ПОРЯДОК РАСЧЕТА:
1. Предварительный расчет гидроцилиндра
2. Подбор насоса
3. Подбор рабочей жидкости
4. Расчет гидролиний
5. Определение потерь давления в гидросистеме
6. Окончательный расчет гидроцилиндра
7. Определение рабочего усилия в гидроцилиндре
8. Расчет коэффициента полезного действия гидропривода
Подбор вспомогательных устройств
ВВЕДЕНИЕ
Гидропривод – совокупность устройств или гидромашин и гидроаппаратов, предназначенных для передачи механической энергии и преобразования движения при помощи жидкости.
По принципу действия гидромашин гидроприводы делятся на объемные и гидродинамические.
Гидродинамический привод состоит из лопастных гидромашин - насосного и турбинного колес, предельно сближенных друг с другом и расположенных соосно.
Гидропривод, содержащий объемные гидромашины, называется объемным. Принцип действия простейшего объемного гидропривода основан на практической несжимаемости капельной жидкости и передаче давления по закону Паскаля. Простейший объемный гидропривода (рис. 1) состоит из цилиндров 1 и 2, которые заполнены жидкостью и соединяются трубопроводом. Поршень цилиндра 1 под действием силы F1 перемешается вниз, вытеснял жидкость из цилиндра 1 в цилиндр 2. Если пренебречь потерями давления в системе, то давление в цилиндрах 1 к 2 будет одинаковым:
P=F1/S1=F2/S2
где S1 S2 – площади поршней цилиндров1 и 2. Из условия непрерывности можно записать
Q = V1 • S1 = V2 • S2, где V - скорость перемещения жидкости.
Мощность, затрачиваемая на перемещение поршня в цилиндре 1, выражается соотношением:
N=F1•V1=P•S1•V1=P•Q = F2•V2
F2 • V2 - мощность, развиваемая поршнем цилиндра 2, т.е. работа выходного звена системы, отнесенная к единице времени; Р • Q - мощность потока жидкости.
Рис. 1 – Схема простейшего объемного гидропривода
В общем случае, в состав объемного гидропривода входят: источник энергии, как правило, насос; объемный гидродвигатель - исполнительный механизм, например гидроцилиндр - гидродвигатель с поступательным движением выходного звена; гидроаппаратура и вспомогательные устройства.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА:
Рассчитать объемный гидропривод, который состоит из источника энергии – насоса с постоянным направлением потока жидкости, подаваемой из гидробака; регулируемого дросселя на линии нагнетания (на входе); четырех линейного распределителя с ручным управлением для изменения направления потока рабочей жидкости; гидродвигателей с поступательным движением выходного звена – двух поршневых гидроцилиндров с односторонним штоком.
Расчетная нагрузка F = 50 кН; Расчетное давление PН = 8,5 МПа; Время цикла работы tЦ= 16 с; |
Длины гидролиний: |
L1-2=1,1м; L2-3=1,1м. L3-4=1,3м. L5-6=L7-8=2,1м. L9-10=2м. L10-11=1,2м. |
Рис. 2 – Схема объемного гидропривода
1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ГИДРОЦИЛИНДРА
1.1. Определение давления в цилиндре
Из-за гидросопротивлений давление в цилиндре всегда меньше расчетного (заданного) РН. Учитывая потери в системе, принимаем давление в гидроцилиндре, исходя из условия:
РЦ=(0,9...0,95)РН, где РН – расчетное давление, по условию РН = … МПа.
Полученное значение РЦ округляем до ближайшего значения по ГОСТ. Таким образом, Рц = … МПа, выбираем ближайшее значение давления Рц = … МПа.
1.2. Определение размеров гидроцилиндра
1.2.1. Диаметр гидроцилиндра
Требуемая площадь гидроцилиндра S при действии расчетной нагрузке F = … кН (по условию), составит:
S = F / Рц = … см2.
Диаметр гидроцилиндра D определяется по выражению:
D = … мм.
Рис. 3 – Схема гидроцилиндра
Значение диаметра гидроцилиндра округляем до ближайшего большего по ГОСТ значения, принимаем D = … мм.
1.2.2. Диаметр штока поршня
Диаметр штока d поршня выбираем в зависимости от давления в цилиндре и от внутреннего диаметра цилиндр
d=0,7 ∙ D = … мм.
1.2.3. Длина хода поршня L
Определяем из условия:
L= 6 ∙ D;
Тогда,
L = …. см.
2. ПОДБОР НАСОСА
2.1. Определение подачи насоса
2.1.1. Расход жидкости
Расчетный расход жидкости во всех одновременно работающих цилиндрах (согласно выбранной схемы, расчет ведется для одного цилиндра) равен:
где π/4(2D2 – d2) – рабочий объем камеры двухстороннего действия (двойной ход поршня за один оборот вала);
tu – время цикла работы цилиндра.
Qp = … л/мин.
2 1.2. Подача насоса
Действительная подача насоса определяется с учетом потерь по формуле
Qн = (1,05 ... 1,10) Qp
Qн = … л/мин.
2.2. Выбор насоса
По расчетным значениям расхода QH и давления Рн выбираем насос – НШ 10Е-2 .Параметры насоса Qн = … л/мин; Рн = … МПа.
3. ПОДБОР РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ
В предварительных расчетах рекомендуется выбирать рабочую жидкость в зависимости от давления Р в гидросистеме, при этом определяется значение кинематической вязкости жидкости:
при Рн < 7,0 MПa |
v = 0,1 ... 0,4 см2 / с |
при Рн 7,0 ... 20 MПa |
v = 0,4 ... 0,8 см2 / с |
при Рн = 20,0 ...60 МПа |
v = 0,8... 1,75 см2/с |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.