Составление принципиальной гидросхемы и описание ее работы в автоматическом режиме. Расчет параметров и выбор гидроаппаратуры. Потери давления в гидросистеме. Максимально необходимый расход жидкости двумя насосами. Диаметр трубопровода в линии нагнетания.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ «Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Кафедра гидравлики

Расчет объемных гидропередач

КУРСОВАЯ РАБОТА

по гидравлике и гидроприводу

Расчетно-пояснительная записка

I. Однодвигательные гидропередачи

1. Исходные данные

тип цикла: «ХХ-РХ1-РХ2-БО»;

тип гидродвигателя: силовой цилиндр одноштоковый;

схема циркуляции: открытая (разомкнутая);

способ управления циклом: по давлению;

тип команды управления циклом: гидравлическое;

регулирование скорости движения ГД: включением дросселя на выходе из ГЦ и отключением параллельно соединенных насосов.

рабочее давление в системе: pэф = 12,5 МПа;

статические нагрузки на выходе: R1 = 13 кН; R2 =23 кН;

скорости движения поршня: uХХ = 16 см/с; uРХ1 = 7 см/с; uРХ2 = 4 см/с;

длины хода поршня: lХХ = 16 см; lРХ1 = 26 см; lРХ2 = 36 см;

длина линий трубопроводов: Lн = 2,1 м; Lс = 2,2 м.

2. Составление принципиальной гидросхемы и описание ее работы в автоматическом режиме

По заданным условиям составлена принципиальная гидросхема, реализующая необходимый рабочий цикл в автоматическом режиме. Фазы цикла и соответствующие им позиции распределителей указаны в таблограмме:

Таблограмма

Фазы цикла	Позиции гидрораспределителей
	4	8	12	16
Исходное положение	б	a	a	a
Холостой ход (ХХ)	б	a	а	a
Рабочий ход №1 (РХ1)	б	a	а	а
Рабочий ход №2 (РХ2)	б	а	б	а
Реверс	б	б	а	а
Быстрый отвод (БО)	б	б	а	а

Описание работы гидросхемы:

Жидкость подается в поршневую полость от насоса 1 и 2 по трассе (Б)А-Г-Е-Д, а сливается обратно - по трассе Ж-И-К-Л. Осуществляется холостой ход.

В момент времени, когда шток поршня доходит до места внешнего воздействия R1, срабатывает клапан давления 6, настроенный на это воздействие, и перестаёт пропускать рабочую жидкость от насоса 2, и скорость ГД уменьшается. Так начинается рабочий ход 1. Обратный клапан 7 служит для того, что бы насос 2 не заливало рабочей жидкостью, когда в системе большое давление.

В момент времени, когда шток поршня доходит до места внешнего воздействия R2, срабатывает клапан давления 11, настроенный на данное давление в системе, переключает гидрораспределитель 12 в положение «б». Теперь, при сливе рабочей жидкости, ей придется преодолеть дроссель 13, и скорость ГД еще больше снижается. На данном этапе слив рабочей жидкости осуществляется по линии Ж-З-И-К-Л Так начинается рабочий ход 2.

Когда шток поршня достигнет крайнего правого положения, рабочее давление в линии нагнетания резко возрастаёт. В данный момент срабатывает клапан давления 10, настройка которого осуществлена таким образом, что бы давление в системе было больше чем настройка клапанов давления 11 и 6, но меньше, чем настройка предохранительного клапана 3 и 5. Рабочая жидкость при этом переключает главный распределитель 8 в положение «б». Происходит реверс. Начинает осуществляться быстрый отвод.

Во время быстрого отвода давление в линии Г-Д падает, и клапан давления 11 снова перестает пропускать жидкость. Клапан 6 наоборот начинает пропускать рабочую жидкость, нагнетаемую насосом 2. Нагнетание в штоковую полость осуществляется по линии (Б)А-К-И-Ж. Слив осуществляется по линии Д-Е-Г-Л.

Когда поршень достигает крайнего левого положения, давление в штоковой полости резко возрастёт и, как в случае предыдущего реверса, срабатывает клапан давления 9, тем самым переключая главный распределитель 8 в положение «а». Осуществляется реверс. Цикл повторяется.

Остановка поршня в любом положении: необходимо установить гидрораспределитель 4 в положение «а». Вследствие этого насосы напрямую соединяться с баком и давление в системе будет отсутствовать.

Для остановки поршня в исходном положении необходимо установить гидрораспределитель 16 в положение «б». При этом, в не зависимости от положения гидроцилиндра, рабочее давление по линии А-М-Н переключит главный гидрораспределитель 8 в положение «б», а нагнетание будет осуществляться в штоковую полость по линии А-М-З-Ж. При достижении поршнем крайнего левого положения сработает предохранительный клапан 3, не давая насосу 1 испортиться от перегрузок.



Размещено на

Размещено на

3. Расчет рабочих параметров и выбор гидроаппаратуры

1) Диаметр поршня и штока гидроцилиндра:

Принимаем по ГОСТ 6540-48

Примем d=25 мм по ГОСТ 6540-48

2) Ход поршня S рассчитываем по формуле:

Принимаем S=800 мм по ГОСТ 6540-68

Принимаем гидроцилиндр 3-50 25 800 [1,c 66]

- диаметр цилиндра 50 мм;

- диаметр штока 25 мм;

- давление страгивания и холостого хода не более 0,6 МПа;

- ход поршня 780 мм;

- масса 16,5 кг;

- давление номинальное 16 МПа;

- давление максимальное 20 МПа;

- скорость поршня до 1,5 м/с;

- полный КПД не менее 0,95;

3) Максимально необходимый расход жидкости двумя насосами:



Максимально необходимый расход жидкости первым насосом:

Скорость быстрого отвода:

4) Минимально необходимое давление при рабочих ходах:

гидросхема давление трубопровод жидкость

5) По расходу и давлению выбраны насосы:

Аксиально-поршневой БГ12-21М [1,c.19] (ТУ2 053 1364-78Е):

рабочий объем - 8 см3;

номинальное давление - 12,5 МПа;

номинальная подача - 10,8 л/мин;

полный КПД - 0,75;

номинальная мощность - 3,06 кВт;

частота вращения - 1500 об/мин;

масса - 9,5 кг.

Шестереночный НШ 4-3 [4]

рабочий объем - 4 см3;

номинальное давление - 16 МПа;

номинальная подача - 9 л/мин;

полный КПД - 0,94;

номинальная мощность - 3,5 кВт;

частота вращения - 3000 об/мин;

масса - 2,5 кг.

Для насоса выбрано минеральное масло ИГП - 18 (ТУ38 101413 - 78):

вязкость масла - 0,25 см2/с;

плотность - 880 кг/м3.

6) По расходу жидкости подбираем гидроаппаратуру:

- Гидрораспределитель 8 типа ВХ10.64 [1, с. 129, с. 104];

- Предохранительный клапан 3 и 5 типа ДГ54-23 на давление 10-20 МПа [1, с. 152];

- Клапаны ограничения давления 6, 9, 10, 11 типа VMP.20 [5];

- Золотники 12 типа ВХ10.573Е [1, c 129, c. 104];

- Золотники 16 типа ВММ10.573Е [1, c 129, c. 104];

- Обратный клапан 7, 14, 17 типа Г51-23

- Фильтр всасывающий 19 У491.033Б.000 (1.1.32-25):

- Для блокировки привода в любом положении - кран ПГ 74-10 (10-30 л/мин).

7) Диаметр трубопровода в линии нагнетания при допустимой скорости потока v1 = 3,6 м/с составляет

Принимаем d1 = 10 мм по ГОСТ 16516-80.

8) Расход жидкости и диаметр трубопровода в линии слива при v2 = 2 м/с

Определяем действительную скорость при холостом ходе при =18,84 л/мин :

И определим фактическую скорость быстрого отвода:

Принимаем d2 = 12 мм по ГОСТ 16516-80.

9) Расчет параметров ОГП при рабочих ходах:

Определим параметры ОГП при рабочем ходе 1: