Проектирование гидропривода плоскошлифовального станка с ЧПУ - Курсовая работа

Гидропривод - совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости под давлением. Применение гидроприводов в станкостроении позволяет упростить кинематику станков, снизить их металлоемкость, повысить точность, надежность и уровень автоматизации. Гидроприводы обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости, возможность работы в динамических режимах с требуемым качеством переходных процессов, защиту системы от перегрузки и точный контроль от действующих усилий.Основные узлы гидравлической схемы: насос, гидроцилиндры, распределители, обратный клапан, клапан усилия зажима, гидроклапан давления и фильтры. Гидроцилиндры предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости в поступательное движения выходного звена. Гидрораспределители применяются для изменения направления или пуска и остановки рабочей жидкости в двух или более линиях в зависимости от наличия внешнего управляющего воздействия. Обратный клапан служит для протекания рабочей жидкости в одном направлении, а при движении жидкости в обратном направлении герметично запирают поток. Клапан усилия зажима предназначен для поддержания в зажимных устройствах станков постоянного давления, сниженного по сравнению с давлением в гидросистеме.Nд.в. = Рд ? vд = 3000 ? 0,3 = 1500 Вт = 1,5 КВТПринимаем рекомендуемое стандартное давление Р = 4 МПАПо заданной скорости и усилию перемещения выбираем гидроцилиндр с двухсторонним штоком и автономным задатчиком перемещения стола по координате - Х. Гидроцилиндр для продольного перемещения стола должен обеспечивать высокую скорость перемещения при относительно малых усилиях. Расчетный диаметр поршня гидроцилиндра с двусторонним штоком определяется по уравнению: где = 0.8 ? Р = 0.8? 4=3,2 - ориентировочное значение перепада давления=0.2? 3=0.6 d=0.5D2=40? 0.5= 20мм.Принимаем гидроцилиндр с односторонним штоком.3.1 Циклограмма расходов Расчет расходов и давлений Переход цикла Время перехода, с Расход, л/мин Давление, МПАПо максимальному расходу и давлению при рабочей подаче инструмента с учетом ранее подсчитанной мощности выбираем регулируемый пластинчатый насос ДГ12-54АМ со следующими параметрами Номинальная подача (Q л/мин) 58Рабочий комплект насоса, состоящий из ротора 1 с пластинами 3, статора 4, наружного кольца 5, переднего 18 и заднего 15 распределительных дисков, установлен в соединенных между собой винтами в корпусе 14 и крышке 19 и скреплен винтами 7. В переднем диске выполнены пазы 24 и 17 для всасывания и нагнетания масла, а также пазы 16 и 25 для соединения обращенных к центру ротора торцовых поверхностей пластин с напорной (на участке нагнетания) или всасывающей (на участке всасывания) линиями. При вращении ротора рабочий комплект сжимается давлением масла в камере 26, а пластины под действием центробежной силы и давления масла (на участке нагнетания) прижимаются к расположенной эксцентрично внутренней поверхности статора, причем объемы рабочих камер, ограниченных двумя соседними пластинами, ротором, статором и распределительными дисками, изменяются: увеличиваются при движении камеры ниже оси 1 и уменьшаются в процессе ее движения выше этой оси. Давление масла в зоне нагнетания создает усилие, действующее на ротор сверху вниз (воспринимается подшипниками скольжения) и на статор - снизу вверх (воспринимается опорой 6). Благодаря тому, что пазы 24 и 17 выполнены несимметрично относительно оси 1-1 (повернуты на некоторый угол a в направлении вращения), усилие, действующее на статор, отклоняется от вертикали, т. е. появляется некоторая составляющая R этого усилия, стремящаяся сдвинуть статор, опирающийся на неподвижную 30 и подвижную 6 опоры, вправо, преодолевая усилие пружины 10 регулятора давления.Рабочим жидкостям станочных гидроприводов должны быть присущи хорошие смазочные и антикоррозионные свойства, малое изменение вязкости в широком диапазоне температур, большой модуль упругости, химическая стабильность, сопротивляемость вспениванию, совместимость с материалами гидросистемы, малая плотность, малая способность к растворению воздуха, хорошая теплопроводность, низкое давление их паров и высокая температура кипения, возможно меньший коэффициент теплового расширения, негигроскопичность и незначительная взаимная растворимость с водой, большая удельная теплоемкость, нетоксичность и отсутствие резкого запаха, прозрачность и наличие соответствующей окраски. Жидкость должна иметь также низкую стоимость и производиться в достаточном количестве. По рекомендациям справочной литературы принимаем в качестве рабочей жидкости минеральное масло И - 20А (ГОСТ 20799-75), которое изготовлено из нефти и достаточной селективной очистке, содержит антиокислительную, противоизносную и противопенную присадки и имеет следующие характеристики: Н - вязкость, н=20 мм2/с; Для очистки масла применяем фильтры, которые в процессе эксплуатации гидропривода обеспечивают необходимую чистоту масла, работая в режимах полнопоточной или пропорциональной фильтра

Содержание

Введение

1. Обоснование гидравлической схемы

2. Выбор гидродвигателей

2.1 Оценка мощности гидропривода

2.2 Выбор стандартного давления

2.3 Выбор гидроцилиндра с двусторонним штоком для продольного перемещения стола

2.4 Выбор гидроцилиндра с односторонним штоком для поперечного перемещения стола

2.5 Выбор гидроцилиндра для зажимного устройства

3. Выбор насосной установки

3.1 Циклограмма расходов и давлений

3.2 Выбор насоса

3.3 Выбор насосной установки

4. Выбор рабочей жидкости

5. Выбор гидроаппаратуры и вспомогательных устройств

5.1 Описание разработанной гидравлической схемы

6. Расчет труб гидролиний и потерь давления

6.1 Расчетный диаметр труб

6.2 Расчет толщины стенки трубопровода

6.3 Потери давления в гидролиниях по длине

6.4 Потери давления в местных сопротивлениях

6.5 Потери полные давления

7. Рабочий режим насоса

8. Построение линии манометрического давления

9. Сила давления на колено трубы

10. Мощность насоса

11. Расчет динамических характеристик

12. Определение рабочего режима гидроцилиндра

13. Эксплуатация и техника безопасности

Выводы

Перечень ссылок

Гидропривод - совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости под давлением. В качестве рабочей жидкости в станочных гидроприводах используется минеральное масло.

Применение гидроприводов в станкостроении позволяет упростить кинематику станков, снизить их металлоемкость, повысить точность, надежность и уровень автоматизации.

Широкое использование гидроприводов в станкостроении определяется рядом их преимуществ, прежде всего, возможность получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах гидродвигателей. Гидроприводы обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости, возможность работы в динамических режимах с требуемым качеством переходных процессов, защиту системы от перегрузки и точный контроль от действующих усилий. С помощью гидроцилиндров удается получить прямолинейное движение без кинематических преобразований, а также обеспечить определенное соотношение скоростей прямого и обратного ходов.

К основным преимуществам гидропривода следует также отнести достаточно высокий КПД, жесткость и долговечность.

Гидроприводы имеют и недостатки, которые ограничивают их использование в станкостроении. Это потери на трение и утечки, снижающие КПД гидропривода и вызывающие повышение температуры рабочей жидкости. Недостатком наружных утечек, является то, что они приводят к повышенному расходу рабочей жидкости, загрязнению гидросистемы и рабочего места. А в связи с наличием внутренних утечек затруднена точная координация движений гидродвигателей.