Проект гидросистемы управления рабочим органом транспортно-технологической машины
Расчет гидравлического привода - один из важнейших этапов проектирования станка или строительной дорожной машины с гидравлическим приводом. Расчет основных параметров гидропривода и выбор комплектующего оборудования из числа серийно выпускаемых.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.12.2021 |
| Размер файла | 510,6 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/
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Курсовой проект
на тему: "Проект гидросистемы управления рабочим органом транспортно-технологической машины"
Выполнил: студент гр. СДМ-20-1м
Токарев М.И.
Проверил преподаватель: доктор т.н., Пугин К.Г.
Пермь 2020 г.
Задание
по курсовому проекту
по дисциплине: "Гидравлические системы строительно-дорожных машин и комплексов"
Фамилия И.О. Токарев М.И.
Группа СДМ-20-1м
Наименование темы курсового проекта:
"Проект гидросистемы управления рабочим органом транспортно-технологической машины"
Указания к выполнению:
Вариант 4.
Содержание пояснительной записки:
Введение;
Расчет основных параметров гидросистемы;
Выбор гидравлического оборудования;
Техника безопасности при обслуживании гидросистемы и экология;
Заключение;
Список литературы.
Графическая часть:
1. гидравлическая схема управления рабочим органом транспортно-технологической машины
2. сборочный чертеж гидромашины использованной в гидросистеме (насоса, гидроцилиндра или гидромотора).
Срок сдачи законченной работы " " 2020г.
Задание принял к исполнению:
дата подпись
Руководитель работы: Пугин К.Г./
Содержание
Введение
1. Расчет основных параметров гидросистемы
1.1 Выбор давления
1.2 Определение основных параметров гидроцилиндра
1.3 Расчет и выбор гидромотора
1.4 Расчет и выбор гидравлического насоса
2. Выбор гидроаппаратуры и вспомогательных элементов гидропривода
3. Рабочая жидкость
4. Расчет трубопроводов
5. Расчет КПД гидросистемы
6. Описание работы гидросхемы
Заключение
Список литературы
Введение
Расчет гидравлического привода является одним из важнейших этапов проектирования станка или строительной дорожной машины с гидравлическим приводом.
В курсовой работе представлен гидропривод, который приводит в действие два рабочих органа машины. Один рабочий орган совершает возвратно-поступательное движение, другой - вращательное (на выходе гидропривода установлены гидроцилиндр и гидромотор). Гидроцилиндр и гидромотор могут работать одновременно. При разработке гидросхемы необходимо обеспечить плавность хода в обоих направлениях движения груза и стрелы. Предусмотреть без кавитационную работу гидроаппаратов и возможность остановки движения груза/стрелы в любой момент с фиксацией положения. Трением между грузом и поверхностью на который он опирается пренебречь. После проведения расчетов параметров гидроаппаратов и гидроаппаратуры выбрать существующие модели из каталогов или справочников. гидравлический машина дорожный
Цели, задачи и исходные данные
Целью работы является расчет основных параметров гидропривода и на основании этого выбор комплектующего оборудования из числа серийно выпускаемых промышленностью.
Исходные данные
1. Вес нагрузки G1=50 кН;
2. Перемещение груза L3 = 0,7 м;
3. Скорость движения груза - 50 мм/с;
4. Температура окружающей среды t0= -10;
5. Частота вращения вала гидромотора - 150 об/мин;
6. Диаметр барабана - 0,3 м;
7. Вес груза на барабане лебедки G2 = 20кН.
Рисунок 1- Кинематическая схема гидросистемы
1. Расчет основных параметров гидросистемы
1.1 Выбор давления
Рабочее давление в гидросистеме создается с помощью гидронасосов переменной производительности с саморегулированием давления в гидросистеме.
В каждой гидросистеме поддерживается постоянный расход жидкости для того чтобы охлаждать и смазывать трущиеся части гидронасосов.
Давление в гидросистеме выбирают по ГОСТ 12445 - 80. Для гидроприводов мощных машин и механизмов рекомендуются значения давления 20; 25 и 32 МПа, для гидроприводов вспомогательного оборудования 6,3 и 10 МПа. При выборе большого давления размеры гидролинии и устройств управления будут наиболее компактными. Но в тоже время при увеличении давления необходимо учитывать необходимость высокой герметичности гидравлической системы.
1.2 Определение основных параметров гидроцилиндра
Найдем внутренний диаметр гильзы по следующей формуле:
где F-усилие на штоке, H; Р - давление в системе, Па; г - гидравлический КПД (0,9-1); м - механический КПД (0,85 - 0,95).
Выбираем давление гидросистемы равное 20 Мпа.
Полученное значение округляется до ближайшего большего значения диаметра по ГОСТ 12447-80.
Стандартные диаметры по ГОСТ 12447-80 вмм: 10; 12; 16; 20; 25; 32; (36); 40; (45); 50; (56); 63; (70); 80; (90); 100; (110); 125; (140); 160; (180); 200; (220); 250; (280); 320; (360); 400; (450); 500 …
Так как гидроцилиндр совершает тянущее и толкающее движение то выбираем большее значение, т.е.
Диаметр штока выбираем по таблице №1
Таблица №1. Определение диаметра штока.
|
Усилие на штоке F, кН |
<1 |
1-30 |
30-60 |
60-100 |
100< |
|
|
Диаметр штока dШ |
(0,2-0,3)Dст |
(0,3-0,4) Dст |
0,5Dст |
0,6Dст |
0,7Dст |
Диаметр штока также округляем до ближайшего большего значения диаметра по ГОСТ 12447-80. Диаметр штока будет равен
Выбираем стандартный диаметр 45 мм.
Определим необходимое давление в цилиндре по формуле:
Площадь поршня в поршневой полости S1 и в штоковой полости S2 определяются по формулам:
где Dст и dст - диаметр цилиндра и штока, м
Далее проведем расчет штока гидроцилиндра на прочность при растяжении-сжатии в соответствии с рисунком 1
Рисунок 1 - Расчетная схема для определения прочности штока гидроцилиндра при растяжении-сжатии
Найдем напряжение в штоке гидроцилиндра по формуле:
Подставим значения в формулу:
Результаты расчета гидроцилиндра подъема на устойчивость, и расчет штока гидроцилиндра на растяжение-сжатие удовлетворяет всем требованиям, следовательно, перерасчет делать нет необходимости.
Определим толщину стенки по формуле:
где -максимальное давление рабочей жидкости в гидроцилндре, Мпа; -стандартный диаметр гильзы, м; допускаемое напряжение, для стали 45 ; h-запас прочности, = 1,5-2.
Чтобы найти максимальное давление необходимо воспользоваться формулой:
Тогда толщина стенки:
Конструктивно принимаем толщину стенки в 5 мм.
Толщина плоского дна гидроцилиндра находим по формуле:
Принимаем толщину дна 10 мм.
Определяем расход гидроцилиндра в поршневую полостьQц по формуле:
где 0 - объемный КПД (0,98-0,99); п- скорость движения поршня, м/с; Dст - стандартный диаметр гидроцилиндра, м.
При подаче жидкости в штоковую полость гидроцилиндра:
Найдем мощность гидроцилиндра по формуле:
где, F - усилие на штоке, кН; п - скорость движения поршня, м/с.
S=0,7 м - величина хода поршня; ширина штока общая длина гидроцилиндра =700+35+20=755 мм.
Зная диаметр гильзы и штока, давление в гидросистеме и ход штока необходимо подобрать стандартный гидроцилиндр.
По полученным данным выбираем гидроцилиндр ГЦ 70.45.700/950-01. Данный гидроцилиндр рассчитан на давление в системе от 20 Мпа выше.
1.3 Расчет и выбор гидромотора
В гидроприводах СДМ наибольшее распространение получили низкомоментные аксиально-поршневые и высокомоментныйрадиально-поршневые гидромоторы.
Мощность гидромотораNД, при заданных моменте MД и числе оборотов вала nД определяется по формуле:
где - момент на валу, Hм; - число оборотов выходного вала, об/мин.
Гидромоторы выбираются по крутящему моменту и номинальной частоте вращения . Найдем крутящий момент по формуле:
По найденным мощности, моменту и заданному числу оборотов выбираем серийный аксиально - поршневой гидромоторIPM4-1000. Характеристики гидромотора представлены в таблице №2.
Таблица №2. Характеристики гидромотораIPM7-1000.
|
Тип |
Расчетный рабочий объем (см 3/об) |
Номинальное давление (мПа) |
Максимальное давление (мПа) |
Номинальный крутящий момент (Нм) |
Диапазон оборотов (об/мин) |
|
|
IPM4-1000 |
992 |
16 |
25 |
3140 |
2-340 |
Для дальнейших расчетов нам потребуется рассчитать расход жидкости и рабочее давление:
Расход гидромотора найдем по формуле:
где, - рабочий объем гидромотора, л; - заданное число оборотов вала гидромотора, об/мин; - объёмный КПД гидромотора, учитывающий утечки жидкости (
Далее найдем рабочее давление гидромотора по формуле:
Требуемое давление должно быть меньше принятого в системе.
где, - момент на валу гидромотора, Hм; 0 - объемный КПД г/мотора; - полный КПД гидромотора; - рабочий объем г/мотора, м 3.
Данное давление полностью подходит для нашей гидросистемы.
1.4 Расчет и выбор гидравлического насоса
Роль насоса в гидравлической системе - это преобразование механической энергии в гидравлическую. Мощность насоса определяют исходя из мощности гидодвигателяр с учетом потерь энергии при ее передаче от насоса к гидродвигателям по формуле:
где - коэффициент запаса по скорости, учитывающий возможные утечки рабочей жидкости в подвижных соединениях, =1,05 - 1,2; коэффициент запаса по усилию, учитывающий возможные потери давления на путевые и местные сопротивления, =1,05 -1,2; - наибольшая суммарная мощность г/двигателей (гидромотор и гидроцилиндр) работающих в одном рабочем цикле. Исходя из составленной гидросхемы определяем сколько насосов работают в рабочем цикле, как подключены насосы (один насос питает гидроцилиндр и гидромотор или в схеме два насоса один питает гидромотор другой гидроцилиндр).
В зависимости от этого будет разная мощность приходящаяся на насос.
Зная необходимую полезную мощность насоса можно найти подачу QH или рабочий объем qH насоса:
где - мощность насоса, кВт;- подача насоса, дм 3/с; - номинальное давление насоса, Мпа; - рабочий объем насоса, дм 3; - частота вращения вала насоса, об/с (задается самостоятельно в зависимости от вида приводного двигателя) можно принять от 1000 до 2000об/мин.
С учетом потерь в гидролинии рабочее давление для насоса Рн:
Рн= 1,05 РГ ;Рн=1,05 РЦ
По давлению Рн и подаче Qн или рабочему объему насоса выбираем насос по справочнику. Следует выбрать насос с ближайшей к расчетному значению подачей в большую сторону. Насос предназначенный для больших рабочих давлений применим в системах имеющих низкое значение рабочих давлений, если он имеет соответствующую подачу.
Выбираем аксиально-поршневой гидронасос PSM-Hydraulics серии 310. С техническими характеристиками представленными в таблице №3.
Таблица №3 Технические характеристики гидранососа
|
Рабочий объем см 3 |
Частота вращения об/мин |
Подача л/мин |
|
|
160 |
400-2600 |
10-424 |
Уточним действительную подачу жидкости насоса по формуле:
где - действительная подача насоса, дм 3/с; - действительный рабочий объем насоса, дм 3;-частота вращения вала насоса, об/с; - объемный КПД насоса.
Подставим значения в формулу:
Выбор типа насоса зависит от режима работы гидропривода и конструктивных ограничений. В гидросистемах легкого и среднего режимов работы целесообразно применять шестеренные насосы, а для тяжелого - аксиально-поршневые. Шестеренные насосы имеют более высокий объемный КПД при низких температурах и малый КПД при высоких температурах, чем аксиально-поршневые.
2. Выбор гидроаппаратуры и вспомогательных элементов гидропривода
Самую главную роль в гидравлической системе занимает гидроаппаратура. Она изменяет направление потока путем полного открытия и закрытия сечения. В эту группу входят гидравлические клапана давления, обратные гидравлические клапана, гидравлические замки и распределители потока рабочей жидкости. Гидравлические, предохранительные клапаны, регуляторы расхода рабочей жидкости и распределители могут изменять расход, направление потока, а также давление в гидравлической системе.
Гидравлическая аппаратура:
1) Распределители
Распределители предназначены для реверсирования движения рабочего органа, его остановки, разгрузки насоса от давления и выполнения других операций. Распределители классифицируют по конструкции, типу управления, диаметру условного прохода, числу позиций, числу основных гидравлических линий и гидравлической схеме.
Давление в гидросистеме 19,5 Мпа:
1. Гидрораспределитель для гидроцилиндра:
Расход гидроцилиндра равен
Выбираем распределитель ПГ 73-11:
Диаметр прохода - 8 мм
Давление - от 15-25 Мпа
Расход - от 8 - 17 л/мин
2. Гидрораспределитель для гидромотора:
Расход гидромотора равен
Выбираем распределитель 2P202:
Диаметр прохода - 20 мм
Давление - до 25 Мпа
Расход - от 160-200 л/мин
2) Обратный клапан
Обратные клапаны типа Г(ПГ) 51-3,2 по ГОСТ 21 464-76 КОЛ, 1МКО предназначены для пропуска потока масла в одном направлении и запирания его прохода в обратном направлении при падении давления на входе. Их также можно использовать для создания в сливной линии небольшого подпора (при установке усиленной пружины). С помощью обратных клапанов возможно останавливать рабочие органы при вертикальном расположении цилиндра в любом положении.
При компоновке дросселя с обратным клапаном с помощью дросселя регулируется скорость рабочей подачи, а обратный клапан позволяет осуществлять быстрые перемещения рабочего органа в обратном направлении, например, совершать быстрый отвод.
1) Обратный клапан для гидроцилиндра:
Расход гидроцилиндра равен .
Выбираем обратный клапан Г 51-31:
Диаметр прохода - 8 мм
Номинальное давление - 20 Мпа
Расход - 10-15 л/мин
Потери давления
2) Обратный клапан для гидромотора:
Расход гидромотора равен
Выбираем обратный клапан 1МКО 20/20:
Диаметр прохода - 20 мм
Давление - до 25 Мпа
Расход - от 160-250 л/мин
3) Гидравлический дроссель
Гидравлический дроссель - регулирующий гидроаппарат, предназначенный для создания гидравлического сопротивления потоку жидкости. Дополнительное гидравлическое сопротивление создаётся за счёт изменения проходного сечения потока жидкости. Изменением гидравлического сопротивления гидродросселя создаётся необходимый перепад давлений на тех или иных элементах гидросистем, а также изменяется величина потока жидкости, проходящего через гидродроссель. Дроссель бывает нерегулированным и регулированным.
Дроссель на линии гидроцилиндра:
Расход гидроцилиндра равен .
Выбираем гидравлический дроссель ПГ 55-22:
Расход - от 15-20 л/мин
Давление - до 25 Мпа
Дроссель на линиигидромотора:
Расход гидромотора равен
Выбираем гидравлический дроссель ПГ 55-26:
Расход - от 190 л/мин
Давление - до 25 Мпа
4) Клапан предохранительный
Выбираем клапан М-КП-32-20-2-11
Диапазон рабочего давления 20 МПа;
Пропускная способность 250 л/мин.
5)Гидрозамок
Выбираем гидрозамокVBPSE ј L4 VIE
Давление - 20 Мпа
Максимальный расход - 20 л/мин
6) Фильтр
Надежность работы гидропривода станков и других машин находится в прямой зависимости от качества фильтрации масла, т.е. тонкости фильтрации. Для обычных цикловых гидросистем требуется обеспечить тонкость фильтрации 25 мкм, что соответствует 12-му классу чистоты жидкости.
Фильтры предназначены для очистки рабочей жидкости от загрязняющих примесей, попадающих в жидкость извне, в результате износа и окисления деталей гидроагрегатов, а также продуктов окисления самой рабочей жидкости.
Фильтры подразделяются на приемные (всасывающие), сливные, напорные, магнитные, воздушные и заливные.
При выборе фильтра следует иметь в виду следующие практические рекомендации:
1. Если гидросистема имеет две или более насосных установки, обеспечивающих работу нескольких гидродвигателей, то сливную магистраль рекомендуется проектировать общую и устанавливать один фильтр. Выбор фильтра проводить по суммарной подаче насосов.
2. Если применение одного унифицированного фильтра недостаточно, то можно выбрать два одинаковых фильтра и параллельно соединить их на сливной магистрали.
В настоящее время устанавливается следующая тонкость фильтрации рабочей жидкости, определяемая минимальными размерами частиц: грубая - до 100 мкм; нормальная - до 40 мкм; тонкая - до 10 мкм.
В данном случае в системе установлен сливной фильтр.
Фильтры выбираются в соответствии с расходом и давлением жидкости в линии установки фильтра, с требованием к тонкости фильтрации, которая определяется сроком службы и назначением гидропривода.
В нашей гидросистеме установлен аксиально-поршневой гидронасос и гидромотор. Поэтому следует выбрать тонкую фильтрацию до 25 мкм.
Выберем фильтрAFRAFR190C25NA
Давление в сливной линии 2 Мпа
Пропускная способность 1- 190 л/мин
Тонкость очистки до 25 мкм
7) Гидравлический бак
Гидробаки служат емкостями для рабочих жидкостей, используемых в гидросистемах, а также для охлаждения жидкости.
Гидробаки, как правило, изготавливают сварными из тонколистовой, стали. Перегородками гидробак делится на отсеки. Крышки гидробака и соединения должны быть уплотнены для защиты от загрязнений извне. Отверстия для ввода в бак концов сливных и дренажных труб, не присоединённых к промежуточным колодкам, должны быть уплотнены резиновыми или войлочными втулками. Полость бака должна соединяться с атмосферой через воздушный фильтр-сапун. Для заливки жидкости в бак используется заливной фильтр-стакан. Если на гидробаке установлены насосные агрегаты, гидроаппаратура, кондиционеры рабочей жидкости и манометры, конструктивно оформленные как одно целое, то они представляют собой насосные установки.
Объем жидкости в гидробаке выбирается из учета количества жидкости в системе, в аккумуляторах при максимальной их зарядке; изменения объема гидроцилиндра, обусловленного разностью их рабочих объемов, изменения объема жидкости в гидросистеме, обусловленного ее температурным расширением. Объем масла должен составлять не более 80-90% полного объема бака, что необходимо для компенсации теплового расширения масла и обеспечения отделения воздуха. Для лучшего охлаждения масла объем бака можно принимать до пятиминутной подачи насоса. Бак обычно имеет форму прямоугольного параллелепипеда с отношением сторон 1:1:1 и 1:2:3. Выбранный объем бака должен соответствовать ряду номинальных вместимостей гидробаков. В большой отсек сливается рабочая жидкость из системы; из меньшего отсека производится забор жидкости насосом. Толщина стенок бака и перегородки назначаются от 0,8 до 2 мм.
Найдем вместимость бака для двухминутной подачи по формуле:
Vб = (1,5 - 2) Qн л.
где -подача насоса дм 3/с.
л
Для трехминутной подачи объем бака составляет 600 л.
3. Рабочая жидкость
Рабочие жидкости в гидроприводах предназначены для передачи энергии к гидродвигателям. Кроме того, они должны обладать хорошими смазочными свойствами, т.е. обеспечивать эффективное смазывание трущихся поверхностей, образуя на них прочный слой, который исключает полностью или частично сухое трение и уменьшает их износ. Жидкости должны отводить от трущихся поверхностей тепло и продукты износа, обладать хорошими антикоррозионными свойствами, мало изменять вязкость в широком диапазоне температур, иметь большой модуль упругости, быть безвредными для обслуживающего персонала и т.п.
В объемных гидроприводах машин и оборудования, эксплуатирующиеся на открытом воздухе при температуре от +50 до -60С уровень вязкости рабочей жидкости в условиях эксплуатации должен находиться в пределах 20 - 200 сСт (мм 2/с). Максимальная температура рабочей жидкости в гидросистеме не должна превышать 70 - 80 С.
Согласно заданной температуры окружающей среды, давления в гидросистеме необходимо выбрать рабочую жидкость из каталога.
По каталогу выбираем гидравлическое масло ВМГЗ - всесезонное масло гидравлическое загущенное. Другое название этого масла по ГОСТу 17479.3 называется МГ-15-В. ВМГЗ изготавливается маловязкого, низкозастывающего масла на минеральной основе, которое загущается с помощью присадок. Масло гидравлическое отличается хорошей смазывающей способностью, стойкостью против образования и отложения смолистых осадков, а также против вспенивания, хорошо защищает металлические поверхности от коррозии. Получение масла происходит в ходе гидрокаталитического процесса с использованием специализированных методов очистки и обработки.
Масло ВМГЗ имеет химическую стабильность и большое противостояние окислению, работает длительный период использования, быстрозастывающую маловязкую очищенную минеральную основу и различные свойства присадок: антикоррозионные, антипенные, вязкостные, противоизносные, низкотемпературные и антиокислительные.
Такое масло предназначено и для эксплуатации на открытом воздухе при температурах в рабочем объеме масла от -35°С до +50°С, в зависимости от типа используемой системы насосов: аксиально-поршневые, пластинчатые, шестеренные. Это позволяет применять масло для промышленного оборудования в районах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока всесезонно либо в качестве зимнего сорта в районах с умеренным климатом.
4. Расчет трубопроводов
Внутренний диаметр трубопровода определяется исходя из того, чтобы потери давления составляли небольшой процент от рабочего давления и в то же время размеры, масса трубопровода были бы минимальными.
В качестве трубопроводов следует применять стальные бесшовные холоднотянутые трубы.
Расчет трубопроводов состоит из гидравлического расчета и расчета на прочность.
При определении диаметров трубопроводов обычно задаются скоростью движения рабочей жидкости:
Для всасывающей линии 0,7 - 1,2 м/с
сливной 2 - 3 м/с
напорной 3 - 6 м/с
Меньшее значение принимается для машин северного исполнения.
Внутренний диаметр трубы определяется по формуле:
где Q - расход жидкости по данной линии (напорной, напорной, всасывания, сливной), л/мин; - скорость потока в данной линии, м/с.
Во всасывающей линии:
В сливной линии:
В напорной линии:
При расчете диаметра напорного трубопровода скорость потока рабочей жидкости выбирают в соответствии с давлением в гидролинии табл. 3.
Таблица 3 - Зависимость скорости потока от направления
|
Давление в г/линии Мпа |
1 |
2,5 |
5 |
10 |
15 |
20< |
|
|
Скорость потока м/c |
1,3 |
2 |
3 |
4,5 |
5,5 |
6 |
Следует помнить, что завышение скорости потока рабочей жидкости приводит к уменьшению диаметра трубопроводов, а занижение скорости к его увеличению.
Толщина стенок трубопроводов.
где, - часть толщины, обеспечивающая необходимую прочность трубы; - часть толщины, обеспечивающая необходимую долговечность трубы.
где, Р - давление в соответствующей гидролинии (МПа); временное сопротивление разрыву (для сталей 350-420МПа); -внутренний диаметр трубопровода (м).
Обычно принимают =1мм, полагая, что скорость коррозии составляет 0,1мм в год, а срок службы установки 10 лет.
Из условия механической прочности (случайные удары и т.п.) толщина стенки должна быть не менее 2мм, > 2мм.
Для всасывающей:
Для сливной:
Для напорной:
Окончательный внутренний и наружный диаметр и толщину стенки выбирают по ГОСТ.
Аналогично выбирают рукава высокого давления.
5. Расчет КПД гидросистемы
При проектировании гидропривода нужно стремиться, чтобы его КПД был наибольшим. КПД гидропривода зависит от потерь мощности на механическое трение в насосе и гидродвигателе, на утечки жидкости и на потери давления в гидросистеме.
КПД гидропривода позволяет установить эффективность всей системы. Для оптимально разработанной схемы общий КПД находится в пределах 0,6 - 0,8.
Общий КПД гидросистемы - отношение полной мощности всех гидродвигателейNпол (гидроцилиндр и гидромотор) которую они отдают к потребляемой мощности насоса N (которую он потребляет).
Найдем КПД гидросистемы по формуле:
Полная мощность гидропривода N равна мощности, потребляемой насосом:
где Рном - номинальное (рабочее) давление насоса; Qн- действительная подача насоса;н- полный КПД насоса.
Полезная мощность определяется из условия одновременной работы гидродвигателей.
Для гидроцилиндров:
где F - усилие, развиваемое гидроцилиндром, Н; х - скорость движения поршня, м/с.
Для гидромоторов:
где М - момент на валу гидромотора, Нм, n - число оборотов вала гидромотора, об/с.
6. Описание работы гидросхемы
Гидравлическая схема - это технический документ, содержащий в виде условных графических изображений или обозначений информацию о строении изделия, его составных частях и взаимосвязи между ними, действие которого основывается на использовании энергии сжатой жидкости.
Рисунок 1. Принципиальная гидравлическая схема
Таблица 4 - Позиции обозначения
Б 1 в гидравлике - важный элемент, являющийся хранилищем гидравлической жидкости. Бак, соединенный с атмосферой.
ДР 1 и ДР 2 регулирующий гидроаппарат, предназначенный для создания гидравлического сопротивления потоку жидкости. Дополнительное гидравлическое сопротивление создаётся за счёт изменения проходного сечения потока жидкости. Изменением гидравлического сопротивления гидродросселя создаётся необходимый перепад давлений на тех или иных элементах гидросистем, а также изменяется величина потока жидкости, проходящего через гидродроссель.
ЗМ 1 устройство, предназначенное для удержания гидравлических двигателей в статическом положении под нагрузкой.
КО 1 и КО 2 предназначены для недопущения изменения направления потока среды в технологической системе. Обратные клапаны пропускают среду в одном направлении и предотвращают её движение в противоположном, действуя при этом автоматически и являясь арматурой прямого действия.
КП 1, КП 2 предназначены для защиты от механического разрушения оборудованиятрубопроводов избыточным давлением путём автоматического выпуска избытка жидкой среды из систем и сосудов с давлением сверх установленного. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса среды при восстановлении рабочего давления. Предохранительный клапан является арматурой прямого действия, работающей непосредственно от рабочей среды, наряду с большинством конструкций защитной арматуры и регуляторами давления прямого действия.
М гидромотор предназначенный для сообщения выходному звену вращательного движения на неограниченный угол поворота, этот агрегат обратимый и может качать жидкость в обоих направлениях.
Н 1 Аксиально-поршневой гидравлически насос, осуществляет подачу жидкости в распределители.
Р 1 и Р 2 трехсекционные ручные распределители, устройства, предназначенные для управления гидравлическими потоками в гидросистеме с помощью внешнего воздействия
Ф 1 является фильтрэлементом, очищает гидравлическую жидкость от грязи.
Ц гидравлический цилиндр двухстороннего действия, объёмный гидродвигатель возвратно-поступательного движения.
ДП делитель потока для равномерного распределения жидкости в распределители.
Принцип работы схемы
Гидравлическая жидкость из Б 1 поступает с помощью насос Н 1через ДП в гидрораспределители Р 1 и Р 2, если перед ДП большое давление жидкости, то жидкость уходит через КП 1 в гидробак Б 1.
Жидкость через канал распределителя Р 1 поступает в гидрозамок ЗМ 1 далее через КО 1 в штоковую полость гидроцилиндра Ц происходит подъем гидроцилиндра в обычном режиме. Через канал слива данного распределителя гидравлическая жидкость поступает из поршневой полости в гидравлический бак Б 1через фильтрэлемент Ф 1, если Ф 1 будет сильно загрязнен, то жидкость будет поступать в бак Б 1 через клапан КП 2 напрямую. Если жидкость подать в другой канал данного распределителя, то жидкость через ЗМ 1 поступит в поршневую полость Ц. Из штоковой полости Ц, жидкость через ДР 1 поступит в канал слива распределителя Р 1, тем самым замедлив движение опускания гидроцилиндра.
Точно также ДР 2 и КО 2 будут работать для мотора М 1 и распределителя Р 2. В одну сторону будет замедление движения, в другую сторону в обычном режиме.
Заключение
В ходе выполнения работы мною были проведены расчеты основных параметров гидросистемы, выбрано гидравлическое оборудование. Подбор проводился по каталогу серийно-выпускаемых агрегатов. Так же была построена гидросхема для обеспечения работы заданного механизма.
Общий КПД, полученный в результате выполнения работы, удовлетворяет оптимальному значению (0,6-0,8) для разработанной гидросхемы и равен 0,86. Из этого следует вывод, что разработанная гидросхема будет эффективно функционировать.
Список литературы
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: т.3 7-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1992-720 с.
2. Богданович Л.Б. Гидравлические приводы. Киев. Высшая школа. 1980.-231 с.
3. Кононов А.А., Кобзов Д.Ю., Ермашонок С.М. Гидравлические и пневматические машины: Курс лекций. - Братск: ГОУВПО "БрГУ". -2005. - 200 с.
4. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: справочник. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2008. - 640 с
5. Станочные гидроприводы: Справочник / В.К. Свешников. - 6-е изд. перераб. и доп. - СПб.:Политехника, 2015. - 627 с.: ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет общего передаточного числа привода, распределение его по передачам. Выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода. Выбор материалов зубчатых колес и способов термообработки. Подбор крышек подшипниковых узлов и уплотнительных манжет.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 15.10.2012Общая характеристика объемного гидропривода машины. Движение силовых и управляющих потоков для первого и второго рабочего органа. Предварительный расчет объемной гидропередачи. Выбор комплектующих машины. Выбор насосов и расчет их производительности.
курсовая работа [262,1 K], добавлен 30.09.2010Техническая характеристика и схема снегоуборочной машины СМ-2; разработка технологических маршрутов капитального ремонта сборочных единиц, элементов и систем машины. Определение параметров ремонтного завода; расчет штата предприятия; подбор оборудования.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.01.2013Разработка блок-схемы гидравлического привода с системой управления и привода рабочего передвижения. Разработка алгоритма комплексной диагностики привода подъемно-рихтовочного устройства с крюковыми захватами и технологической карты диагностирования.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.01.2013Расчет привода технологической машины. Проверка изгибной прочности зубьев. Размер элементов корпуса редуктора. Расчет вала на прочность. Смазка зубчатых передач и подшипников. Технология сборки редуктора, проверка прочности шпоночных соединений.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 23.01.2022Расчет гидродинамических сил, определение размеров руля, момента на баллере руля. Расчет рулевого привода, мощности насоса гидравлической рулевой машины с плунжерным рулевым приводом. Зависимости крутящего момента, мощности и давлении масла от угла руля.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 25.04.2014Обоснование выбранной конструкции. Анализ существующих серийно выпускаемых машин. Расчет механизма подъема: выбор каната, определение основных размеров блоков и барабана, выбор двигателя, редуктора, муфты и тормоза. Расчет механизма передвижения крана.
курсовая работа [182,4 K], добавлен 24.11.2010Электробалластер ЭЛБ-4С – машина непрерывного действия. Назначение, работа и устройство машины, общий вид. Определение параметров машины и рабочего оборудования. Геометрические, кинематические параметры, внешние сопротивления. Тяговый расчет машины.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 05.10.2010Разработка принципиальной гидравлической схемы. Расчет и выбор силовых гидродвигателей, рабочей жидкости и насоса. Расчет и выбор гидроаппаратов, внешней характеристики гидропривода. Степень снижения скорости движения штока при изменении усилия.
курсовая работа [525,3 K], добавлен 05.01.2013Структурный анализ и синтез исполнительного механизма. Расчет основных параметров электромеханического привода железнодорожной машины с рычажно-ползунным исполнительным механизмом. Меры по повышению плавности машины и снижению ее виброактивности.
курсовая работа [7,0 M], добавлен 16.11.2012Разработка принципиальной схемы гидропривода тормоза однобарабанной шахтной подъемной машины. Выбор насоса и рабочей жидкости. Расчет труб линий и потерь давления срабатывания предохранительного клапана. Проверка рабочего режима насоса на кавитацию.
курсовая работа [752,6 K], добавлен 03.01.2011Анализ сущности, классификации и принципа работы экскаватора - землеройной машины, оборудованной навесным рабочим органом - ковшом, осуществляющим резание грунта одновременно с его наполнением. Экскаваторы прерывного (цикличного) и непрерывного действия.
контрольная работа [292,6 K], добавлен 14.06.2010Определение основных параметров машины и рабочего оборудования. Скорости движения автогрейдера при рабочем и транспортном режиме. Расчет отвала на прочность. Выбор гидроцилиндров, пневматических шин. Механизм наклона колес. Расчет мощности двигателя.
курсовая работа [435,2 K], добавлен 24.10.2014Расчет параметров базовой машины и технологического оборудования колесного погрузчика. Построение кинематической схемы механизма поворота ковша. Расчет усилий на штоках гидроцилиндров привода поворота ковша (захвата). Прочностной расчет сварного шва.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.09.2012Изучение устройства полноповоротного, универсальныого строительного экскаватора на гусеничном ходу с гидравлическим объемным приводом. Описание проблемы в гидросистеме данной машины, создающей разрушающий эффект. Поиск путей устранений недостатков.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 01.07.2013Назначение машины "кран мостовой", краткое описание ее устройства и работы. Определение основных параметров машины и рабочего оборудования. Расчет механизма подъема груза и передвижения тележки. Организация надзора за безопасной эксплуатацией кранов.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 27.01.2013Назначение и принцип работы бульдозера. Практический расчет основных параметров отвала (ширины, высоты, углов зарезания и захвата), силы тяги, мощности привода базовой машины, производительности при резании и перемещении грунта, прочности оборудования.
курсовая работа [9,6 M], добавлен 18.01.2010Назначение, работа и устройство машины ЭЛБ-3ТС. Электрическая схема механизма прикрытия крыла. Определение основных параметров машины и рабочего оборудования. Проектирование механизма прикрытия крыла дозатора. Меры безопасности при работе машины.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.08.2010Определение мощности привода и геометрических размеров дробилки. Расчет оптимальной частоты вращения эксцентрикового вала. Определение технической производительности бетономешалки. Расчет массы материалов на один замес. Вычисление мощности привода.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 05.06.2016Построение скоростной характеристики двигателя. Обоснование и выбор основных узлов трансмиссии. Расчёт тяговой и динамической характеристики машины. Правильность определения мощности двигателя лесотранспортной машины. Колёсный и бортовой редукторы.
курсовая работа [107,1 K], добавлен 28.03.2015
