Определение сил, действующих на гидродвигатель

КУРСОВАЯ РАБОТА

По курсу «Гидро и пневмопривод технологического оборудования»

 

на тему:

 

Разработать объёмный гидравлический привод, реализующий цикл движения ИП-РП1-РП2-БО-торможение.

 

Исполнитель студент гр.10305312 ____________Шаграй Д.А.

 

 

Руководитель

____________Якимович А.М.

 

 

Минск 2015

Аннотация

В данной курсовой работе по заданной нагрузке, рабочему давлению в системе и действующим силам спроектирован объёмный гидравлический привод.

Гидропривод обеспечивает заданные условия работы. Выполняются циклы работы – ИП-РП1-РП2-БО-торможение. Осуществляется скорость быстрого отвода V=8, 0 м/мин, скорости рабочих перемещений – V_РП1=0, 8 м/мин, V_РП2=0, 5 м/мин. Скорость рабочего хода регулируется регулятором потока. Предусмотрена очистка рабочей жидкости.

В соответствии с заданием определены параметры трубопровода, расход рабочей жидкости, потери давления. Определены параметры насоса и рассчитан полный коэффициент полезного действия системы, произведён выбор гидроаппаратуры.

ГПП 532.20.00.000 ПЗ           Изм. Лист № докум Подпись Дата Разраб. Шаграй     Гидравлический привод Пояснительная записка Лит. Лист Листов Провер. Якимович             Реценз.       Гр.103532 Н. онтр.       Утверд.

Содержание

Аннотация. 7

Содержание. 6

Введение. 7

1 Определение сил, действующих на гидродвигатель. 8

2 Расчет и выбор основных параметров гидравлических двигателей. 9

2.1 Определение параметров одноштокового гидроцилиндра Ц.. 9

3 Расчет требуемых расходов рабочей жидкости и полезных перепадов давлений в гидродвигателе. 10

4. Описание работы разработанной гидравлической схемы.. 16

5. Обоснование выбора рабочей жидкости. 18

6. Обоснование и выбор гидроаппаратуры и способа ее монтажа. 19

7.Расчет параметров и выбор трубопроводов. 21

7.1 Выбор трубопроводов. 21

8.Определение гидравлических потерь в напорной и сливной магистралях. Определение наибольшего рабочего давления в гидроприводе. 23

8.1 Расчет потерь давления в гидроцилиндре. 23

9.1. Определение максимальной производительности насоса. 28

10. Выбор насоса. 29

11. Расчёт мощности и выбор приводного электродвигателя. 30

12. Определение КПД гидравлического привода. 31

13. Тепловой расчёт гидросистемы.. 32

Литература……………….………………………………………………….….30

Приложение……………………………………………………………………..

 

 

Введение

В металлорежущих станках применяются различные по назначению гидравлические приводы, которые имеют разные нагрузки и законы движения исполнительного органа станка.

Гидроприводы главного движения обеспечивают перемещение рабочего органа станка со скоростью резания. Применяются они, в основном, когда это движение поступательное и реже вращательное. В качестве исполнительных двигателей могут использоваться гидроцилиндры возвратно-поступательного движения и реверсируемые гидромоторы. При возвратно-поступательном движении могут быть оба хода рабочими с осуществлением процесса резания с одной и той же скоростью или один рабочий, а второй ход холостой без осуществления про­цесса резания и происходящий с большой скоростью. При вращательном движении предельные значения частот прямого и обратного вращения, как главных движений резания, могут быть разные. Поэтому регулирование скоростей прямого и обратного перемещений в гидравлических приводах с возвратно-поступательным и вращательным движениями может быть независимым.

Гидроприводы подач обеспечивают перемещение рабочего органа станка со скоростью подачи. Цикл работы гидроприводов подач несколько отличается и может включать быстрые подводы рабочего органа, рабочие подачи, выстой на упоре, быстрые отводы в исходное положение и др. Скорости движения рабочего органа для указанных элементов цикла работы отличаются и регулирование их независимое. Кроме того, привод подачи должен обеспечивать постоянство установленной скорости рабочей подачи при изменении нагрузки на рабочий орган станка, остановку рабочего органа в любом положении, исключение его самопроизвольного движения при остановке и т. д.

Гидроприводы вспомогательных устройств станка применяются как приводы транспортных устройств, механизмов зажима, устройств автоматической смены инструмента, инструментальных магазинов, манипуляторов. В зависимости от вида и назначения вспомогательного устройства к гидроприводу предъявляются соответствующие требования: возможность регулирования усилия зажима, исключение разжима при отключении или неисправности привода, уменьшение времени разгона и торможения, обеспечение плавности работы и др.

Расчет и выбор основных параметров гидравлических двигателей

Обоснование выбора рабочей жидкости

 

Рабочим жидкостям станочных гидроприводов должны быть присущи хорошие смазочные и антикоррозионные свойства, малое изменение вязкости в широком диапазоне температур, большой модуль упругости, химическая стабильность, сопротивляемость вспениванию, совместимость с материалами гидросистемы, малая плотность, малая способность к растворению воздуха, хорошая теплопроводность, низкое давление их паров и высокая температура кипения, возможно меньший коэффициент теплового расширения, негигроскопичность и незначительная взаимная растворимость с водой, большая удельная теплоёмкость, нетоксичность и отсутствие резкого запаха, прозрачность и наличие соответствующей окраски. Жидкость должна иметь также низкую стоимость и производиться в достаточном количестве. Наиболее подходящей жидкостью является минеральное масло.

По рекомендациям справочной литературы принимаем в качестве рабочей жидкости минеральное масло ИГП – 30A (ГОСТ 20799-75), которое изготовлено из нефти и достаточной селективной очистке, содержит антиокислительную, противоизносную и противопенную присадки.

Данное масло имеет следующие характеристики [2, таб. 1.1]:

– вязкость при температуре 50^◦ С равную 31 мм²/с;

– плотность 885 кг/м³;

– температура вспыхивания 200^◦ С;

– температура застывания -15^◦ С;

– удельная теплоемкость масла 1, 88÷ 2, 1 кДж/кг·с;

– теплопроводность масла 0, 136 Вт/м·º С.

 

 

Расчет параметров и выбор трубопроводов

Внутренний диаметр трубопроводов для различных по назначе­нию участков гидролиний определяется по максимальным расходам проходящих по ним и рекомендуемым средним скоростям потоков рабочей жидкости в трубопроводах. В зависимости от рабочего давления и вида трубопровода рекомендуемая средняя скорость по­тока не должна превышать во всасывающих линиях 1, 0... 1, 5 м/с, в сливных 2 м/с и в напорных 3...5 м/с.

Принимаем скорость масла в трубопроводах [1, с. 44]:

- в сливном v_с = 2, 0 м/с;

- в напорном v_н = 4 м/с.

- в приемном v_п = 1, 5 м/с

Выбор трубопроводов

Внутренний диаметр трубопровода определяем по формуле [1 c. 44]:

где -максимальный расход рабочей жидкости трубопровода, л/мин;

v-средняя скорость потока рабочей жидкости, м/мин.

- внутренний диаметр трубопровода для напора:

где -максимальный расход рабочей жидкости трубопровода в напорной линии, л/мин; принимаем

v_н-средняя скорость потока рабочей жидкости в напорной линии, м/мин; принимаем v_н=4 м/мин.

Принимаем стандартное значение d_н =16 мм.

- внутренний диаметр трубопровода для слива:

 

где -максимальный расход рабочей жидкости трубопровода в сливной линии, л/мин; принимаем

v_с-средняя скорость потока рабочей жидкости в сливной линии, м/мин; принимаем v_с= 2 м/мин.

 

Принимаем стандартное значение d_с =20 мм.

 

Полученные значения внутренних диаметров округляем до значений из основного ряда. С целью снижения потерь на трение в трубопроводе диаметры увеличиваем.

Минимально допустимая толщина стенки трубопровода определяется по формуле:

где -толщина стенки трубопровода, мм;

-наибольшее давление в трубопроводе, МПа;

-внутренний диаметр трубопровода, мм;

- предел прочности на растяжение материала трубопровода, МПа. Для трубопровода принимаем материал сталь 20 ГОСТ 1050-88 с = 450МПа.

- коэффициент безопасности. Принимаем = 3.

Напорная линия:

мм

Принимаем мм.(По ГОСТ 8734-75)

 

Обозначение трубы по ГОСТ 8734-75:

 

Сливная линия:

мм

Принимаем мм.(По ГОСТ 8734-75)

Обозначение трубы по ГОСТ 8734-75:

 

Выбор насоса

 

Условия выбора параметров насоса:

1)

где: - давление на выходе из насоса;

- давление настройки клапана давления КД1;

- давление настройки клапана давления КД2;

2)

где - наибольшая подача насоса, л/мин;

- требуемая подача жидкости, л/мин.

 

Принимаем двухпоточный насос 8Г12-33М [2, с. 22]

Насос пластинчатый 8Г12-33М п рименяется в гидроприводах

металлорежущих станков и других машин, где требуется давление до 6, 3 МПа и нерегулируемый по величине поток минерального масла.
Диапазон вязкости масла 17-400 мм 2 /с при температуре от +10 до +55 о С.
Тонкость фильтрации масла 25 мкм.
Номинальная частота вращения вала 960 об/мин.

Номинальное давление - 6, 3Мпа
Производительность - 9, 5/35, 7 л/мин
Габарит - 1+1
Мощность - 5, 2 кВт
Частота вращения - 960об/мин

 

Литература

1.Глубокий В.И. Расчет гидроприводов. Методическое пособие по курсовому проектированию.-Мн: БНТУ., 2005.-80 с.

2.Свешников В.К., Усов А.А.Станочные гидроприводы.-М.: Машиностроение, 1988.-466 с.

3. Якимович А.М., В.И. Клевзович, А.И. Бачанцев Проектирование гидравлических приводов.-Мн: БНТУ, 2002.-71с.

КУРСОВАЯ РАБОТА

По курсу «Гидро и пневмопривод технологического оборудования»

 

на тему:

 

Разработать объёмный гидравлический привод, реализующий цикл движения ИП-РП1-РП2-БО-торможение.

 

Исполнитель студент гр.10305312 ____________Шаграй Д.А.

 

 

Руководитель

____________Якимович А.М.

 

 

Минск 2015

Аннотация

В данной курсовой работе по заданной нагрузке, рабочему давлению в системе и действующим силам спроектирован объёмный гидравлический привод.

Гидропривод обеспечивает заданные условия работы. Выполняются циклы работы – ИП-РП1-РП2-БО-торможение. Осуществляется скорость быстрого отвода V=8, 0 м/мин, скорости рабочих перемещений – V_РП1=0, 8 м/мин, V_РП2=0, 5 м/мин. Скорость рабочего хода регулируется регулятором потока. Предусмотрена очистка рабочей жидкости.

В соответствии с заданием определены параметры трубопровода, расход рабочей жидкости, потери давления. Определены параметры насоса и рассчитан полный коэффициент полезного действия системы, произведён выбор гидроаппаратуры.

ГПП 532.20.00.000 ПЗ           Изм. Лист № докум Подпись Дата Разраб. Шаграй     Гидравлический привод Пояснительная записка Лит. Лист Листов Провер. Якимович             Реценз.       Гр.103532 Н. онтр.       Утверд.

Содержание

Аннотация. 7

Содержание. 6

Введение. 7

1 Определение сил, действующих на гидродвигатель. 8

2 Расчет и выбор основных параметров гидравлических двигателей. 9

2.1 Определение параметров одноштокового гидроцилиндра Ц.. 9

3 Расчет требуемых расходов рабочей жидкости и полезных перепадов давлений в гидродвигателе. 10

4. Описание работы разработанной гидравлической схемы.. 16

5. Обоснование выбора рабочей жидкости. 18

6. Обоснование и выбор гидроаппаратуры и способа ее монтажа. 19

7.Расчет параметров и выбор трубопроводов. 21

7.1 Выбор трубопроводов. 21

8.Определение гидравлических потерь в напорной и сливной магистралях. Определение наибольшего рабочего давления в гидроприводе. 23

8.1 Расчет потерь давления в гидроцилиндре. 23

9.1. Определение максимальной производительности насоса. 28

10. Выбор насоса. 29

11. Расчёт мощности и выбор приводного электродвигателя. 30

12. Определение КПД гидравлического привода. 31

13. Тепловой расчёт гидросистемы.. 32

Литература……………….………………………………………………….….30

Приложение……………………………………………………………………..

 

 

Введение

В металлорежущих станках применяются различные по назначению гидравлические приводы, которые имеют разные нагрузки и законы движения исполнительного органа станка.

Гидроприводы главного движения обеспечивают перемещение рабочего органа станка со скоростью резания. Применяются они, в основном, когда это движение поступательное и реже вращательное. В качестве исполнительных двигателей могут использоваться гидроцилиндры возвратно-поступательного движения и реверсируемые гидромоторы. При возвратно-поступательном движении могут быть оба хода рабочими с осуществлением процесса резания с одной и той же скоростью или один рабочий, а второй ход холостой без осуществления про­цесса резания и происходящий с большой скоростью. При вращательном движении предельные значения частот прямого и обратного вращения, как главных движений резания, могут быть разные. Поэтому регулирование скоростей прямого и обратного перемещений в гидравлических приводах с возвратно-поступательным и вращательным движениями может быть независимым.

Гидроприводы подач обеспечивают перемещение рабочего органа станка со скоростью подачи. Цикл работы гидроприводов подач несколько отличается и может включать быстрые подводы рабочего органа, рабочие подачи, выстой на упоре, быстрые отводы в исходное положение и др. Скорости движения рабочего органа для указанных элементов цикла работы отличаются и регулирование их независимое. Кроме того, привод подачи должен обеспечивать постоянство установленной скорости рабочей подачи при изменении нагрузки на рабочий орган станка, остановку рабочего органа в любом положении, исключение его самопроизвольного движения при остановке и т. д.

Гидроприводы вспомогательных устройств станка применяются как приводы транспортных устройств, механизмов зажима, устройств автоматической смены инструмента, инструментальных магазинов, манипуляторов. В зависимости от вида и назначения вспомогательного устройства к гидроприводу предъявляются соответствующие требования: возможность регулирования усилия зажима, исключение разжима при отключении или неисправности привода, уменьшение времени разгона и торможения, обеспечение плавности работы и др.

Определение сил, действующих на гидродвигатель

 

Для расчёта гидравлической системы привода необходимо определить наибольшую возможную нагрузку, которую должен преодолеть проектируемый привод. В задании на проектирование дано: расчётное давление 5, 2 МПа.

Силы, действующие на цилиндр:

При РП1 и РП2:

Рисунок 1.1- Расчетная схема одноштокового гидроцилидра с неподвижным штоком при рабочих перемещениях

 

При БО:

Рисунок 1.2- Расчетная схема одноштокового гидроцилиндра с неподвижным штоком при быстром отводе

 

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. G) определение путей эффективного вложения капитала, оценка степени рационального его использования
2. I этап. Определение стратегических целей компании и выбор структуры управления
3. I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ МЕТОДА
4. III. Определение посевных площадей и валовых сборов продукции
5. VII. Определение затрат и исчисление себестоимости продукции растениеводства
6. X. Определение суммы обеспечения при проведении исследования проб или образцов товаров, подробной технической документации или проведения экспертизы
7. Анализ качества действующих норм
8. Анализ платежеспособности и финансовой устойчивости торговой организации, определение критериев неплатежеспособности
9. Анализ показателей качества и определение полиграфического исполнения изделия
10. Б.1. Определение психофизиологии.
11. Безопасность работы при монтаже конструкций. Опасные зоны при подъеме грузов. Определение габаритов опасных зон.
12. Векторная сумма моментов сил, приложенных к телу, равна произведению момента инерции тела относительно данной оси на вектор углового ускорения.