Расчет гидропривода с объемным регулированием

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

«Расчет гидропривода с объемным регулированием»



Содержание

Данные для расчета

1. Выбор схемы гидропривода

1.1 Характеристика рабочей жидкости

1.2 Выбор длины трубопроводов

1.3 Местные сопротивления

2. Выбор диаметров трубопровода

2.1 Нагнетательный трубопровод

2.2 Режим движения жидкости в нагнетательном трубопроводе

2.3 Сливной трубопровод

2.4 Режим движения жидкости в сливном трубопроводе

2.5 Всасывающий трубопровод

2.6 Режим движения жидкости во всасывающем трубопроводе

3. Потери давления в нагнетательном трубопроводе

3.1 Потери давления по длине трубопровода

3.2 Местные потери давления в линии нагнетания

3.3 Суммарные потери давления в линии нагнетания

4. Потери давления в сливной магистрали

4.1 Потери давления в сливочной линии определяются аналогично

4.2 Местные потери давления

4.3 Суммарные потери давления в сливной линии

5. Потери давления во всасывающем трубопроводе

5.1 Потери давления по длине трубопровода

5.2 Местные потери давления

5.3 Суммарные потери давления во всасывающем трубопроводе

6. Общие потери давления в трубопроводе

7. Параметры силового гидроцилиндра

7.1 Диаметры поршня и штока (1, с.12)

8. Параметры насоса

8.1 Частота вращения насоса

8.2 Рабочий объем насоса

8.3 Перепад давления в насосе

8.4 Мощность для привода насоса (1, с.11; 3)

9. КПД гидропривода (1, с.10; 3)

9.1 КПД магистрали

9.2 КПД гидропривода

9.3 КПД гидропривода

гидропривод трубопровод насос давление



Данные для расчета

Q = 40 - ориентировочно производительность насоса;

E = 11 - суммарный коэффициент местных сопротивлений;

L = 4,5 - длина трубопровода;

Т-22 марка масла;

nд = 1480 мин-1 частота вращения вала электродвигателя;

i1 = 2 - передаточное отношение между двигателем и насосом;

n1 = 0,97 - КПД редуктора насоса;

n = 0,79 - КПД насоса;

n0 = 0,88- объемный КПД насоса;

np = 2,4 мин-1 частота вращения выходного вала

Mp = 2,7*104 H*m крутящий момент на выходном валу

i2 = 50 - передаточное число между ГД и выходным валом

n2 = 0,94 - КПД редуктора гидродвигателя

nгд = 0,72 - КПД гидродвигателя

nог = 0,89 - объемный КПД гидродвигателя

Т = 2,2 x 105

V = 1,8

Дn/dw = 1,5

nмц = 0,81

noц = 0,91

K = 1,3



1. Выбор схемы гидропривода

1.1 Характеристика рабочей жидкости

Согласно заданию в качестве рабочей жидкости используется масло с кинематической вязкостью v=46 cCm (mm2\c) при Т=500С

Согласно справочнику (2, таб.35, с78) плотность масла

Т-22 р=850 кг\м3

Коэффициент динамической вязкости (3;1,с/3)

H*c\м2

Вязкость условную (ВУ50) или относительная (в градусах Энглера 0Е50) определяем из таблицы 1(1, с.4)

0Е50= 6,1

1.2 Выбор длины трубопроводов

В соответствии с заданной общей длиной трубопроводов L=4,5 м принимаем:

1. Длина всасывающего трубопровода LВС - 0,5 м;

2. Длина нагнетательного трубопровода LH - 2м;

3. Длина сливного трубопровода LC - 2м.

1.3 Местные сопротивления

Исходя из данных заданного суммарного коэффициента местных сопротивлений Е - 11, по таб. 8(1,с.9) распределяем местные сопротивления по трубопроводам.

Во всасывающем трубопроводе учитываем вход из бака в трубу и принимаем ЕВС - 0,5.

В нагнетательной линии учитываем наличие распределительного устройства и принимаем ЕН - 2.

В сливной линии устанавливаем двойной сетчатый фильтр с коэффициентом сопротивления Е1 = 4,0 х 2 = 8,0.

Учитываем выход из трубы в бак с Е2 = 2,0.

Коэффициент местных сопротивлений в сливной линии

ЕСЛ = Е1 + Е2 = 8+2=10.

Суммарный коэффициент местных сопротивлений

Е = ЕВС + ЕН + ЕСЛ;

Е = 0,5 + 2 + 10 = 12,5.



2. Выбор диаметров трубопровода

2.1 Нагнетательный трубопровод

Согласно рекомендациям по выбору скоростей движения жидкости в трубопроводах (1, табл. 3, с.5), принимаем среднею скорость движения жидкости в нагнетательном трубопроводе VHI = 3м\с. По заданному расходу и принятой средней скорости движения VHI определяем необходимый диаметр трубопровода:

Согласно ГОСТу 9734-75 (1, таб. 4, с.5) принимаем трубу бесшовную:

Диаметр проходного сечения DH = 20мм;

Наружный диаметр DHAP = 28мм;

Толщина стенки = 4мм;

Масса - 4,34кг\м.

;

.

2.2 Режим движения жидкости в нагнетательном трубопроводе

Режимы движения жидкости в трубопроводе зависит от величины числа Рейнольдса (1,с.6;3):



;

.73

Cогласно табл. 5 (1, с.7) критическое значение числа Рейнольдса, при котором ламинарный режим переходим в турбулентный Re CP.

Поскольку Re больше Re CP, то режим движения жидкости в нагнетательном трубопроводе остается ламинарным.

2.3 Сливной трубопровод

Выбор параметров трубопровода производим аналогичным образом:

VслI = 2м\с;

VCЛI =1,13 .

принимаем DCЛ = 25мм

VCЛ = .

2.4 Режим движения жидкости в сливном трубопроводе

;

- режим ламинарный

2.5 Всасывающий трубопровод

VBC = 1 м\с;

DBC = 1.13.

Принимаем: DBC = 30мм; ДН = 38мм; = 4мм; м = 3,35кг\м:

VBC = .

2.6 Режим движения жидкости во всасывающем трубопроводе

Re = ; .

Поскольку Re Recp , то режим движения жидкости в всасывающем трубопроводе - ламинарный.



3. Потери давления в нагнетательном трубопроводе

3.1 Потери давления по длине трубопровода

где - коэффициент коэффициент сопротивления зависит от режима движения жидкости

В результате потери давления по длине нагнетательного трубопровода:

;

3.2 Местные потери давления в линии нагнетания

;

.

3.3 Суммарные потери давления в линии нагнетания

;

.



4. Потери давления в сливной магистрали

4.1 Потери давления в сливочной линии определяются аналогично

4.2 Местные потери давления

в = 1,15;

;

.

4.3 Суммарные потери давления в сливной линии

;

.

Эти сопротивления расположены возле дросселя. Потери по длине трубопровода пропорциональны длине. Дроссель располагает так, что разделяются на две части: 0,05 МПа до дросселя и 0.010 - после дросселя.

;

;

.

5. Потери давления во всасывающем трубопроводе

5.1 Потери давления по длине трубопровода

5.2 Местные потери давления

в = 1,7;

;

.

5.3 Суммарные потери давления во всасывающем трубопроводе

;

.



6. Общие потери давления в трубопроводе

+



7. Параметры силового гидроцилиндра

7.1 Диаметры поршня и штока (1, с.12)

На принятой схеме гидропривода рассматривается случай подачи масла в штоковую полость цилиндра. Определяем площадь штоковой полости цилиндра . Скорость движения поршня при подаче масла в штоковую полость

Отсюда

Площадь штоковой полости

Поскольку =1,6, то и

Отсюда



Ориентировочный диаметр штока поршня

Ориентировочный диаметр поршня

По ГОСТ 6540-68 (1, таблица 10, с.13) принимаем:

диаметр штока dш =140 мм;

диаметр поршня Dn=220 мм;

Площадь поршня

Площадь штоковой полости



8. Параметры насоса

8.1 Частота вращения насоса

8.2 Рабочий объем насоса

Производительность насоса (1, с.10; 3):

где q - рабочий объём насоса, см\об.

Отсюда

Расчетный рабочий объем насоса

По ГОСТ 12324-68 (1, табл. 9,с.11) принимаем q=120 cм3. В этом случае теоретическая прочность насоса

Фактическая производительность насоса



8.3 Перепад давления в насосе

Р = (?PДРн+?Pс+ )+?Pн.

Здесь Тш ном = Т = 2,1* 105 Н - заданое усилие на штоке при номинальном давлении.

Р = (0.15+0.076+ )+0,004 = 11.22 МПа.

8.4 Мощность для привода насоса [ 1, с. 11; 3]

N = 1000*,

Здесь Pн в МПа; з в м3/с.

Согласно принятой схемы гидропривода перепад давления в насосе

Pн = P + ?Pвс

(знак + потому. что в ?Pвс отрицательное - разряженное).

Pн = 11,22 + 0,0015 = 11,2215 ? 11,22

Тогда

N = 1000* =12,9 кВт.



9. КПД гидропривода (1, с.10; 3)

9.1 КПД магистрали

з маг = з гмаг* з омаг,

Здесь:

з гмаг - гидравлический КПД магистрали;

з омаг - объемный КПД магистрали.

Утечками в трубопроводах пренебрегаем и принимаем з омаг = 1.

Тогда

з маг =0.82 з гмаг =; з гмаг ==0,997

9.2 КПД силового цилиндра

з сц= з маг* з оц; з сц=0.82*0.9=0.73

9.3 КПД гидропривода

з гп= з маг* з* з сц = 0,82*0,79*0,73=0,472

Размещено на Allbest.ru

...