трение поршня в цилиндре и штока в уплотнении (hмц=0,95); Сила инерции подвижных частей определяется по формуле (5): Ри= (5) где upx - скорость перемещения рабочего органа, м/с; Силу трения в период разгона определяем по формуле (2) при коэффициенте трения покоя m2=0,16). Силу трения поршня в цилиндре Ртц определяем по формуле (3): Ртц=841,1HУточненное значение давления в гидроцилиндре, исходя из уравнения (6): р= (7) где b=d/D, тогда формула (7) примет вид: р= Толщина стенок тонкостенного цилиндра рассчитываем по формуле (8) d> (8) где ркл - внутреннее давление, равное давлению настройки предохранительного клапана. ркл=1,5?р; ркл=3,75 МПА;Расход жидкости Q л/мин, нагнетаемой насосом, определяется по заданной скорости upx перемещения силового органа при рабочем ходе по формуле (9): Q= (9) где F - площадь поршня гидроцилиндра, дм2;По условию Qном Q; рном p, выбирается пластинчатый насос БГ12-24АМ с номинальными данными приведенными в таблице 2.На основании номинальных данных насоса, выбираем гидроаппаратуру с параметрами, представленными в таблицах 3-7. Принимает манометр типа МТП класса точности 1,5 и верхним пределом измерения рном=5МПА. Объем гидробака заполняется на 80…90% маслом, а объем масла определяется по формуле (13): V=3Qном (13) Из стандартного ряда по ГОСТ 12448-80 принимаем объем гидробака V=250 л. В качестве рабочей жидкости выбираем индустриальное гидравлические масло ИГП - 18.Скорости в линиях принимаем: для всасывающего трубопровода u=1,6 м/с; Зная расход Q (расход жидкости во всасывающей, напорной и сливной линиях), диаметр трубопровода определяется по формуле (14): , (14) где u - скорость движения рабочей жидкости. Определяем диаметр трубы сливной линии: dсл= =29,83 мм Толщину стенок трубопровода можно определить по формуле (17): , (17) где - максимальное давление в гидросистеме; предел прочности на растяжение материала трубопровода, принимаем материал медь, для которой =250 МПА.Коэффициенты сопротивления по длине трубопровода ? определяется в зависимости от режима движения жидкости и зоны сопротивления. Число Рейнольдса Re<2320, значит, режим движения ламинарный и коэффициент сопротивления ? определится по формуле: (22) ?вс=75/2001,68=0,037 Число Рейнольдса 2310<Re<4000, значит, режим движения переходный и коэффициент сопротивления ? определится по формуле (23): ?н=2,7/Re 0,53 (23) ?н=2,7/ (2988,64) 0,53 При ламинарном режиме коэффициенты местных сопротивлений ?лр зависят от числа Рейнольдса и определяются по формуле: хлр=x?b (24) где b - поправочный коэффициент, учитывающий зависимость потерь в местном сопротивлении от числа Рейнольдса при ламинарном режиме. D=F/ (F-f) или D=1/ (1-f/F); D= ? - коэффициент сопротивления трения по длине трубопровода, ?? - сумма коэффициентов местных сопротивлений в соответствующей линии (вход и выход из трубы, внезапное расширение и сужение трубы, повороты, тройники и т.д.), lвс, lн, lсл - длины трубопроводов соответственно всасывающей, напорной и сливной линии, dвс, dн, dсл - диаметры соответственно всасывающей, напорной и сливной линии, ? - плотность жидкости, ?, ?-потери давления в гидроаппаратах, установленных в напорной и сливной линиях соответственно.Уточненная скорость рабочего хода поршня со штоком определяется по формуле up. х= (34) up. х=76,4?1/ (0,0123-0,001) =76,4/0,0113=6,76 м/мин Скорость холостого хода определяется по формуле (36): ux. х=Qн?hоц/F (35)Коэффициент полезного действия для данной схемы определится по формуле hг. п= = (37) где Qн - подача насоса при рнУстановившаяся температура масла определяется по формуле: , (40) где ТВ = 20…250С - температура воздуха в цехе, К - коэффициент теплоотдачи от бака к окружающему воздуху, Вт/ (м2?0С) Расчетная площадь гидробака F, определяется по формуле (43): 2,54 м2 (42) где ? - коэффициент, зависящий от отношения сторон гидробака: ? = 6,4 при отношении сторон бака от 1: 1: 1 до 1: 2: 3.На всасывающей линии существует только потери напора на прямолинейном участке.
План
Содержание
1. Расчет и выбор гидроцилиндра
1.1 Определение диаметра поршня и штока гидроцилиндра
1.2 Проектирование и выбор гидроцилиндра
1.3 Определение расхода жидкости, необходимого для получения скорости перемещения рабочего органа
1.4 Выбор насоса
2. Выбор гидроаппаратуры и вспомогательных элементов гидропривода
3. Расчет трубопроводов гидросистемы
3.1 Определение диаметров всасывающего, напорного и сливного трубопроводов
3.2 Определение общих потерь давления, давления и подачи насоса, уточнение выбора насоса
4. Определение скорости рабочего и холостого хода, времени двойного хода поршня со штоком цилиндра
5. Определение коэффициента полезного действия гидропривода
6. Тепловой расчет гидропривода
7 Построение пьезометрической линии
Библиографический список
1. Расчет и выбор гидроцилиндра
1.1 Определение диаметра поршня и штока гидроцилиндра
Рисунок 1 - Расчетная схема гидроцилиндра с односторонним штоком
В период установившегося движения суммарная нагрузка на штоке:
