Расчетно-графическая работа - Расчёт объемного гидропривода - файл n1.docx

приобрести
Расчетно-графическая работа - Расчёт объемного гидропривода
скачать (59 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx59kb.18.09.2012 06:56скачать
Победи орков

Доступно в Google Play

n1.docx

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)


Архангельский государственный технический университет
















(наименование кафедры)

























(фамилия, имя, отчество студента)
















Факультет

курс




специальность


































вариант №

6










































РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА














По дисциплине




Гидравлика


































На тему

Расчет объемного гидропривода










(наименование темы)




























Работа допущена к защите






















(подпись руководителя)




(дата)







































































































Отметка о зачете











































Руководитель



























(должность)




(подпись)




(и.,о., фамилия)





































(дата)




































































































Архангельск







2010

































Лист замечаний.

Расчёт объёмного гидропривода.


Рисунок 1. Схема установки (поступательное движение)
Исходные данные:

P = 50 кН;

S = 0.4 м;

tр = 8 с;

T = 55 °c;

T0 = 15 °c;

l1 = 3 м;

l2 = 4 м;

l3 = 3 м;

m1 = 3;

m2 = 2;

m3 = 3;

Рабочая жидкость – И-30;


  1. Расчёт рабочих, геометрических параметров и выбор типоразмеров элементов гидропривода.

    1. Выбираем рабочее давление.


P = 50 кН -> p = 10 МПа.


    1. Параметры гидравлического цилиндра.


Для гидроцилиндра с односторонним штоком диаметр цилиндра определяется по формуле:



где Р – нагрузка, Н,

р – рабочее давление в гидросистеме, Па,

Кр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние потерь давления в линиях нагнетания и слива, а также трения в уплотнениях штока и поршня гидроцилиндра, принимаем Кр = 1,2



Найденное значение диаметра округляем до номинальной величины (мм) из ряда (ГОСТ 12447-80):

Dц = 0.09 м.

Необходимо, чтобы выполнялось условие: S ? 10D.

0.4 ? 10 ∙ 0,09, условие выполняется.

Используя соотношение dшт / Dц, найдем диаметр штока. Так как рабочее давление в гидросистеме p = 10 МПа.

Принимаем, что dшт / Dц = 0,75, тогда

dшт = 0.0675.

Найденное значение диаметра округляем до номинальной величины (мм) из ряда (ГОСТ 12447-80):

dшт = 0.07 м.

dшт = 0,7 ∙ Dц = 0,7 ∙ 0,1 = 0,07 м

По приложению 4 выбираем гидроцилиндр МН2255:

Тип крепления:

  1. На проушинах.

  2. На цапфах.

  3. На лапах

Демпфирование: Есть.

Максимальное давление: 10 МПа.

Номинальное давление: 6.3…10 МПа.

Диаметр цилиндра, D: 90 мм.

Диаметр штока, d: 70 мм.

Ход поршня: 400 мм.


    1. Определение расхода рабочей жидкости, проходящей через гидродвигатель.

Определим скорость движения поршня при рабочем ходе:



– заданное время перемещения = 8 с;

– ход поршня;



Найдём площадь поршня в бесштоковой полости:





Найдём площадь поршня в штоковой полости:





Находим расход при наполнении бесштоковой полости:





Находим расход при наполнении штоковой полости:





    1. Выбор насоса.


По приложению 6 выбираем насос НШ-32:

Рабочий объём: 32.6 см3.

Давление:

Максимальное: 13.5 МПа.

Номинальное: 10 МПа.

Частота вращения:

Максимальная: 1700 об/мин.

Номинальная: 1500 об/мин.

Минимальная: 1100 об/мин.

Объёмный КПД: 0.83

Механический КПД: 0.92.

Масса: 6.65 кг.

Приводная мощность:

максимальная: 8.4 кВт.

минимальная: 5.6 кВт.
Рассчитаем фактический расход насоса:


– Рабочий объём насоса, м3;

– фактическая частота вращения, об/с.

– объёмный КПД насоса.







Фактическая скорость отличается от заданной более чем на 10%. Поставим дроссель параллельно. Можно увеличить мощность, путём закрытия дросселя. Такая схема регулирования наиболее экономична.


    1. Выбор электродвигателя.


Выбираем по приложению 7 электродвигатель 4A132S4Y3:

nсинх = 1500 об/мин.

N = 7.5 кВт.


    1. Выбор рабочей жидкости.

Жидкость по заданию: И-30.

Кинематическая вязкость при 50 °c:



Плотность:



Вязкость при рабочей температуре:





Вязкость при T0:





Данная жидкость нам не подходит, так как её вязкость при температуре T0 велика T0 > 50 м2/с.
Выберем жидкость: И-12А.

Кинематическая вязкость при 50 °c:



Плотность:



Вязкость при рабочей температуре:





Вязкость при T0:





Вязкость жидкости меньше допустимой .

    1. Выбор гидроаппаратуры.

Выбор гидроаппаратуры с учётом расхода Q и давления p.

Выбираем по приложению 9 распределитель МГ73-14:

Управление: электрическое.

Максимальный расход: .

Номинальное рабочее давление: 12.5 МПа

Потери давления: 0.2 МПа.

Утечки рабочей жидкости: 0.83 см3/с.
Выбираем по приложению 11 напорный клапан МКПВ 10:

Максимальный расход: .

Рабочее давление: 10 МПа.
Выбираем по приложению 12 фильтр С41-2:

Номинальная тонкость фильтрации: 80 мкм.

Номинальный расход: .

Номинальное давление: 1 МПа.

Потеря давления: 0.25 МПа.


    1. Уточним потери давления на гидроаппаратах

Потери давления находится по формуле:



Где:

– Расход i-ого участка.

– Расход гидроаппарата по паспорту.


Потери давления на распределителе при наполнении бесштоковой полости:



Потери давления на распределителе при наполнении штоковой полости:



Потери давления на фильтре:




d:\downloads\уч\гидравлика\гидропривод.png

рисунок 2. Схема гидропривода с учётом гидроаппаратов


    1. Определение диаметров трубопроводов.


В зависимости от давления принимаем скорость движения жидкости:

.



Определяем предварительный диаметр трубопровода:





– внутренний диаметр напорной линии.

По приложению 13 выбираем окончательный диаметр трубопровода:

Принимаем наружный диаметр dнар = 14 мм. Толщина стенки = 1.2 мм.

Рабочее давление 11 МПа.

Внутренняя толщина стенок:



– припуск на коррозию = 1 мм.

– толщина стенки.


Найдём внутренний диаметр сливной линии



Принимаем наружный диаметр dнар = 12 мм. Толщина стенки = 1 мм.

– внутренний диаметр сливной линии.



  1. Определение перепада (потерь) давления, фактического давления насоса и КПД гидропривода.

    1. Определение потерь.




Уча-

сток или

гидро-

аппарат

Длина

,

м

Расход



м3

Расчёт-

ная скоро-сть



м/с

Диаметр, м

Факти-

ческая

скорость



м/с

Число

Re

Коэффициент

сопротивле-

ния

Потери

давления



МПа

вычис

ленный



факти

ческий



?

??

Н-Р

2

0.00032

3.2

0.011

0.0106

3.604

3608

0.03

0.9

0.01107

Распр.

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.055

Р – ГЦ

3

0.00032

3.2

0.011

0.0106

3.604

3608

0.03

2.4

0.01617

Нап. Лин.

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.08224

ГЦ – Р

3

0.00013

2

0.009

0.009

1.98

1679

0.042

2.4

0.00741

Распр.

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.022

Р-Б

2

0.00013

2

0.009

0.009

1.98

1679

0.042

3.6

0.00619

Фильтр

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.027

Слив. Лин.

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.0629

Итого

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.145


Напорная линия.
Определяем фактическую скорость напорной линии:



Определяем число Re:



4000 > Re > 2000 следовательно коэффициент:


Определяем фактическую скорость сливной линии:



Определяем число Re:



Re < 2000 следовательно коэффициент:



Формула для расчёта потерь:



g – ускорение свободного падения.

– плотность жидкости.

– коэффициент местных потерь:


– скорость рабочей жидкости.

– длина участка.

– внутренний диаметр трубы.
По формуле – найдём значения местных потерь.

На участке Насос-Распределитель , так как поток жидкости расходится. На остальных участках поток поворачивает на 90°, значит .


    1. Определим давление в штоковой и бесштоковой полостях.

Давление сливной полости:



– сумма потерь давления в сливной линии.


Давление в бесштоковой полости гидроцилиндра (толкающего)



– нагрузка на штоке, 50 кН.

– площадь в бесштоковой полости, .

– площадь в штоковой полости, .

– коэффициент трения материала уплотнения о стенки цилиндра, принимаем .

– коэффициент трения материала уплотнения о шток, принимаем .

– ширина уплотнения поршня и штока соответственно, 0.01 м.

Количества манжет на поршне – 3, на штоке – 3.





    1. Определим фактическое давление насоса.

Найдем силу трения.














– нагрузка на штоке, 50 кН.

– площадь в бесштоковой полости, .

– площадь в штоковой полости, .

– сила трения:







  1. КПД гидропривода.




    1. Рассчитаем фактический КПД гидроцилиндра. Он будет состоять только из механического КПД гидроцилиндра, так как Объёмный и гидравлический КПД гидроцилиндра можно принять равным 1.






    1. Рассчитаем КПД гидросистемы без учёта объёмных потерь.



– полная сумма потерь давления.




    1. Полный КПД насоса.

Состоит из объёмного КПД и механического КПД






    1. КПД гидропривода.




  1. Полный КПД гидропривода.

    1. Определим полный КПД гидропривода.



– нагрузка на штоке.

– фактическая скорость поршня.

– полный КПД насоса.

– фактическое давление насоса.

– фактическая подача насоса, м3/с.


Литература.
1. Барабанов В.А. Расчет объемного гидропривода: методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Архангельск: Издательство АГТУ, 2002.




Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации