Гидравлический расчет гидродвигателя и его элементов

Размещено на http://allbest.ru

Содержание

Условие

1. Гидравлический расчет гидродвигателя поступательного действия

2. Гидравлический расчет элементов гидроаппаратуры

2.1 Золотниковый распределитель

2.2 Дроссель

2.3 Клапаны

2.4 Фильтр

3. Гидравлический расчет трубопроводов

3.1 Всасывающая линия

Список используемой литературы



Условие

Гидравлический расчет объемного гидропривода с возвратно-поступательным движением выходного звена.

Дано:

Схема объемного гидропривода В6 (1 - насос объемного типа; 2 - фильтр; 3 - клапан обратный; 4 - распределитель золотникового типа; 5 - гидродвигатель поступательного действия (гидроцилиндр); 6 - клапан подпорный; 7 - клапан предохранительный; 8 - бак c рабочей жидкостью; 9 - дроссельный порционер)

гидродвигатель золотниковый дроссель клапан

Р = 8500Н;

= 6000Н;

= 0,15м; = 2,00м; = 6,0м; = 1,50м;

б = 15^о;

материал труб - алюминий;

S = 0,60м;

n = 2хода/мин.



1. Гидравлический расчет гидродвигателя поступательного действия

Выбираем диаметр поршня из соотношения:

D ? , м;

D ? = 0,09м = 90мм;

По (табл. 2 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010.).

Принимаем гидроцилиндр ЭНИСМ-М21-3 с диаметром поршня D = 90мм.

Расчетное усилие на штоке:

Т = Р + , Н;

Т= 8500 + 6000 = 14500 Н;

Давление жидкости на поршень гидроцилиндра определяем из соотношения:

= ,

где Т - суммарное усилие, - КПД гидроцилиндра,

= 0,85 ч 0,97; Принимаем = 0,9 тогда = = 16000Н.

= , Па



= = 2,53 Н/ = 2,53МПа

По (табл. 3 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010.).

По величине выбираем отношение диаметра штока к диаметру поршня.

K = = 0,3…0,4.

По (табл. 2 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010.), при К = 0,3 диаметр штока = 25мм.

Определяем действительный расход жидкости Q для гидроцилиндра с двухсторонним штоком:

Q = S • n ( - ) , /c

Q = = 13,8 •

Определяем расчетную подачу насоса:

= , /c,

где = 0,98ч0,99 - объемный КПД гидроцилиндра.

= = 14 • /c

Скорость рабочего и холостого хода поршня гидроцилиндра с двухсторонним штоком.

= = , м/с

= = 2,25м/с

По величине хода поршня S и скоростям его перемещения определяем время рабочего и холостого ходов:

= , с

= = 0,27с

Потребляемая мощность силового гидроцилиндра:

= , Вт

где з = 0,60 ч 0,70 - полный КПД объемного гидропривода, = 0,90 ч 0,95 - полный КПД привода (электродвигателя).

= = 54,1кВт



2. Гидравлический расчет элементов гидроаппаратуры

2.1 Золотниковый распределитель

Площадь проходного сечения определяем по рекомендуемой средней скорости ( = 3 ч 5 м/с) и расходу

= ,

= = 0,00625

Потерю давления в сечении определяем по формуле:

= с g ж , Па

где с - плотность жидкости, кг/м3,

g - ускорение свободного падения, м/с2,

ж = 5-7 - коэффициент местного сопротивления.

За рабочую жидкость принимаем масло индустриальное 20.

При рабочей температуре t = 40⁰ С ее кинематическая вязкость = 29,010^-6 м²/с, плотность =890 кг/м³.

= 890•9,81•6 = 32700Па

2.2 Дроссель

По известному расходу выбираем дроссель Г 77-24 с номинальным расходом = 1,2 • /c, потери давления при номинальном расходе = 0,02 МПа (Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. - табл.4 приложения).

Действительные потери в дросселе определяем по формуле:

= (), Па

= 0,02 • = 0,00035МПа = 350Па.

2.3 Клапаны

По величине выбираем клапан предохранительный Г55-13 с номинальным расходом = 0,050ч1,170· /c, и номинальный расход давления =0,4 МПа (Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. - табл.4 приложения). Действительные потери давления в предохранительном клапане определяем по формуле:

= (), Па

= 0,4 = 0,0168 Мпа = 16800Па.

Выбираем обратный клапан Г51-21 с номинальным расходом

= 0,133• /c и потери давления при номинальном расходе = 0,2МПа (Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. - табл.4 приложения).

Действительные потери давления в клапане обратном определяем по формуле:

= (), Па

= 0,2• = 0,0315Па = 31500Па.

Выбираем золотник напорный Г66-22 с номинальным расходом = 0,017 ч 0,300· /c и потери давления при номинальном расходе = 0,25МПа (Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. - табл.4 приложения).

Действительные потери давления в золотнике напорном определяем по формуле:

= (), Па

= 0,25•= 0,309Мпа = 309000Па.

2.4 Фильтр

Для обеспечения расхода Q = 0,021• /c выбираем фильтр пластинчатый типа 0,08 Г 41-11.

Потеря давления в фильтре определяется по следующей зависимости:

, Па



где Q_т - расход жидкости, м³/с; - коэффициент динамической вязкости жидкости, Па•с; ?? - площадь фильтрующей поверхности, м²;

- удельная пропускная способность фильтрующего элемента, зависящая от материала фильтра, м³/м².

Определяем потерю давления в фильтре по следующей зависимости:

= 5,95• м, Па,

где - расход жидкости, /c;

м - коэффициент динамической вязкости жидкости, Па?с; - площадь фильтрующей поверхности, ;

б - удельная пропускная способность фильтрующего элемента, зависящая от материала фильтра, / (табл.6 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010.).

= 5,95• = 1,22• Па = 0,122 МПа



3. Гидравлический расчет трубопроводов

3.1 Всасывающая линия

Участок 1: = = 0,19м. Задаем скорость течения жидкости в гидролиниях (табл. 7 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010.) = 1,5 м/с и рассчитываем соответствующие диаметры труб:

= , м

= = 0,026• м;

Принимаем номинальный диаметр = 32мм (табл. 8 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы/сост. Жуков Н.П. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010.). Фактическую скорость движения рабочей жидкости на участках трубопроводов определяем исходя из геометрических параметров:

= , м/с

= = 0,97 м/c

Площадь сечения трубы:



= ,

= = 8• ;

Число Рейнольдса:

Re = ,

где ?? кинематическая вязкость ?? = / c.

Re = = 1070; Re = 1070 < 2320

Коэффициент потерь на трение:

= 75 / Re; = 75/1070 = 0,070

Потери давления на трение по длине:

? = •с g;

где с - плотность жидкости (масло), 890 кг/.

? = 0,070 890•9,81 = 540 Па

За рабочую жидкость принято масло, при рабочей температуре t = 40С^о.

Потери давления в местном сопротивлении (плавный поворот):

1,2; А = 22,1

? = b•••с g;

,



Аврутин Р.Д. Справочник по гидроприводам металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1965., при б = 90^о

? = 1,2•1,5••890•9,81 = 754 Па

Общие потери давления во всасывающей линии ? = 540 + 754 = 1294 Па



Список используемой литературы

1. Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам, - Минск: Высшая школа, 1976.

2. Ермаков В.В. Основы расчета гидропривода - М.: Машгиз, 1951.

3. Аврутин Р.Д. Справочник по гидроприводам металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1965.

4. Богданович Л.Б. Гидравлические приводы в машинах. - М.: Машгиз, 1962. 5. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. - М.: Машиностроение, 1974.

6. Бурдун Г.Д., Колашников Н.В., Стоцкий Л.Р. Международная система единиц. - М.: Высшая школа, 1964.

7. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие. -М.: Машиностроение, 197I.

Размещено на Allbest.ru

...