Расчет объемного гидропривода - Курсовая работа

Объемным гидроприводом называется совокупность объемных гидромашин, гидроаппаратуры, гидролиний (трубопроводов) и вспомогательных устройств, предназначенная для передачи энергии и преобразования движения посредством жидкости. Объемные гидроприводы обладают рядом преимуществ, к которым относятся: 1. Бесступенчатое регулирование передаточного числа в широком диапазоне и возможность создания больших передаточных отношений; Малая инерционность вращающихся частей, обеспечивающая быструю смену режимов работы (пуск, разгон, реверс, остановка);Определим максимально возможную скорость выходного звена: м/сек, где LП - полное перемещение штока, тр - время прямого хода. Определим показатель вида нагрузки: , где m - приведенная к выходному звену масса (момент инерции) рабочего механизма и перемещение груза; По графику зависимости оптимальной по мощности привода относительной предельной скорости движения выходного звена от показателя нагрузки находим относительную предельную скорость м/сек. Определим максимально возможную скорость выходного звена: м/сек. По графику зависимости оптимальной по мощности привода относительной предельной скорости движения выходного звена от показателя нагрузки находим относительную предельную скорость м/сек.Подача насоса, необходимая для обеспечения заданной скорости выходного звена гидродвигателя: м3/сек =1,08 л/мин =0,00108л/сек, Где Vд - скорость перемещения штока при соединении источника гидравлической энергии с поршневой полостью гидроцилиндра; Мощность, отдаваемая насосом в гидросистему: Вт. По номинальному давлению, рабочему объему и мощности выбираем из каталога стандартный насос БГ11-22А. Рабочий объем, см3 Номинальная подача, л/мин Номинальное давление на выходе из насоса, МПА Номинальная частота вращения, об/минОн включается в работу лишь в аварийных ситуациях при достижении значения: pmax = 1,25…1,5 рном pmax = (1,25…1,5)•2,5•106 = 3,125…3,75 МПА Выбор клапана производится по номинальному давлению в системе и диаметру условного прохода: , , где Vmax - максимально допустимая скорость течения жидкости через клапан, Vmax = 15. ..25 м/с.Скорость движения штока цилиндра регулируется с помощью дросселя, который ограничивает расход масла, поступающего в цилиндр или отходящего из цилиндра. При выборе схемы установки дросселя следует учитывать, что в варианте с дросселированием на входе давление в цилиндре меньше, поэтому снижается трение и улучшаются условия работы уплотнений.По диаметру трубопровод должен обеспечить расход жидкости, требуемый для выражения необходимой скорости движения штока гидроцилиндра. где Q - расход жидкости через трубопровод, м3/с Определим толщину трубы: где s - толщина стенки трубы, Dн - наружный диаметр трубы, Dн = 2•s dвн, ?в - временное сопротивление разрыву, для труб из Ст20 по ГОСТ 8734-78 ?в = 420МПА, n - коэффициент запаса прочности, n = 5Загрязнение крайне вредно влияют на эксплутационную надежность элементов гидропривода. Наиболее опасно присутствие в жидкости частиц большой твердости, размер которых соизмерим с зазором в подвижных соединениях.Расчет напряжений ведется в зависимости от типа напряженного состояния в стенке гидроцилиндра, которое зависит от способа закрепления. В этом случае можно найти осевое ?z, радиальное ?r и тангенциальное ?t напряжения в произвольной точке сечения цилиндрической стенки: , , , Опасная точка лежит на внутренний поверхности цилиндра, тогда подставим значение r = rв.Шток гидроцилиндра рассчитывают на устойчивость, исходя из того, что он является тонким стержнем, а упругостью корпуса гидроцилиндра можно пренебречь. При этом критическая сила, при которой шток теряет устойчивость, выражается формулой Эйлера: , где Е - модуль упругости материала штока, J - момент инерции сечения штока, , Lпр - приведенная длинна стержня, определяется в зависимости от условий закрепления гидроцилиндра.Определение осредненного приращения температуры (нагрева) жидкости на выделенном участке гидропривода или во всей гидросистеме можно произвести по упрощенной математической модели описания процесса приращения температуры жидкости. , где - начальная разница температур жидкости и окружающей среды, NT.H. удельная мощность теплоотдачи в окружающую среду при перепаде температур на 1ОС, t = (3…4)/?, ?TH = TH - TO, ? = PT.П./CT, CT = мж•сж mc•cc, TH - начальная температура жидкости, TO - температура окружающей среды, мж, mc - массы жидкости и стенок, сж, сс - удельные теплоемкости жидкости и стенок. Площадь поверхности бака будет равна: , Учитывая, что толщина стенки бака равна 3мм, объем стали затраченной на его изготовление будет равен: Площадь поверхности трубопровода будет равна: . Объем стали на изготовление цилиндра равен: Удельная мощность теплоотдачи в окружающую среду при перепаде температур на 10С: , где - коэффициент теплопередачи от жидкости через i - ю стенку в окружающее пространство, При естественной циркуляции воздуха .Часто поломки гидропривода происходят при его первом же запуске в эксплуатацию, поэтому необходимо соблюдать следующ

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Энергетический расчет привода

2. Гидравлический расчет привода и выбор трубопроводов и аппаратов

2.1 Выбор насосной установки

2.2 Выбор предохранительного клапана

2.3 Выбор дросселя

2.4 Выбор трубопровода

2.5 Выбор фильтрующего устройства

2.6 Выбор гидрораспределителя

3. Прочностной расчет гидроцилиндра

3.1 Расчет на прочность стенки гидроцилиндра

3.3 Расчет штока гидроцилиндра на устойчивость

4. Тепловой расчет привода

4.1 Расчет теплового режима

5. Монтаж и эксплуатация системы гидропривода

6. Техника безопасности

Список литературы

Приложение