Гидравлический расчет гидросхем объемного гидропривода: Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Механика жидкости и газа", страница 9

III. Задания на расчет гидросистем.

Задание I.

Гидросистема содержит силовой гидроцилиндр ГЦ, нерегулируемый насос постоянной производительности Н, трехпозиционный золотниковый гидрораспределитель ЗР, регулируемый гидродроссель Др, предохранительный клапан ПК, фильтр Ф и гидробак ГБ (рис.10).

Поршень гидроцилиндра имеет диаметр  и ход S. Диаметр штока . Механический КПД гидроцилиндра . Максимальная нагрузка силового гидроцилиндра . Заданная максимальная скорость движения поршня . Приведенная к поршню масса подвижных частей вместе с внешней нагрузкой .

Для управления скоростью движения поршня используется регулируемый гидродроссель золотникового типа. Диаметр золотника . Максимальное открытие дросселя . Коэффициент гидравлического сопротивления гидродросселя .

Открытие и закрытие окон золотникового гидрораспределителя осуществляется равномерно в течение 0,1 с. Коэффициент гидравлического сопротивления канала золотникового распределителя .

Для защиты гидросистемы от повышенных давлений и перепуска в гидробак избытка рабочей жидкости на выходе из насоса установлен предохранительный клапан, характеристика которого выражается уравнением

, где    - производительность (подача) насоса;

 - расход рабочей жидкости через клапан;

 - давление, на которое настроен клапан (соответствует началу открытия клапана);

 - перепад давлений в клапане.

Пропускная способность фильтра при перепаде давления 1 МПа и вязкости рабочей жидкости  - .

Система заполнена маслом И-30, в котором содержится (при атмосферном давлении и температуре 20 ºС)  % по объему нерастворенного воздуха. Рабочая температура – t ºС.

Соединительные магистрали предлагается выполнить из стальных труб (сталь 35) ГОСТ 8734-75. Длина участков (в-г) и (д-е) - ;

(а-б) - ; (ж-з) - .

1. Определить необходимые диаметры и толщину стенок соединительных трубопроводов. Подобрать трубы соединительных магистралей по ГОСТ 8734-75. Подобрать необходимый условный проход золотникового гидрораспределителя по ГОСТ 24679-81.

2. Определить давление , на которое необходимо настроить предохранительный клапан, чтобы обеспечить движение поршня в гидроцилиндре с заданной максимальной скоростью  при максимальной нагрузке . Какими при этом должны быть подача  и мощность  насоса.

3. Рассчитать и построить график зависимости скорости поршня в цилиндре от положения золотника в дросселе  при максимальной нагрузке .

4. Определить и проиллюстрировать графически изменение скорости поршня в гидроцилиндре и давления в обеих его полостях с течением времени при постоянной нагрузке  после переключения гидрораспределителя в положение I (гидродроссель полностью открыт). Определить время полного перемещения поршня.

5. Определить и проиллюстрировать графически изменение скорости поршня и давления в обеих полостях гидроцилиндра с течением времени после переключения гидрораспределителя из позиции II в позицию III. Шток полностью разгружен . Определить время полного перемещения поршня. Начальные условия: поршень в крайнем положении; давление в обеих полостях гидроцилиндра равно нулю; гидродроссель полностью открыт.

6. Определить величину максимального повышения давления в напорной магистрали при мгновенном прекращении движения поршня, движущегося с максимальной скоростью .

Табл.10. Исходные данные к заданию 1.