Проектирование гидропривода машины с автоматическим циклом движения исполнительного органа (скорость холостого хода - 0,20 м/с)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Новосибирский государственный

технический университет

Кафедра автоматизации производственных

процессов в машиностроении

Расчетно-графическая работа.

Выполнил:                                    Проверил:

Группа: КП-21                                                    

Факультет: МТ                                                    

Новосибирск,

2005 г.
1. Введение и исходные данные.


            Объемный гидропривод - это совокупность объемных гидромашин, гидроаппаратуры и других устройств, предназначенных для передачи механической энергии и преобразования движения посредством жидкости. Действие объемного гидропривода основано на использовании энергии потока сжатого масла, т.е. масла находящегося под избыточным давлением (давлением сверх атмосферного). Гидросистемы,состоящие из насосов, трубопроводов, различных гидроагрегатов широко используют в машиностроении в качестве систем жидкостного охлаждения, теплоотдачи, смазочных и др. В современных машинах применяется гидропривод и гидроавтоматика.  Достоинства гидропривода посравнению с другими передачами заключается в простоте преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, возможность плавного (бесступенчатого) изменения соотношения скоростей выходного и входного звеньев, компактность конструкций и малая масса гидромашин при заданной мощности по сравнению, например, с электромашинами.

Гидропередачи, снабженные системами автоматического или ручного управления широко используют в различных металлообрабатывающих станках, летательных аппаратах (самолетах, вертолетах, ракетах), на сухопутных транспортных средствах (колесных и гусеничных), в строительно-дорожных и подъемно-транспортных машинах, в прокатных станах и прессах. Гидроприводы, гидроавтоматика и различные гидравлические устройства являются весьма перспективными для комплексной автоматизации и механизации производства. Недостатком гидропривода является то, что требуется специально обученный персонал для регулирования, правильной эксплуатации и наладки гидравлического оборудования. Недостатком также является дороговизна, требовательность к чистоте и качеству рабочей жидкости, изменение рабочих параметров жидкости при нагреве.

В расчетно-графической работе нужно спроектировать и рассчитать гидропривод машины с автоматическим циклом движения исполнительного органа.


Исходные данные

Размерность

Вариант №4

Диапазон скоростей рабочего хода,

мм/с

1,5…35

Скорость холостого хода,

м/с

0,20

Приведенная средняя нагрузка рабочего хода, R

кН

15

Общая длина перемещения рабочего органа,

мм

400

Тип гидродвигателя

Гидроцилиндр

Вид дроссельного регулирования

На входе

Рис.1.1. Циклограмма движения исполнительного органа.

Обозначения:

ИП – исходное положение исполнительного органа;

БВ, БН – быстрое движение холостого хода;

РП – рабочая подача исполнительного органа;

Рв – реверс рабочего органа;

С – остановка рабочего органа.

2. Составление принципиальной схемы гидропривода.

Гидропривод содержит следующие основные элементы:

1.  Насос;

2.  Гидроцилиндр;

3.  Распределитель реверса;

4.  Система управления.

Рис.2.1.Схема гидропривода.

Составные части гидропривода: Н – насос; ГЦ – гидроцилиндр;                 Р1 – распределитель реверса; Р2, Р3 – распределители системы управления; Д1, Д2 – дроссели, расходы которых настроены на рабочую подачу , торможение; ПК - предохранительный клапан.

Принцип работы: Насос подает жидкость из бака, через распределитель реверса Р1, в гидроцилиндр, на входе которого установлена система управления.

 Работа системы распределителей: До начала цикла движения Р1 находится в центральном положении и насос разгружается. В момент «ИП» Р1 переключается электромагнитом в правое положение и, так как в системе управления включена ветвь без дросселя, гидроцилиндр начинает быстро передвигаться, и приводит в движение рабочий орган со скоростью холостого хода. Затем переключается Р2 и жидкость проходит через дроссель Д1, при этом уменьшается расход, а следовательно и скорость исполнительного органа до значения скорости рабочей подачи. Далее переключается Р3, и скорость определяется дросселем Д2, настроенным на торможение.

Предохранение и разгрузка системы осуществляется с помощью распределительной панели. Ее использование позволяет повысить КПД гидропривода, а такжеосуществить разгрузку системы во время аварийной остановки и наладочных режимов.

Способ фильтрации жидкости: Выбираем способ фильтрации на входе. Фильтры напорных линий надежно защищают элементы системы от засорения. Параллельно фильтру ставится обратный клапан, который обеспечит стабильную работу гидропривода в случае, если фильтр засорится.

Рис. 2.2. Принципиальная схема гидропривода.

3. Выбор и расчет основных параметров гидропривода.

Выбор рабочего давления и расчет размеров гидродвигателя:  

Диаметр гидроцилиндра выбираем исходя из рекомендуемых соотношений между нагрузкой и длиной хода. Принимаем D=55 мм. Рассчитываем давление, требуемое для преодоления нагрузки: .

Выбираем гидроцилиндр по ОСТ Г21-1-73:     .

Номинальный расход масла  л/мин;

Номинальное давление на входе  МПа;:

Номинальная тонкость фильтрации масла: 40 мкм;

Полный КПД  ;

Расчет расходов и выбор рабочей жидкости:

Приведем единицы измерений к стандартным:          ;

     

Найдем расход через гидроцилиндр при различных скоростях :

      С поршневой камеры F=πD²/4:

                   л/мин;

                   л/мин.

      Со  штоковой камеры F=π(D²-d²)/4:

                   л/мин;

                   л/мин;

Выбираем масло марки Индустриальное ИГП-30.

Вязкость кинематическая при t=50˚ : сСт.

Выбираем внутренние диаметры трубопроводов и рукавов:

Напорной линии: , принимаем внутренний диаметр .

Сливной линии: , принимаем внутренний диаметр .

4.  Подбор гидравлической аппаратуры.

Насос сдвоенный:

Марка: 8Г12-33АМ;

Подача комплекта, расположенного со стороны вала: 8 л/мин;

     Подача комплекта, расположенного со стороны крышки: 25 л/мин;

Номинальное давление на выходе: 6,3 МПа;

Полный КПД  ;

Распределительная панель:

Марка: Г53-14;

Диаметр условного прохода: ДУ=20 мм;

Максимальная суммарная подача насосов: 80 л/мин;

Подача насоса высокого давления максимальная: Q=25 л/мин;

Давление настройки высокое: Р=1 – 6,3 МПа;

Давление настройки низкое: Р=0,5 - 4 МПа;

Регулятор потока:

Марка: ПГ55-12;

Диаметр условного прохода: ДУ=10 мм;

Расход масла максимальный: Q=20 л/мин;

Расход масла минимальный: Q=0,1 л/мин;

Рабочее давление: Р=6,3 МПа;

Распределитель трехпозиционный:

Марка: 64ПГ73-12;

Диаметр условного прохода: ДУ=10 мм;

Расход масла максимальный: Q=40 л/мин;

Распределители двухпозиционные:

Марка: ВЕ10.573.В220-50;

Диаметр условного прохода: ДУ=10 мм;

Расход масла номинальный: Q=33 л/мин;

Номинальное давление: Р=32 МПа;

Фильтр:

Марка: ;

Номинальная тонкость фильтрации 25 мкм;

Пропускная способность: 12  – 320 л/мин при вязкости масла

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Гидравлика
Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
701 Kb
Скачали:
0