Анализ работы гидропривода при выполнении элементов цикла. Расчет гидравлического цилиндра, расхода жидкости при перемещениях рабочих органов. Расчет подачи насоса, трубопроводов и их выбор. Принципиальная схема гидропривода. Проектирование гидроцилиндра.
Аннотация к работе
Описание работы гидропривода заключается в определении направления потоков масла в системе и соответствующей работы гидроаппаратов при выполнении каждого элемента цикла. Запись производиться с помощью условных обозначений гидроаппаратов и участков трубопроводов. Для схемы, представленной в приложении, описание работы будет иметь следующий вид.В гидравлических системах рабочая жидкость выполняет несколько функций. Она служит для передачи энергии от насоса к гидродвигателю, смазки поверхностей трения внутри гидравлических агрегатов и аппаратов, предотвращения коррозии и в результате непрерывной циркуляции в значительной степени способствует отводу тепла от источников его выделения. В станочных гидроприводах и приводах промышленных роботов при температуре 500С рекомендуется к применению рабочие жидкости с вязкостью ?50 =20 - 30 мм2/(с Ст) при давлении до 7 МПА.В процессе работы рабочие органы станка, перемещаемые цилиндром, преодолевают силы резания (PZ и PY), силы трения, силы веса, а при переходных режимах (разгоне и торможении) - инерционные нагрузки. Инерционные нагрузки, как правило, не совпадают по времени с действием сил резания, и в этих случаях могут не учитываться. Для определения расчетной нагрузки на штоке цилиндра необходимо составить уравнение равновесия всех внешних сил. При горизонтальном исполнении элементы цикла «Быстрый подвод», «Рабочая подача» осуществляется движением рабочего органа вправо, а элементы «Меденный отвод», «Быстрый отвод» - движением влево. Тогда: Для определения диаметра цилиндра необходимо составить уравнение равновесия поршня, то есть расчетного усилия на штоке и сил, действующих внутри цилиндра.Расчет расхода жидкости выполняется для тех элементов цикла, которые предусматривают перемещение рабочих органов станка или промышленного робота с заданными скоростями, т. е. быстрый подвод, все рабочие подачи, быстрый отвод.Расчетная подача насоса определяется по следующей формуле: Q (6) где - максимальный расход жидкости из рассчитанных для элементов цикла, л/мин; Этот расход учитывается только лишь при дроссельном регулировании скорости перемещения рабочих органов; суммарные утечки в гидроаппаратуре , значение утечек при проектном расчете принимаем по примерным данным, приведенным в [1, табл. Утечки определяются для каждого аппарата, расположенного по пути движения рабочей жидкости, а затем суммируются. Выбор насоса производится по расчетной подаче и принятому давлению .В гидросистемах трубопроводы подразделяют на всасывающие, напорные и сливные. Трубопровод, соединяющий насос с гидродвигателем и остальными элементами гидросистемы, называется напорным. Трубопровод, по которому жидкость отводится от гидродвигателей и других аппаратов в бак, называется сливным. При выборе размера трубопровода необходимо учитывать рекомендацию, регламентирующую скорость потока рабочей жидкости в напорных трубопроводах в зависимости от рабочего давления, т. е. при рабочем давлении скорость не должна превышать 2,5 м/с . Зная величину расхода жидкости Q (л/мин) через трубопровод и рекомендуемое значение (м/с), внутренний диаметр (мм) круглого трубопровода определяется по формуле: (10)Клапаны давления выбираются в зависимости от расчетного расхода жидкости через клапан, которое принимается равным подаче насоса (110,4 л/мин). При небольших расходах и рабочих давлениях принимают клапаны прямого действия. Дроссели выбираются по максимальному и минимальному расходу жидкости. Максимальный расход жидкости через дроссель может быть принят 0,75 подачи насоса (82,8 л/мин), а минимальный должен быть не более расчетного при минимальной рабочей подаче (0,69 л/мин). Распределители выбираются в зависимости от максимального расчетного расхода жидкости через распределитель, который принимается равным подаче насоса (110,4 л/мин).Расчет потерь давления производится для элемента цикла, при котором в гидросистеме действуют максимальные давления. Общие потери давления (МПА) определяются по формуле: (13) где - потери давления в трубопроводах, МПА; Потери давления определяются отдельно в каждом из трубопроводов - всасывающем, напорном и сливном. Потери давления в трубопроводах зависят от режима течения жидкости, который характеризуется числом Рейнольдса: (14) где Q - расчетный расход жидкости по трубопроводу, л/мин; Режим течения жидкости определяется для всех трех трубопроводов: Напорный трубопровод: -Для обеспечения нормальной работы гидропривода рабочая жидкость не должна нагреваться до температуры выше 600ОС. На тепловой режим гидропривода оказывает значительное влияние объем гидробака, так как его стенки рассеивают выделяемое в гидроприводе тепло. Причиной разогрева масла являются потери мощности в насосе и гидроприводе: (20) где - мощность, потребляемая насосом, КВТ; Мощность, потребляемая насосом, определяется по формуле: (21) где - рабочее давление при движении, когда нагрузки на рабочие органы станка наибольшие, МПА; Тогда: Необходимая площадь поверхности бака определяется по формуле: (22) где - коэффициент теплопер
План
Содержание
1.ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ГИДРОПРИВОДА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИКЛА
2. ВЫБОР РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ
3. РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЦИЛИНДРА
4. РАСЧЕТ РАСХОДА ЖИДКОСТИ ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
5. РАСЧЕТ ПОДАЧИ НАСОСА И ЕГО ВЫБОР
6. РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ И ИХ ВЫБОР
7. ВЫБОР ГИДРОАППАРАТУРЫ
8. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В ГИДРОСИСТЕМЕ
9. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ГИДРОСИСТЕМЫ
10. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ГИДРОПРИВОДА
11. ГРАФИК РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЙ В ГИДРОСИСТЕМЕ
12. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРОЦИЛИНДРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Литература
1.
Список литературы
1. Методическое руководство к выполнению курсовой работы по дисциплине «Гидравлика и гидропневмопривод»/ Беляковский В.П. - Мариуполь: ПГТУ, 2002. - 77 с.
2. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы: Справочник. - 2-е изд., - М.: Машиностроение, 1988. - 512 с.
3. ГОСТ 2.704-76. ЕСКД. Правила выполнения гидравлических и пневматических схем. - М.: Изд-во стандартов. 1982. - 17 с.
4. ГОСТ 2.780-86. ЕСКД. Обозначения условные графические. Элементы гидравлических и пневматических сетей. - М.: Изд-во стандартов. 1988. - 5 с.
5. ГОСТ 2.781-86. ЕСКД. Обозначения условные графические. Аппаратура распределительная и регулирующая гидравлическая и пневматическая. - М.: Изд-во стандартов. 1988. - 34 с.
6. ГОСТ 2.782-86. ЕСКД. Обозначения условные графические. Насосы и двигатели гидравлические и пневматические. - М.: Изд-во стандартов. 1988. - 13 с.
7. ГОСТ 2.784-86. ЕСКД. Обозначения условные графические. Элементы трубопроводов. - М.: Изд-во стандартов. 1988. - 11 с.