Проектирование объемного гидропривода с дистанционным управлением для вибрационного катка - Курсовая работа

Этими преимуществами являются: возможность получения больших передаточных отношений; возможность бесступенчатого регулирования скоростей в широком диапазоне; простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и возвратно-поворотное; малый момент инерции, обеспечивающий быстрое реверсирование; четкость стандартизации и унификации основных элементов; небольшой вес и малые габариты гидрооборудования; высокий к.п.д.; практическая мгновенность передачи командных импульсов; простота предохранительных устройств и их высокая надежность; легкость управления и регулирования; самосмазываемость оборудования. На основе этих расчетов выбрать необходимые гидроаппараты, составить принципиальную схему. В данной курсовой работе гидропривод применяется для привода трамбующей плиты, рулевого управления и привода хода. В состав гидрооборудования пневмокатка входят гидронасосы, гидромоторы, гидрораспределитель, гидроцилиндры, блок управления, фильтры, бак для рабочей жидкости и трубопроводы. Блок управления предназначен для дистанционного управления перемещением золотников гидрораспределителя, пропорциональным перемещению рукоятки блока.Мы применяем гидроцилиндры с односторонним штоком. Диаметры гидроцилиндров определяется по формуле: ; (1.1) Принятое значение округляем до ближайшего стандартного: Принимаем диаметр 1 гидроцилиндра D=100 мм. Диаметры гидроцилиндров рулевого управления: Принимаем диаметр гидроцилиндра рулевого управления D=50 ммТребуемый рабочий объем гидромотора определяется по формуле: ; (1.3) где М - заданный крутящий момент на валу гидромотора; Для первого гидромотора: Для второго гидромотора: Исходя из расчетов принимаем гидромоторы и сводим значения в таблицу 1.2 Максимальный расход жидкости, необходимый для обеспечения заданной скорости движения поршня v, будет при подаче жидкости в поршневую полость гидроцилиндра, когда шток работает на выталкивание: ; (2.1) где Q - расход жидкости при выталкивании штоков гидроцилиндров; Рассматриваем первый контур: Для второго контура: Для третьего контура: Для четвертого контура: Подбор гидронасоса производится по расходу, который необходимо обеспечить в системе. Рабочий объем насоса определяется по формуле: ; (2.3) где - требуемый рабочий объем насоса;В качестве рабочей жидкости выбираем гидравлическое масло МГ-30, предназначенное для использования в качестве летнего сорта в районах умеренного климата для гидроприводов дорожных машин, которая имеет следующие свойства: Вязкость - 0,000028 м2/с Для расчета трубопроводов гидросистема разбивается на участки, при этом учитывается, что по расчетному участку должен проходить одинаковый расход и участок должен иметь на всем протяжении одинаковый диаметр. Определение скоростей движения жидкости по трубопроводам произведем в соответствии со значениями предельных скоростей, указанными в таблице 3.1 Минимальный внутренний диаметр определяется по формуле: ; (3.1) где Q - расход жидкости на данном участке, равен подаче выбранного насоса Q = 2,033 ; [V]-допускаемая средняя скорость движения жидкости на участке, определяемая по таблице 3.1.Гидравлические потери в трубопроводах слагаются из потерь на гидравлические трения DPT и потерь в местных сопротивлениях DPM. Произведем расчет этих потерь в трубопроводах нашей гидравлической системы. Результаты расчетов потерь на трение по длине трубопроводов сносим в таблицу 4.1. Потери давления в местных сопротивлениях рассчитываются по формуле: , (4.6) где x - коэффициент местного сопротивления, определяемый по справочным таблицам; Например, для первого участка: Местное сопротивление - выход из гидробака с сопротивлением x=1: Местное сопротивление - штуцер присоединения к насосу с сопротивлением x=0,15: Суммарные потери давления в местных сопротивлениях для первого участка определятся как сумма потерь для каждого вида местного сопротивления с учетом их количества: Полученные расчетные значения сносим в таблицу 4.2Выбранные гидроаппараты и потери давления в них сводим в таблицу 5.1 Обозна-по технической требуемые по Потери чение характеристике гидросхеме давления на схеме Q 103, Рном/мах, Q 103, Рном/мах, ?P, КПА м3/с Мпа м3/с МпаПроверочный расчет проводится с целью определения действительных максимальных усилий и скоростей, развиваемых гидродвигателями при номинальном давлении, развиваемым насосом. Усилия, развиваемые в этом случае гидроцилиндрами, будут зависеть от направления движения их штоков. Приведем пример для первого гидроцилиндра: При выталкивании: ; (6.1) где РНОМ - номинальное давление; Скорость штоков также зависит от направления движения: При выталкивании штока: ; (6.3) где QЦ - расход, потребляемый гидроцилиндрами;Полная мощность гидропривода N равна мощности, потребляемой насосом: ; (7.1) где QH - действительная подача насоса; Полезная мощность гидродвигателя возвратно-поступательного действия (гидроцилиндра) определяется по формуле: (7.2) где F - усилие на штоке, Н; Полученные КПД отдельных гидродвигателей сносим в таблицу 7.1.Коэффициенты, характеризующие

Содержание

Введение

1. Выбор номинального давления, расчет и выбор гидроцилиндров гидромотора

1.1 Расчет и выбор гидроцилиндров

1.2 Расчет гидромоторов

2. Определение расхода жидкости, потребляемого гидродвигателями, выбор гидронасоса

3. Выбор рабочей жидкости, расчет диаметров труб и рукавов

4. Расчет потерь давления на трение в трубопроводах, расчет потерь давления в местных сопротивлениях трубопроводов

5. Подбор гидроаппаратов и определение потерь давления в них.

Расчет потерь давления в магистралях гидросистемы

6. Проверочный расчет гидросистемы

7. Расчет мощности и КПД гидропривода

8. Тепловой расчет гидропривода.

Заключение

Список литературы

Приложение А

Гидравлический привод машин для различных работ получил широкое применение. Практически вся техника в той или иной степени оснащена гидроприводом. Причиной широкого использования гидропривода является ряд его преимуществ перед редукторными или канатно-блочным приводом. Этими преимуществами являются: возможность получения больших передаточных отношений; возможность бесступенчатого регулирования скоростей в широком диапазоне; простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и возвратно-поворотное; малый момент инерции, обеспечивающий быстрое реверсирование; четкость стандартизации и унификации основных элементов; небольшой вес и малые габариты гидрооборудования; высокий к.п.д.; практическая мгновенность передачи командных импульсов; простота предохранительных устройств и их высокая надежность; легкость управления и регулирования; самосмазываемость оборудования.

При выполнении курсовой работы нам необходимо спроектировать объемный гидропривод с дистанционным управлением для катка вибрационного. Рассчитать параметры рулевого управления с гидроусилителем. Произвести расчет гидросистемы, проверочный расчет гидропривода, а также тепловой расчет. На основе этих расчетов выбрать необходимые гидроаппараты, составить принципиальную схему.

В данной курсовой работе гидропривод применяется для привода трамбующей плиты, рулевого управления и привода хода. В состав гидрооборудования пневмокатка входят гидронасосы, гидромоторы, гидрораспределитель, гидроцилиндры, блок управления, фильтры, бак для рабочей жидкости и трубопроводы.

Насос Н1 предназначен для подачи рабочей жидкости из гидробака Б к гидроцилиндрам Ц1,Ц2 через гидрораспеределитель Р. Блок управления предназначен для дистанционного управления перемещением золотников гидрораспределителя, пропорциональным перемещению рукоятки блока. Гидронасос Н2 служит для привода рулевого управления РУ . Гидронасос Н3 предназначен для подачи жидкости в реверсивные гидромоторы М1 и М2, т.е. обеспечивает привод хода. Гидронасос Н4 предназначен для подачи жидкости в реверсивные гидромоторы М3 т.е. обеспечивает привод вибровозбудителя.

Для компенсации утечек рабочей жидкости в замкнутых контурах устанавливаются подпитывающие насосы Н5, Н6, Н7 и предохранительный клапан КП1, обеспечивающие, кроме подпитки, частичное охлаждение и фильтрацию рабочей жидкости. Фильтры Ф1, Ф2, Ф3, Ф4 установленные в сливной магистрали замкнутых контуров предназначены для очистки рабочей жидкости от механических примесей.

1. Выбор номинального давления, расчет и выбор гидроцилиндров и гидромоторов

В настоящее время для увеличения производительности и снижения металлоемкости машин, применяемых при производстве строительно-дорожных работ, требуется повышать рабочее давление жидкости в гидросистеме. Мы для расчетов принимаем давление в гидравлической системе погрузчика Рном= 20 МПА. Для предварительных расчетов перепад давления принимают на 10 - 20 % меньшим, чем выбранное номинальное давление т.е. =20 0,9=18 МПА.

На рисунке 1.1 изображена первый контур принципиальной схемы катка:

Рисунок 1.1 - Схема первого контура