Проектирование гидропривода - Курсовая работа

КПД гидроцилиндра, равен 0,9; Из формулы Эйлера найдем диаметр штока: [4] где Е - модуль упругости; для стали Е=2,1·105МПА; J - момент инерции штока; J=0,0491·d 4, d - диаметр штока; Минимально допустимый диаметр штока определяется из соотношения: [5] Выбираем гидроцилиндр В марки CDH2 фирмы Rexroth.Цилиндрическую зону, достаточно удаленную от дна и опорного фланца, допустимо рассматривать как толстостенную трубу и рассчитывать по формулам Ляме. Т.к. на цилиндр действует только внутреннее давление P, то в стенках его возникают следующие напряжения: - радиальные напряжения: [6] По энергетической теории прочности эквивалентное растягивающее напряжение в стенках гидроцилиндра sэкв можно определить по следующей формуле: [9] Материал корпуса гидроцилиндра - Сталь 40Х, для которой допускаемые напряжения при растяжении [sp]=155 МПА (при пульсирующей нагрузке). ?=rн-rв=53-50=3 мм. Выбираем следующий материал: гильза - сталь 45 ГОСТ 1050-74; шток - сталь 40Х ГОСТ 4543-71;Определим угловую скорость вращения вала гидромотора: Определим скорости движения штоков гидроцилиндров: [13] где S - ход поршня;Определим потребной расход гидромотора: [14] где объемный КПД гидромотора;Определим требуемое давление в полости гидромотора: [16] где КПД гидромотора, принимаем .Насосно-аккумуляторная станция позволяет установить насос небольшой производительности, работающий на номинальную подачу весь цикл, но также необходима установка аккумулятора. Определим минимальную потребную мощность насосной станции, пренебрегая потерями давлений и утечками: [18] Насосная станция постоянной производительности необходима установка насоса большой производительности, при этом большая часть рабочей жидкости будет уходить на слив. Насосная станция переменной производительности необходима установка регулируемого насоса большой производительности, при этом насос будет работать на номинальную подачу короткий промежуток времени. Многонасосная станция (ступенчатая) необходима установка минимум двух насосов, при этом насос большей производительности будет работать короткий промежуток времени и должен обладать высоким быстродействием.От выбора значений внутреннего диаметра гидролинии в значительной степени зависят потери энергии в процессе работы гидропривода, а также масса и некоторые другие характеристики. На практике исходят из условия обеспечения движения в ней рабочей жидкости со скоростью, не превышающей некоторые допустимые значения. Условный проход dy будем искать по формуле: [22] Условные проходы гидроцилиндров: Условный проход напорной и сливной линий: Полученные значения округляем до ближайших стандартных значений условных проходов по ГОСТ 16516-80: В качестве жестких трубопроводов в гидроприводах применяют стальные бесшовные холоднодеформированные трубы по ГОСТ 8734-75.Подбираем трехпозиционный распределитель с электрическим управлением и пружинным возвратом 1РЕ10.44/УХЛ4 по ТУ2-053-1815-86 [5, с. Подбираем трехпозиционный распределитель с электрическим управлением и пружинным возвратом 1РЕ203-АЛ1-45В24УХЛ4 по ТУ2-053-1815-86 [5, с. Подбираем двухлинейный регулятор расхода с обратным клапаном МПГ55-32М по ТУЗ-053-1790-86 [5, с. Подбираем обратный клапан резьбового присоединения Г51-35 по ТУ2-053-1649-83 [5, с. Подбираем клапан с электроуправлением для разгрузки насоса нормально открытый МКПВ-10/1С3П1.УХЛ4 по ТУ2-053-1737-85 [5, с.Расчет утечек проводится на каждом участке диаграммы работы гидросистемы отдельно, в зависимости от того, какие агрегаты работают в данный момент. Утечки в гидроцилиндрах находятся из объемного КПД.Потери давления в трубопроводе складываются из потерь давления, вызванных местными сопротивлениями на гидроаппаратуре (приведены в пункте 6.2) и потерь, вызванных трением жидкости в трубопроводе (потери по длине) в сливной и напорной линиях: [24] Потери по длине определяются по формуле: [25] где L - длинна трубопровода, для напорной и сливной линий принимаем L=1м; Формулу для нахождения коэффициента гидравлического трения следует выбирать в зависимости от того, в какой промежуток попадает число Рейнольдса Re: [25] Число Рейнольдса (линия нагнетания): Ламинарный режим течения, находим ? по формуле [25]: Линия слива (расход слива Q=69,6 л/мин): Потери по длине: Потери на трение в цилиндре: Общие потери: 1-11, 11-21Уточним значение средней требуемой подачи системы по формуле (16): Выбираем шестеренный насос наружного зацепления 1PF2G2-4X/014RC20BK производства Rexroth [6, с. Приводной двигатель возьмем на синхронную частоту вращения n=1500 . Учитывая скольжение асинхронного электродвигателя (примем s=2%) и объемный КПД насоса (примем ?0=0,95) посчитаем подачу насоса: Отобразим на диаграмме потребляемого системой расхода подачу выбранного насоса (рисунок 8).Зарядка и разрядка аккумулятора происходит довольно быстро, поэтому считаем процесс адиабатическим. Требуемый полезный объем аккумулятора находится по формуле: [31] Полный объем аккумулятора найдем по формуле: [32] где Pmin - минимальное давление на выходе аккумулятора, основы

Содержание

1. Определение основных геометрических параметров исполнительных механизмов

1.1 Расчет гидромотора

1.2 Определение основных геометрических параметров гидроцилиндров

1.3 Определение толщины стенки ГЦ

1.4 Расчет винтов на прочность

2. Диаграмма скоростей движения штоков гидроцилиндров и вращения вала гидромотора

3. Диаграмма потребления расходов исполнительными механизмами

4. Диаграмма требуемого давления в полостях исполнительных механизмов и давления на выходе насосной станции

5. Гидравлическая схема системы

6. Гидравлические расчеты и подбор оборудования

6.1 Условные проходы и подбор трубопроводов

6.2 Подбор гидроаппаратуры

6.3 Расчет утечек в гидросистеме

6.4 Расчет потерь давления в гидросистеме

6.5 Подбор насоса

6.6 Расчет и подбор аккумулятора

6.7 Выбор приводного электродвигателя

7. Тепловой расчет системы

8. Расчет торможения гидроцилиндра В (массовая нагрузка 1000 кг)

1. Определение основных геометрических параметров исполнительных механизмов гидропривод шток геометрический механизм тепловой

1.1 Расчет гидромотора

Определим потребляемую мощность вращающим гидромотором: [1]

где MH - крутящий момент, преодолеваемый гидромотором;

n - частота вращения вала.

Определим рабочий объем гидромотора: [2]

Выбираем аксиально-поршневой гидромотор 310.25.13.00 АО «ПСМ»: Номинальное давление: Р=20Мпа;

Номинальный рабочий объем: Vo=112см ;

Номинальный крутящий момент на валу мотора: M=338H м;

Частота вращения вала: n=50-1500 об/мин.

1.2 Определение основных геометрических параметров гидроцилиндров

Требуемая поршневая площадь равна:

1. Абрамов Г. Г. «Справочник молодого литейщика», 2е изд., переработанное и дополненное: - М. «Высшая школа» 1983 - 205 с.

2. Анурьев В. И. Справочник конструктора - машиностроителя: том 3 - 5е изд. переработанное и доп. - М. : Машиностроение 1978 - 557 с

3. В. А. Марутов, С. А. Павловский «Гидроцилиндры» - конструкции и расчет: - издательство М. : Машиностроение 1966 - 169 с.

4. Гойдо М.Е. Теория и проектирование гидроприводов: Учебное пособие.- Челябинск: Изд-во ЮУРГУ, 1998.-255 с.

5. Свешников В. К. «Станочные гидроприводы» Справочник. - 3е изд., переработанное и доп. - М. : Машиностроение 1995. - 448 с.

6. Свешников В. К. Гидрооборудование: Международный справочник. Книга 1. Насосы и гидродвигатели: номенклатура, параметры, размеры, взаимозаменяемость. Издательский цент «Техинформ» МАИ - 2001 - 360 с.: ил.

7. Свешников В. К. Гидрооборудование: Международный справочник. Книга 2. Гидроаппаратура: номенклатура, параметры, размеры, взаимозаменяемость. Издательский цент «Техинформ» МАИ - 2002 - 508 с.: ил.

8. Свешников В. К. Гидрооборудование: Международный справочник. Книга 3. Вспомогательные элементы гидропривода: номенклатура, параметры, размеры, взаимозаменяемость. ООО «Издательский цент «Техинформ» МАИ» - 2003 - 445 с.: ил.

Размещено на