Розрахунок схеми дискового розпилювального верстата

Вступ

Гідравлічні приводи досить широко використовуються для здійснення руху робочих органів різних машин. Особливо широко гідроприводи використовуються в системах автоматичного управління робочими органами машин, включених в замкнутий технологічний цикл – в циклових системах управління. До них відносяться системи автоматичного управління металорізальних верстатів та автоматичних ліній, роботів-маніпуляторів та пресів, технологічних машин металургійної, харчової, легкої промисловості та інші. 

Мета курсової роботи полягає у вивченні та розрахунку схеми дискового розпилювального верстата, виборі гідроциліндрів, гідронасоса та підборі іншої гідроапаратури до нього з перевірочним розрахунком на працездатність.

В технологічних процесах де потрібно забезпечити великі зусилля і великий діапазон контролю швидкості обертання робочих органів або їх поступального руху недоцільно використовувати електропривод який обмежений у регулюванні швидкості, створює малі зусилля і в залежності від навантаження суттєво змінює свої параметри. Тому використовують гідропривод.

Гідропривод – сукупність гідравлічних пристроїв, призначених для передачі потужності та перетворення руху за допомогою рідкого носія. Існує ще визначення:”Гідроприлад- будь-який прилад, що виконує вевну самостійну функцію в гідроприводі шляхом взаємодії з робочою рідиною.”

Галузі застосування об`ємного гідропривода.

1)       Металорізальні верстати;

2)       Преси;

3)       Бурове устаткування;

4)       Авіаційна техніка;

Згідно класифікації за призначенням розрізняють слідуючігідромашини:

1)       Об’ємні насоси  - в них рідина переміщується за рахунок періодичної зміни об’єму камери, яку вона займає. Служать для створення напорного потоку рідини.

2)       Об’ємні гідро двигуни – гідромашини, які перетворюють енергію потока рідини в енергію вихідного елемента. За кінематикою вихідного елемента їх поділяють на.

3)       Насоси-мотори – гідромашини, які можуть працювати в режимі як об’ємного насоса, так і гідромотора на основі властивості зворотної дії.

4)       Гідроперетворювачі - машини, які трансформують енергію одного потока рідини в енергію іншого з зміною тиску.

1 .Вибір робочого тиску

Для верстатів загального призначення звичайно використовують тиск 2.5, 3.5, 4 або 6.3 МПа. Більші значення тиску приймаються при розробленні потужного технологічного обладнання та верстатів спеціального призначення.

Для попереднього розрахунку гідромашин можна прийняти величину тиску  = 6,3 МПа, а потім відкоригувати її залежно від отриманих результатів.

Величину тиску зливу при попередньому розрахунку достатньо прийняти на рівні (0,1...0,2)Р_н, тобто

 МПа

Таким чином, розрахунковий перепад тиску складе:

МПа

2. Розрахунок та вибір гідроциліндрів

Розрахунок діаметру поршневого гідроциліндру з двостороннім штоком ГЦ1 проводиться за формулою:

,

Для плунжерного гідроциліндра ГЦ2 :

де  - ефективне зусилля на штокові гідроциліндрів ГЦ1, ГЦ2,Н;

       -  номінальний тиск, Па;

        -  0,97…0,98 – механічний ККД гідро циліндра.

          За результатами розрахунків, використовуючи додаткову літературу, вибираємо гідроциліндри з розмірами за  ГОСТ 12447-80:

для ГЦ1: D1 = 90 мм,

для ГЦ2: D2 = 80 мм.

Потім потрібно розрахувати величини діаметри штоків:

З додаткової літератури вибираємо: =45мм; =40мм.

3. Розрахунок витрат робочої рідини по гідроциліндрах

 Витрати робочої рідини розраховуються за розмірами вибраного гідроциліндра та швидкістю штока ГЦ, наведеною в завданні.

Формула, за якою належить розраховувати витрати робочої рідини, залежить від типу вибраного ГЦ.

Для поршневого гідроциліндру ГЦ1 з двохстороннім штоком:

,

де  - швидкість штока гідроциліндра, м/с,

 = 1, 33 – стала гідроциліндра

Для плунжерного гідроциліндру ГЦ2 :

,

Переведемо витрати у л/хв  Q₁= ;  Q₂=

4 .Розрахунок та вибір насосу і привідного двигуна

1) Вибір насосу: Подача насоса будемо вибирати виходячи з більшого значення подач гідро циліндрів:

.

де Q_ГЦ2 – подача ГЦ1,

Вибираємо насос Г12-33М, пластинчатий гідронасос який має такі     характеристики:

- об'єм рідини, який подає насос за одну хвилину: 27,9 л/хв;

- робочий об’єм: 32 см³;

- номінальний тиск: 6,3 Мпа;

- частота обертів: 960 об/хв;

- потужність: ХХ 0,6 кВт; номінальна 3,6 кВт

- об’ємний ККД: при ном. режимі: 0,91-об’єм.; 0,81-повн.

- маса: 8,2 кг.

При номінальному режимі роботи 10000 год.

2) Вибір приводного двигуна:

,

 де  - механічний ККД насоса (=0,92…0,95)

Для привода насоса приймаємо двигун потужністю 4 кВт з частотою обертання ротора 960 об/хв.

3) Вибір об’єму бака: Рекомендується потрібний об'єм бака приблизно визначати за формулюю:

,