Гидропривод подачи бурового станка с поступательным движением выходного звена

Пример2.

Гидропривод подачи бурового станка с поступательным движением выходного звена.

Исходные данные: ,   нагрузка на штоках гидроцилиндров изменяется по закону  Рабочая жидкость - масло индустриальное И-40А (ГОСТ 20799-75). Приведенные длины трубопроводов: нагнетательного 10 м, сливного 10 м.

В результате изучения конструкций буровых станков для по­дачи буровой колонны выбираем два гидродвигателя с поступательным движением выходного звена, насос постоянной подачи и дроссель-регулятор. Гидрокинематическая схема проектируемого привода представлена на рис.  

Рис.     Гидрокинематическая схема привода подачи бурового станка.

От электродвигателя 9 крутящий момент передается через цилиндрические пары шестерен 8, 18; 5, 6; 20, 21 или 19, 22 (вторая частота вращения), 2, 4 к втулке 3 и далее через шпон­ки к шпинделю I. Для осевой подачи шпинделя применены два гид­роцилиндра 7, 23. Насос II приводится во вращение электродви­гателем 10. Рабочая жидкость из резервуара 17-поступает в на­сос II, а затем под давлением через, предохранительный клапан 14, дроссель-регулятор 12 к гидрораспределителю 13.

При перемещении гидрораспределителя в одно из крайних по­ложений рабочая жидкость поступает в поршневые или штоковые полости гидроцилиндров 7 и 23, в результате чего осуществляется подача бурового инструмента на забой и его перехват во время бурения. Отработанная рабочая жидкость из штоковых или поршневых полостей гидроцилиндров через фильтр 15 и обратный клапан 16 сбрасывается в резервуар 17.

Для придания необходимой жесткости механической характерис­тике привода в качестве регулятора скорости использован дрос­сель-регулятор 12, установленный параллельно с гидроцилиндрами.

1. Выбор гидроцилиндров.

Вычислим инерционную нагрузку на штоках  гидроцилиндров, пологая, что в период разгона ускорение поршней постоянно.

Суммарная пиковая нагрузка в период разгона исполнительного органа составит:

Нагрузка на штоках гидроцилиндров составляет: ,  

Задавшись предельным давлением в гидросиcтеме и  давлением на сливе найдем диаметр гидроцилиндра:

         С учетом одновременной и параллельной работы гидроцилиндров принимаем расчетный диаметр поршня, штока и величину перемещения:   диаметр проходного отверстия штуцера . По способу крепления гидроцилиндров и подводу рабочей жидкости принимаем типоразмер гидроцилиндра. К.31.60.630. Для одностороннего штока:

где A и B-постоянные величины;    

          f – коэффициент трения резины по стали (при обильной смазке f=0.03);        

          p^’-давление на контактную поверхность.  Для резиновых манжет p^’=4 Мпа;

          b_п и b_ш – ширина манжет на поршне и штоке соответственно.