Проектирование гидравлического привода
Разработка проекта гидропривода станка. Составление принципиальной гидравлической схемы, обоснование выбора двигателей и другой аппаратуры с приведением всех необходимых расчетов. Рассмотрение технических решений для обеспечения техники безопасности.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.12.2013 |
Размер файла | 538,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
В данной курсовой работе необходимо спроектировать гидропривод станка. Станкостроение относится к тем отраслям, где гидравлические приводы нашли широкое применение.
Сейчас в агрегатных станках гидропривод используется для осуществления как главных, так и вспомогательных движений, в том числе автоматических следящих перемещений исполнительных механизмов, привода рабочих органов, роботов-манипуляторов, зажимных, фиксирующих и транспортных устройств.
Применение гидроприводов позволяет упростить кинематику станков, снизить металлоемкость, повысить точность, надежность и уровень автоматизации.
Широкое использование гидроприводов в станкостроении определяется рядом их существенных преимуществ перед другими типами приводов. Они обладают возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах гидродвигателей.
Гидроприводы обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости, возможность работы в динамическом режиме с требуемым качеством переходных процессов, защиту системы от перегрузки и точный контроль действующих усилий.
Гидроприводы обеспечивают возможность работы в динамических режимах с требуемым качеством переходных процессов, защиту систем от перегрузки и точный контроль действующих усилий.
Гидроприводы имеют и недостатки, которые ограничивают их использование в станкостроении.
К ним относятся:
- невозможность обеспечить высокоточное перемещения рабочего органа, максимальная точность, обеспечиваемая ГП 0,5…1 мм;
- недостаточно высокий КПД из за потерь на трение и утечки;
- нестабильность свойств рабочей жидкости, необходимость использования фильтров для её очищения;
- ограниченный диапазон рабочих температур -20…+170 (при использовании минеральных масел);
- узлы гидропривода трудоёмки в изготовлении.
гидравлический станок двигатель безопасность
1. Разработка принципиальной гидравлической схемы
Для разработки принципиальной гидравлической схемы необходимо знать структуру гидропривода. В общем случае она должна содержать следующее:
1) гидродвигатель. В основном это гидроцилиндр, причем одноштоковый. Рабочая полость - поршневая, противоположная - для холостых ходов;
2) гидрораспределители. Реверсируют большие потоки рабочей жидкости, поэтому рабочий золотниковый распределитель управляется гидравлическим путем, управляющим гидрораспределителем (пилотом), который в свою очередь переключается за счет механической связи с рабочим органом станка;
3) устройства для регулирования скорости движения. Применяют дроссельное и объемное регулирование скорости движения. Требуется применение регуляторов расхода для поддержания постоянной скорости движения при переменной нагрузке. Следует отдавать предпочтение объемному способу регулирования как более экономичному;
4) устройства дня разгона в начале движения гидроцилиндра и торможения в конце;
5) аппаратуру для управления пуском и остановкой гидродвигателя. Применяют обычно для этой цели гидрораспределители с различными видами управления;
6) аппаратуру для предотвращения самопроизвольного опускания штока с рабочим органом при вертикальном его движении (гидрозамки или другие фиксирующие устройства);
С учётом этого в данном курсовом проекте разрабатывается гидропривод агрегатного станка.
Для самотормозящего зажимного механизма используется схема гидропривода, включающая гидрозамок, исключающий возможность самопроизвольного слива масла при отключении насоса или падении давления в гидролинии, и клапан усилия зажима.
Для синхронного движения двух одинаковых цилиндров используется схема следящего гидропривода.
Для фиксации используем схему, содержащую редукционный клапан и сдвоенный дроссель с обратным клапаном.
Для продольного перемещения узла станка с инструментальным магазином воспользуемся соответствующей схемой, содержащей клапан усилия зажима и сдвоенный дроссель с обратным клапаном.
Для поворотного механизма станка используется гидропривод поворотного механизма. Он обеспечивает поворот и фиксацию магазина с заготовками в заданном положении с высокой точностью за ограниченное время.
2. Определение размеров гидродвигателей
1) Определение размеров гидродвигателя самотормозящего зажимного механизма:
,
,
,
,
,
Тяговая нагрузка цилиндра:
,
где - сила полезной нагрузки,
- сила трения.
Диаметр гидроцилиндра:
D = 1,13,
где - перепад давлений в напорной(поршневой) и сливной полостях
- механический КПД цилиндра, принимают обычно равным 0,95-0,98
.
Диаметр гидроцилиндра выбирается из ближайшего большего стандартного значения:
Диаметр штока:
мм
Диаметр штока выбирается из ближайшего большего стандартного значения: .
После окончательного принятия диаметров D и d находится перепад давлений в цилиндре:
; ,
где F1 и F2 - нагрузки, преодолеваемые силами давлений поршневой и штоковой полостями.
,
.
2) Определение размеров гидродвигателя для синхронного движения двух одинаковых цилиндров:
,
, ,,,
Находим нагрузку, преодолеваемую цилиндром при разгоне:
,
Находим нагрузку, преодолеваемую цилиндром при торможении:
kН
Рассчитываем диаметр цилиндра:
.
Диаметр гидроцилиндра выбирается из ближайшего большего стандартного значения:
Диаметр штока:
Диаметр штока выбирается из ближайшего большего стандартного значения:
Перепад давлений в гидроцилиндре:
,
3) Определение размеров гидродвигателя фиксации:
,
,
,
,
,
Диаметр гидроцилиндра:
Диаметр гидроцилиндра выбирается из ближайшего большего стандартного значения:
Диаметр штока:
Диаметр штока выбирается из ближайшего большего стандартного значения:
Перепад давлений в гидроцилиндре:
,
4) Определение размеров гидродвигателя для продольного перемещения узла станка с инструментальным магазином:
,
,
,
,
,
,
,
,
Диаметр гидроцилиндра:
Диаметр гидроцилиндра выбирается из ближайшего большего стандартного значения:
Диаметр штока выбирается из ближайшего большего стандартного значения:
Перепад давлений в гидроцилиндре:
,
5) Определение размера гидродвигателя для поворота револьверной головки:
,, , ,
Момент:
,
где - момент от инерционной нагрузки, ;
- момент от нагрузки, ;
- момент от силы трения, ;
Момент от инерционной нагрузки:
,
где - момент инерции, поворотного механизма и гидромотора, приведенный к валу гидромотора, ;
- угловое ускорение:
,
где - частота вращения вала гидромотора, ;
- угол поворота вала гидромотора, на котором происходит разгон или торможение, ;
Требуемый рабочий объем гидромотора:
,
где - механический КПД гидромотора, .
Принимается гидромотор Г15-25Р с рабочим объемом .
Перепад давлений на принятом гидромоторе:
Полученные результаты расчетов сводятся в таблицу 1.
Таблица 1 - Определение размеров гидродвигателя
Гидродвигатель |
Исходные данные и рассчитанные величины |
Принятые величины |
|||||||
Ц1 |
11 |
- |
- |
56 |
28 |
4,76 |
3,17 |
- |
|
Ц2 |
7,5 |
- |
- |
50 |
25 |
6,51 |
4,34 |
- |
|
Ц3 |
16 |
- |
- |
70 |
36 |
4,43 |
3 |
- |
|
Ц4 |
13 |
- |
- |
63 |
32 |
4,43 |
3 |
- |
|
ГМ |
- |
110 |
153,51 |
- |
- |
4,79 |
160 |
3. Построение циклограммы работы гидропривода и выбор источников давления
Расходы жидкости для цилиндров определяем по формулам:
- с поршневой полостью ;
- со штоковой полостью ,
где V1 и V2 - скорости перемещения поршней в соответствующем направлении.
Время перемещения поршня на величину хода S со скоростями и определяем по формуле:
= 0,06 ,
где - скорость движения поршня.
Для гидромотора:
,
,
где Z - число позиций;
n-частота вращения, мин.
1) Самотормозящий зажимной механизм:
л/мин;
л/мин;
с.
2) Синхронное движение двух одинаковых цилиндров:
л/мин;
л/мин;
с.
3) Фиксация:
л/мин;
л/мин;
с.
4) Продольное перемещение узла станка с инструментальными магазином:
л/мин;
л/мин;
с.
5) При повороте револьверной головки:
л/мин;
Z=
с.
Разрабатываем типовой цикл работы гидропривода, обеспечивающий нормальную работу станка:
ЦСЗМ(Ц1)-цилиндр самотормозящего зажимного механизма;
ЦСДДОЦ(Ц2)-цилиндр синхронного движения двух одинаковых цилиндров;
ЦФ(Ц3)-цилиндр фиксации;
ЦПУИМ(Ц4)-цилиндр продольного перемещения узла станка с инструментальным магазином;
МПС(ГМ)-механизм поворота стола.
Типовой цикл работы гидропривода будет выглядеть следующим образом:
МПС- ЦСЗМ - ЦСДДОЦ - ЦФ - ЦПУИМ - ЦПУИМ - ЦФ - ЦСДДОЦ - ЦСЗМ.
Для построения циклограммы работы гидропривода сводим данные в таблицу 2.
Таблица 2 - Данные для построения циклограммы
Гидродвигатель |
Исходные данные и рассчитанные величины |
Принятые величины |
|||||||||
ЦСЗМ |
56 |
28 |
- |
40 |
6 |
- |
- |
14,82 |
11,11 |
0,4 |
|
ЦСДДОЦ |
50 |
25 |
- |
300 |
14 |
- |
- |
27,56 |
20,67 |
1,29 |
|
ЦФ |
70 |
36 |
- |
25 |
6 |
- |
- |
23,15 |
17,03 |
0,25 |
|
ЦПУИМ |
63 |
32 |
- |
30 |
14 |
- |
- |
43,75 |
32,46 |
0,13 |
|
МПС |
- |
- |
160 |
- |
- |
60 |
45 |
9,79 |
0,13 |
Построение циклограммы работы гидропривода происходит по результатам таблицы 2.
Требуемый объём масла в каждом переходе цикла равен:
VTi =,
VT1 = = 0,02 л;
VT2 = = 0,09 л;
VT3 = = 0,59 л;
VT4 = = 0,13 л ;
VT5 = = 0,09 л;
VT6 = = 0,07 л ;
VT7 = = 0,07 л ;
VT8 = = 0,44 л ;
VT9 = = 0,07 л .
Требуемый объём масла за весь цикл:
,
где -количество переходов цикла.
л.
Определяем требуемую подачу насоса:
,
где - время всего цикла
л/мин.
По [1], учитывая и , выбираем пластинчатый насос нерегулируемого типа Г12-33АМ (ГОСТ 13167-82) с л/мин.
Определяем объём масла, подаваемый нерегулируемым насосом за каждого перехода:
Vн = ,
где -максимальная подача насоса при эксплуатации в номинальном режиме.
VН1 = = 0,06 л;
VН2=VН9= = 0,19 л;
VН3=VН8 = = 0,59 л;
VН4=VН7 = = 0,12 л;
VН5=VН6 = = 0,06 л ;
Определяем разность требуемых объемов для каждого перехода:
.
Результаты вычислений заносим в таблицу 3.
Наименование перехода |
Время перехода |
Суммарный расход масла |
Объем масла, |
Давление в конце перехода |
|||
требуемый, |
подаваемый насосом, |
||||||
МПС |
0,13 |
9,79 |
0,02 |
0,06 |
0,04 |
4,79 |
|
ЦСЗМ |
0,4 |
14,82 |
0,09 |
0,19 |
0,1 |
4,76 |
|
ЦСДДОЦ |
1,29 |
27,56 |
0,59 |
0,59 |
0 |
6,51 |
|
ЦФ |
0,25 |
23,15 |
0,13 |
0,12 |
-0,01 |
4,43 |
|
ЦПУИМ |
0,13 |
43,75 |
0,09 |
0,06 |
-0,03 |
4,43 |
|
ЦПУИМ |
0,13 |
32,46 |
0,07 |
0,06 |
-0,01 |
3 |
|
ЦФ |
0,25 |
17,03 |
0,07 |
0,12 |
0,05 |
3 |
|
ЦСДДОЦ |
1,29 |
20,67 |
0,44 |
0,59 |
0,15 |
4,34 |
|
ЦСЗМ |
0,4 |
11,11 |
0,07 |
0,19 |
0,12 |
3,17 |
Принимается пневмогидроаккумулятор типа АРХ-04/320.
4. Выбор аппаратуры и трубопроводов
Согласно принципиальной гидросхеме подбираем аппаратуру и другие узлы гидропривода по их функциональному назначению, величине условного прохода и способу исполнения. Для каждого типоразмера аппаратуры из её технической характеристики находим потери давления и утечки.
Перепад давлений рабочий находится по формулам:
- для распределителей;
- для предохранительных, переливных, обратных и других нормально закрытых клапанов.
Все данные сводим в таблицу 4 .
Таблица 4 - Выбор аппаратуры
Наименование |
Тип |
Расход пропускаемый, |
Расход номинальный, |
Перепад давлений номинальный, |
Перепад давлений рабочий, |
Утечки, |
|
Распределитель |
РХ06 |
14,82 |
16 |
0,2 |
0,093 |
0,01 |
|
Обратный клапан |
Г51-31 |
14,82 |
16 |
0,25 |
0,12 |
0,08 |
|
Редуционный клапан |
МКРВ10-3М |
14,82 |
16 |
0,5 |
0,48 |
0,15 |
|
Распределитель(2) |
В10 |
27,56 |
33 |
0,4 |
0,2 |
0,01 |
|
Обратный клапан |
Г51-32 |
27,56 |
32 |
0,25 |
0,24 |
0,08 |
|
Гидрозамок |
3КУ-12 |
27,56 |
40 |
0,2 |
0,04 |
0,29 |
|
Распределитель |
В10 |
23,15 |
33 |
0,4 |
0,2 |
0,01 |
|
Дроссель с обратным клапаном(2) |
ДКМ6-3 |
23,15 |
32 |
0,15 |
0,012 |
0,03 |
|
Распределитель |
РХ20 |
43,75 |
160 |
0,4 |
0,2 |
0,01 |
|
Дросселирующий распределитель |
С63-20 |
43,75 |
63 |
0,3 |
0,23 |
0,15 |
|
Распределитель(2) |
П6 |
9,79 |
10 |
0,2 |
0,098 |
0,01 |
|
Дроссель |
ПГ77-12 |
9,79 |
25 |
0,25 |
0,049 |
- |
Определяем внутренний диаметр трубопровода, через который проходит расход масла:
,
где VM - скорость потоков рабочей жидкости в трубопроводах в зависимости от номинального давления. Для сливных линий обычно принимают VM = 2 м/с, а для всасывающих VM = 1,6 м/с.
1) Для самотормозящего зажимного механизма:
для напорной гидролинии
,
для сливной гидролинии
,
2) Для синхронного движения двух одинаковых цилиндров:
для напорной гидролинии
,
для сливной гидролинии
,
3) Для фиксации:
для напорной гидролинии
,
для сливной гидролинии
,
4) Для продольного перемещения узла станка с инструментальным магазином:
для напорной гидролинии
,
для сливной гидролинии
,
5) Для поворотного механизма:
для напорной гидролинии
,
для сливной гидролинии
,
Определяем минимально допустимую толщину стенки трубопровода:
,
где - предел прочности на растяжение материала трубопровода, =589 МПа;
Кб - коэффициент безопасности, Кб = 7 .
Для напорной гидролинии:
Для сливной гидролинии:
По рассчитанной толщине стенки принимаем его стандартное значение. Затем с учетом внутреннего диаметра определяем наружный диаметр трубы ,который также округляем до стандартной величины.
Для напорной гидролинии:
dн1 = 14мм;
dн2 =20мм;
dн3 = 18мм;
dн4 =25мм;
dн5 =12мм;
j1 = 0,5мм;
j2 = 0,5мм;
j3 = 0,5мм;
j4 = 0,5 мм ;
j5= 0,5 мм;
Для сливной гидролинии:
dн11 = 11мм;
dн21 = 15мм ;
dн31= 14мм;
dн41 =19мм;
dн51 = 11мм ;
j11 = 0,5мм;
j21 = 0,5мм;
j31 = 0,5мм
j41= 0,5 мм;
j51= 0,5 мм.
5. Определение потерь и КПД
Для определения потерь по длине трубопровода необходимо определить режим течения жидкости. Для этого необходимо знать число Рейнольдса:
,
где - коэффициент кинематической вязкости, зависящий от марки принятого минерального масла, 18мм2/с (для ИГП-18);
При Re > Reкр- турбулентный режим,
Re < Reкр - ламинарный режим.
Re=2500.
Для напорной линии:
1)Для самотормозящего зажимного механизма:
2) Для синхронного движения двух одинаковых цилиндров:
3)Для фиксации:
4) Для продольного перемещения узла станка с инструментальным магазином:
5) Для поворотного механизма:
Для сливной линии:
1) Для самотормозящего зажимного механизма:
2) Для синхронного движения двух одинаковых цилиндров:
3) Для фиксации:
4) Для продольного перемещения узла станка с инструментальным магазином:
,
5) Для поворотного механизма:
Так как во всех случаях Reкр > Re , то режим течения масла для всех трубопроводов ламинарный. Тогда потери давления в трубопроводе:
Для напорной гидролинии:
Для сливной гидролинии:
Определяем потери в различных местных сопротивлениях:
где - коэффициент местного сопротивления;
Для напорной гидролинии:
Для сливной гидролинии:
Потери давления в последовательно подключенных аппаратах:
где -потери давления соответственно в фильтре, в распределителе, обратном клапане и т.д.
Для напорной гидролинии:
1) Для самотормозящего зажимного механизма:
ра1 = 0,093 + 0,12+0,48=0,693 МПа;
2) Для синхронного движения двух одинаковых цилиндров:
ра2 = 0,2+0,2 + 0,24 = 0,64 МПа;
3) Для фиксации:
ра3 = 0,2 +0,012 = 0,212 МПа;
4) Для продольного перемещения узла станка с инструментальным магазином:
ра4 = 0,2 + 0,23= 0,43 МПа;
5) Для поворотного механизма:
ра5 = 0,098 + 0,098 +0,049 = 0,245 МПа;
Для сливной гидролинии:
1) Для самотормозящего зажимного механизма:
ра1 0,093+0,48=0,573 МПа;
2) Для синхронного движения двух одинаковых цилиндров:
ра2 = 0,2 + 0,012= 0,212 МПа;
3) Для фиксации:
ра3 = 0,04 +0,05= 0,09 МПа;
4) Для продольного перемещения узла станка с инструментальным магазином:
ра4 = 0,23+0,2=0,43 МПа;
5) Для поворотного механизма:
ра5 = 0,098+0,098=0,196 МПа;
Потери давления на преодоление всех видов сопротивлений:
рп = ртр + рм + ра;
Для напорной гидролинии:
1)р1нп = 0,034+0,048+0,693=0,775 МПа;
2)р2нп = 0,016+0,06+0,64=0,716 МПа;
3)р3нп = 0,01+0,053+0,212=0,275 МПа;
4)р4нп = 0,009+0,05+0,43=0,489 МПа;
5)р5нп = 0,026+0,058+0,245=0,329 МПа;
Для сливной гидролинии:
1) р1сл = 0,068+0,07+0,573=0,711 МПа;
2) р2сл = 0,027+0,11+0,212=0,349 МПа;
3) р3сл = 0,02+0,08+0,09=0,2 МПа;
4) р4сл = 0,02+0,085+0,43=0,535 МПа;
5)р5сл = 0,037+0,083+0,196=0,316 МПа;
Находим потери давлений для напорной и сливной линии на участке гидропривода:
рп=рнп + рсл
1)рп = 0,775 + 0,711 = 1,486 МПа;
2)рп = 0,716 + 0,349=1,065 МПа;
3)рп = 0,275 + 0,2= 0,475МПа;
4)рп = 0,489 +0,535=1,024 МПа;
5)рп = 0,329+0,316=0,645 МПа.
Определяем полные потери давления на участке гидропривода по формуле:
р=рп + ргд=рп
1)р = 1,486+ 4,76=6,246МПа;
2)р = 1,065 + 6,51=7,575 МПа;
3)р= 0,475+ 4,43=4,905 МПа;
4)р = 1,024 + 4,43=5,454 МПа;
5)р = 0,645 + 4,79=5,435 МПа.
Полученные данные сводим в таблицы 5 и 6 .
Таблица 5 - Определение потерь давления в напорной гидролинии
Участок гидролинии |
По длине трубопровода |
В местных сопротивлениях |
В гидроаппаратуре |
Полные |
||||||||||
Ц1 |
14,82 |
14 |
1247 |
8 |
0,034 |
40 |
0,048 |
0,093 |
- |
0,12 |
- |
- |
0,775 |
|
Ц2 |
27,56 |
20 |
1623 |
6 |
0,016 |
60 |
0,06 |
0,2 |
- |
0,24 |
- |
0,04 |
0,716 |
|
Ц3 |
23,15 |
18 |
1515 |
4 |
0,01 |
50 |
0,053 |
0,2 |
- |
- |
- |
- |
0,275 |
|
Ц4 |
43,75 |
25 |
2061 |
7 |
0,009 |
50 |
0,05 |
0,2 |
- |
- |
- |
- |
0,489 |
|
ГМ |
9,79 |
12 |
961 |
5 |
0,026 |
60 |
0,058 |
0,098 |
- |
- |
0,049 |
- |
0,329 |
Таблица 6 - Определение потерь давления в сливной гидролинии
Участок гидролинии |
По длине трубопровода |
В местных сопротивлениях |
В гидроаппаратуре |
Полные |
||||||||||
Ц1 |
11,11 |
11 |
1190 |
8 |
0,068 |
40 |
0,07 |
0,093 |
- |
0,12 |
- |
- |
0,711 |
|
Ц2 |
20,67 |
15 |
1623 |
6 |
0,027 |
60 |
0,11 |
0,2 |
- |
0,24 |
- |
0,04 |
0,349 |
|
Ц3 |
17,03 |
14 |
1433 |
4 |
0,02 |
50 |
0,08 |
0,2 |
- |
- |
- |
- |
0,2 |
|
Ц4 |
32,46 |
19 |
2012 |
7 |
0,02 |
50 |
0,085 |
0,2 |
- |
- |
- |
- |
0,535 |
|
ГМ |
9,79 |
11 |
1048 |
5 |
0,037 |
60 |
0,083 |
0,098 |
- |
- |
- |
- |
0,316 |
Определяем гидравлический КПД участка:
.
1)Для самотормозящего зажимного механизма:
.
2)Для синхронного движения двух одинаковых цилиндров:
.
3) Для фиксации:
.
4) Для продольного перемещения узла станка с инструментальным магазином:
.
5) Для поворотного механизма:
.
Определяем объёмный КПД участка:
,
где - расход рабочей жидкости гидродвигателем;
- сумма утечек в аппаратуре участка;
- объёмный КПД гидродвигателя,
для цилиндра = 1 .
1)
2).
3) .
4) .
5) .
Определяем полный КПД участка без учёта КПД насоса:
,
где зм - механический КПД участка, равный механическому КПД гидродвигателя
.
1) ,
2) ,
3) ,
4) ,
5) ,
Определяем полный КПД гидропривода:
,
где - полезная мощность гидродвигателей, параллельно подключенных “m”участков гидропривода;
з1 … зm - полный КПД этих участков;
зн - КПД насоса, зн =0,65 ( согласно [1] ) ;
Полезная мощность гидроцилиндров:
,
где F - преодолеваемая нагрузка при прямом (рабочем) ходе;
V - скорость перемещения при преодолении этой нагрузки.
Для гидромотора полезная мощность:
1) .
2) .
3) .
4) .
5) .
Тогда полный КПД гидропривода:
.
Расчёты сводим в таблицу 7.
Таблица 7 - Определение КПД гидропривода
Участок гидропривода с гидродвигателем |
, |
, |
, |
, |
, |
||||||
Ц1 |
6,246 |
4,76 |
0,76 |
0,24 |
14,82 |
0,4 |
0,98 |
0,9 |
0,67 |
1100 |
|
Ц2 |
7,575 |
6,51 |
0,86 |
0,39 |
27,56 |
0,99 |
0,77 |
2800 |
|||
Ц3 |
4,905 |
4,43 |
0,9 |
0,07 |
23,15 |
0,99 |
0,8 |
1600 |
|||
Ц4 |
5,454 |
4,43 |
0,81 |
0,16 |
43,75 |
0,99 |
0,72 |
3033 |
|||
ГМ |
5,435 |
4,79 |
0,88 |
0,02 |
9,79 |
0,99 |
0,78 |
691 |
6. Насосная установка
Потери мощности в насосе и гидроприводе:
,
где - мощность, потребляемая насосом в каждом переходе цикла работы гидропривода, ;
и - соответственно перепады давлений и расходы масла, требующиеся для преодоления нагрузки гидродвигателя в каждом переходе цикла, и ;
- время переходов, ;
- время цикла, .
1)
2)
3)
4)
5)
Необходимый объем масла в баке:
,
где - рекомендуемое превышение установившейся температуры масла в баке над температурой окружающей среды, .
Принимаем бак вместимостью V= 250л.
Эквивалентная мощность электродвигателя привода насоса при работе в повторно-кратковременном режиме:
Электродвигатель выбирается по каталогу: 4А90L4У3, у которого и .
7. Техника безопасности
Конструкция гидроприводов должна исключать представляющие опасность для обслуживающего персонала перемещения выходных звеньев гидродвигателей в любые моменты цикла работы. Гидросистемы должны иметь блокировки, исключающие возможность ошибочного включения несовместных движений рабочих органов. Если снижение давления в системе может создать опасность для работающих или вызвать аварию машины, должна быть предусмотрена блокировка, останавливающая машину при снижении давления ниже значения, установленного в стандартах или технических условиях. При этом не должны отключаться устройства, перерыв в работе которых связан с возможностью травмирования рабочих.
Для защиты гидроприводов от перегрузок и контроля давления в напорных линиях должны быть установлены предохранительные клапаны и манометры, причём на шкале или корпусе должны быть нанесены красные метки, соответствующие максимально допустимому давлению. В линиях, ведущих к манометрам, запрещается проводить отбор рабочей жидкости.
При необходимости фиксирования в заданном положении выходных звеньев гидродвигателей должны устанавливаться гидрозамки или другие фиксирующие устройства. Аппараты, регулирование которых некомпетентным персоналом может привести к аварии станка и травмированию, должны снабжаться замками или пломбами. На устройствах, допускающих только одностороннее вращение, должны быть стрелки.
Гидроприводы с гидроаккумуляторами должны иметь предохранительные устройства, защищающие от перегрузки, и устройства, обеспечивающие отключение гидроаккумулятора от гидросистемы и соединение его жидкостной полости со сливной линией. Пневмогидроаккумуляторы следует заряжать азотом или другим инертным газом.
Перед демонтажем следует полностью разгрузить систему, отключить энергоисточники и слить масло. Испытания и эксплуатация гидроприводов и устройств должны производиться при строгом соблюдении правил пожарной безопасности и электробезопасности.
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы по дисциплине «Гидропривод и гидроавтоматика» были закреплены знания, полученные во время изучения теоритического курса, и применены на практике.
Целью курсовой работы являлось составление принципиальной гидравлической схемы, выбор гидродвигателей и всей необходимой аппаратуры, обосновать всё это с помощью необходимых расчётов.
На основе требований к выполнению курсовой работы разработана записка, в которой содержится разработка принципиальной гидравлической схемы, определение размеров гидродвигателей, разработка циклограммы работы гидропривода станка и выбор источников давления, выбор гидроаппаратуры и трубопроводов, определение потерь и КПД, расчёт насосной установки, а также предусмотрены технические решения для обеспечения техники безопасности. Графическая часть курсовой работы содержит один лист формата А1, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема станка, а также таблица, в которой описана гидроаапаратура.
В ходе решения поставленных передо мной вопросов получены навыки проектирования, позволяющие справляться с подобным родом задач.
В результате вычислений выбран электродвигатель 4А90L4У3 с мощностью 2,2 кВт, который обеспечит работу системы, потери мощности которой составляют 1,5 кВт. А полный КПД системы составляет 0,4.
Список использованной литературы
1 Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник - 3-е изд., - М.:Машиностроение, 1995
2 Гидропривод и гидроавтоматика. Методические указания по курсовой работе для студентов специальностей 360101 "Технология машиностроения" и 360103 “Технологическое оборудование машиностроительного производства”. - Могилёв: Белорусско-Российский университет, 2003. - 19с.
3 Проектирование узлов и деталей машин. Техническое предложение и эскизный проект.-Могилев:Могилевский машиностроительный институт,1997.-24с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка гидропривода фрезерного станка. Силовой расчет с целью выбора гидроцилиндра и кинематический расчет для выбора насосной установки. Проектирование гидравлической схемы привода, конструирование гидропанели. Расчет КПД и мощности на холостом ходу.
курсовая работа [845,2 K], добавлен 13.05.2011Рассмотрение принципов работы гидросхемы. Расчет максимальной возможной нагрузки действующей на проектируемый привод. Составление расчетной схемы и определение параметров исполнительного гидравлического двигателя. Обоснование выбора рабочей жидкости.
курсовая работа [645,6 K], добавлен 26.10.2011Составление принципиальной гидравлической схемы привода. Разработка циклограммы работы гидропривода. Расчет временных, силовых и кинематических параметров цикла. Определение типа насосной установки. Нахождение потребного давления в напорной гидролинии.
контрольная работа [290,2 K], добавлен 23.12.2014Разработка принципиальной гидравлической схемы. Тепловой расчет гидропривода. Расчет и выбор гидроцилиндра, гидронасоса, гидроаппаратов и гидролиний. Выбор рабочей жидкости. Расчет внешней характеристики гидропривода. Преимущества гидравлического привода.
курсовая работа [88,8 K], добавлен 23.09.2010Разработка принципиальной гидравлической схемы. Проектирование гидропривода фрезерного станка. Выбор гидроаппаратуры и трубопроводов. Построение циклограммы работы гидропривода. Условия эксплуатации и требования к техническому обслуживанию гидроприводов.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 26.10.2011Создание гидроприводов и систем гидроавтоматики из нормализованной аппаратуры, разработка принципиальной и схемы соединений привода. Основные параметры, выбор аппаратуры, электродвигателя и устройств гидропривода, тепловой и проверочный расчет.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.11.2009Проектирование гидропривода токарного лобового станка с ЧПУ: разработка принципиальной схемы, построение циклограммы работы устройства, подбор необходимой аппаратуры. Формулы определения потерь давления в напорной линии и КПД на исследуемом участке.
курсовая работа [213,3 K], добавлен 19.07.2011Разработка и обоснование основных технических решений по реконструкции стана. Энергокинематический расчет привода. Расчет и конструирование промежуточного вала. Составление принципиальной схемы гидропривода. Анализ технологичности конструкции детали.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 22.03.2018Расчет гидравлических двигателей и регулирующей аппаратуры. Варианты комплектации привода продольного перемещения буровых головок. Выбор гидромотора для привода шестерни комбайна. Подбор насоса и гидробака. Расчет потребляемой электрической мощности.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.12.2016Разработка и расчет технологических параметров привода захвата, вращения, кантователя. Обоснование насосной станции и регулирующей аппаратуры. Расчет трубопровода. Определение числа Рейнольдса. Принцип работы фильтра. Расчет местных потерь давления.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 01.12.2015