Финкельштейн З.Л., Яхно О.М., Чебан В.Г. Курсовое проектирование по дисциплине Гидравлика и гидропривод

Подождите немного. Документ загружается.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Донбасский государственный технический университет

З.Л. Финкельштейн, Ю.А. Рутковский,

В.Г. Чебан

Курсовое проектирование

по дисциплине

«ГИДРАВЛИКА И ГИДРОПРИВОД»

Учебное пособие

Рекомендовано Министерством образования и науки Украины

Алчевск, 2006

ВВЕДЕНИЕ

Современная техника немыслима без широкого применения

гидропривода. Во многих отраслях промышленности (горные,

строительные и дорожные, металлургические машины, летательные

аппараты и др.) стоимость гидрофицированного оборудования

составляет от 50 до 90 % стоимости всего оборудования или

определяет работоспособность комплекса.

Особенно быстро гидрофицируются наиболее трудоемкие

области: горная промышленность и металлургия. Почти ни одну

современную машину, созданную для этих областей

промышленности, нельзя представить без использования

гидропривода. Это объясняется такими преимуществами

гидропривода как малые габариты, большая энерговооруженность,

универсальность, высокое быстродействие, хорошие

компоновочные возможности и др. В то же время гидропривод

предъявляет более высокие требования, как к проектировщикам, так

и к ремонтникам и обслуживающему персоналу. Опыт показывает,

что даже небольшие ошибки в проектировании, незнание техники и

ее особенностей, небрежность в выполнении тех или иных операций

может в десятки и сотни раз снизить срок службы целых комплексов

или привести к тяжелым последствиям, в том числе и к

человеческим жертвам.

Гидроприводы различных машин промышленного

назначения, да и любое другое применяемое гидравлическое

оборудование работают под высоким давлением и являются

объективно опасными.

Отсюда вытекает особая важность подготовки

высококвалифицированных специалистов по проектированию,

обслуживанию и ремонту гидравлических машин.

Курс «Гидравлика и гидропривод» как раз и направлен на

достижение этой цели. Курсовой же проект, является завершающей

стадией, способствующий обобщению и закреплению полученных

теоретических знаний, приобретению навыков самостоятельного

решения инженерно-технических задач.

1 Задания на курсовой и дипломный проекты

1.1 Исходные данные

Независимо от конкретного задания и исходных данных

студент должен дать краткий анализ задания и условий

эксплуатации, предложить свою гидравлическую схему, рассчитать

и выбрать основное и вспомогательное оборудование, необходимое

для работы гидропривода (насос, гидродвигатель, распределители,

дроссели, предохранительные, переливные, подпорные клапаны,

рабочие жидкости, фильтры, теплообменники, трубопроводы и др.),

подобрать приводной электродвигатель.

Задание 1

Спроектировать гидравлический привод к ленточному

конвейеру с регулированием скорости ленты от u

до u

максимально полно используя при этом мощность

электродвигателя. Момент на приводном барабане М

, диаметр

приводного барабана D

. Длина гидромагистрали

. Температура

жидкости при этом не должна превышать 60 °С. Исследовать

динамику гидропривода в режиме разгона.

Таблица 1.1 − Исходные данные к заданию 1

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

, Н⋅м

5000 2000 2500 2500 5000 2000

/ u

, м/с 1,0/2,0 0,8/1,6 1,0/2,0 0,8/1,6 0,8/1,6 1,0/2,0

, мм 500 400 400 400 500 400

, м

5 6 7 8 9 10

Задание 2

Спроектировать безредукторный гидравлический привод

скребкового конвейера, входящего в добычной комплекс, имеющего

следующие параметры: скорость движения скребковой цепи

регулируется от u

до u

при начальном диаметре звезды D

, тяговые

усилия постоянные и равны F, допустимый коэффициент

перегрузки привода k. Длина гидромагистрали

. Максимальная

температура жидкости 70 °С. Исследовать динамику гидропривода в

режиме разгона.

Таблица 1.2 − Исходные данные к заданию 2

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

F, Н 35 000 20 000 50 000 40 000 60 000 30 000

k 1,35 1,50 1,55 1,50 1,50 1,65

/ u

, м/с 0,2/1,0 0,8/1,3 0,5/0,8 0,6/1,2 0,4/0,9 0,5/1,1

, мм 300 310 320 330 340 350

, м

5 6 7 8 9 10

Задание 3

Спроектировать гидропривод к однобарабанной тягово-

предохранительной лебедке, предназначенной для защиты

комбайнов от падения при работе на наклонных пластах и как

вспомогательная при перемещении грузов.

Исходные данные: автоматическая синхронизация скорости

поддержания от 0 до u

, скорость перемещения грузов от 0 до u

ручном режиме, тяговое усилие при поддержании комбайна F

усилие при перемещении грузов F

, система взрывобезопасная.

Длина гидромагистрали

. Температура жидкости - не более 60 °С.

Исследовать динамику гидропривода в режиме торможения.

Таблица 1.3 − Исходные данные к заданию 3

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

, м/мин 5 6 6 6 10 10

, Н 3000 5000 7500 10000 12500 15000

, м/с 0,25 0,35 0,5 0,7 0,5 0,7

, Н 2000 3000 4000 4000 5000 5000

, м

3,0 3,5 4,0 4,0 3,5 3,0

Задание 4

Спроектировать гидропривод к двухбарабанной тягово-

предохранительной лебедке, предназначенной для перемещения

комбайнов для крутого падения и их защиты при обрыве тягового

каната. Предусмотреть синхронизацию скоростей канатов с их

регулировкой от 0 до u. Максимальное тяговое усилие на тянущем

барабане F

, на поддерживающем - постоянное натяжение F

Система взрывобезопасная. Длина гидромагистрали

. Предельная

температура жидкости - не выше 60 °С. Исследовать динамику

гидропривода в режиме торможения.

Таблица 1.4 − Исходные данные к заданию 4

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

u, м/мин 5 6 6 6 10 10

, Н 20 000 25 000 27 500 30 000 32 500 35 000

, Н 2500 3000 3500 4000 4500 5000

, м

4,5 4,0 3,5 3,0 3,5 4,0

Задание 5

Спроектировать вынесенный гидравлический механизм

перемещения угольного комбайна со следующими исходными

данными: тяговое усилие F, скорость подачи изменяется от 0 до u,

коэффициент перегрузки механизма перемещения k, предельная

температура жидкости 70 °С. Длина гидромагистрали

Исследовать динамику гидропривода в режиме разгона.

Таблица 1.5 − Исходные данные к заданию 5

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

F, кН 100 140 180 150 160 160

k 1,5 1,5 1,35 1,60 1,60 1,75

u, м/мин 6,0 5,0 10,0 3,5 4,4 5,5

, м

7 8 9 10 11 12

Задание 6

Спроектировать встроенный гидравлический механизм

перемещения угольного комбайна с максимальным тяговым

усилием F, максимальной скоростью подачи u. Комбайн

перемещается по цевочной рейке, имея начальный диаметр звезды

D. Длина гидромагистрали

. Температура жидкости не должна

превышать 80 °С. Исследовать динамику гидропривода в режиме

разгона.

Таблица 1.6 − Исходные данные к заданию 6

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

u, м/мин 4,4 5,0 5,5 6,0 4,0 10

F, Н 80 000 90 000 100 000 110 000 120 000 130 000

D, мм 250 275 300 325 350 375

, м

8 10 12 14 16 18

Задание 7

Спроектировать подвесной гидропривод для малой

механизации подготовительных работ в породо-угольном забое,

позволяющий с помощью сменных гидравлических исполнительных

органов механизировать установку арочной крепи, гибку рельс,

забивку костылей, перемещение грузов вдоль забоя.

Исходные данные привода: мощность N, давление в системе р,

возможность регулирования расхода. Длина гидромагистрали

Максимальная допустимая температура системы 60°С, система

взрывобезопасная, жидкость огнестойкая. Исследовать динамику

гидропривода в режиме разгона.

Таблица 1.7 − Исходные данные к заданию 7

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

N, кВт 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

р, МПа 20 25 20 25 20 25

, м

10 15 20 25 20 15

Задание 8

Разработать гидропривод для бурильной установки.

Исходные данные: мощность двигателя вращателя N,

максимальная частота вращения бурового инструмента n, усилие

подачи F, рабочая скорость подачи u. Обеспечить двухпозиционное

изменение угловой скорости бурового инструмента. Температурный

предел гидропривода 80 °С. Обеспечить предохранение от

перегрузок на каждой ступени скоростей. Длина гидромагистрали

Исследовать динамику гидропривода в режиме разгона.

Таблица 1.8 − Исходные данные к заданию 8

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

N, кВт 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0

n, об/мин 300 275 250 225 200 250

F, кН 10 11 12 13 14 15

u, м/мин 3,5 3,0 2,5 2,0 2,5 3,0

, м

13 14 15 16 17 18

Задание 9

Спроектировать гидропривод дизелевоза для рельсового

подземного транспорта.

Исходные данные: тяговое усилие F, скорость движения u,

число приводов n, длина гидромагистрали

. Температурный предел

гидропривода 70 °С. Исследовать динамику гидропривода в режиме

разгона.

Таблица 1.9 − Исходные данные к заданию 9

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

F, Н 2240 3300 7000 8700 9300 11600

u, км/час 3,45 3,95 4,35 7,5 8,8 7,2

n 1 1 2 2 2 2

, м

7 9 11 13 12 10

Задание 10

Спроектировать гидропривод пресса, силовой гидроцилиндр

которого получает питание от двух нерегулируемых насосов. В

начале хода поршня пресса оба насоса работают совместно. При

возрастании давления вследствие увеличения нагрузки один насос с

помощью разгрузочного клапана разгружается, а второй насос

продолжает работать, завершая операцию с пониженной скоростью

и повышенным давлением. Переливной клапан этого насоса

настраивается на более высокое давление.

Исходные данные: нагрузка на гидроцилиндре меняется от F

до F

, при значении нагрузки равной F

происходит разгрузка

первого насоса. Полный ход поршня 350 мм. Время прессования не

должно превышать t. Длина гидромагистрали

. Температурный

предел гидропривода 60 °С. Исследовать динамику гидропривода в

режиме разгона.

Таблица 1.10 − Исходные данные к заданию 10

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

, кН 300 350 400 250 200 150

, кН 500 700 800 400 300 450

, кН 2 000 2 800 3 200 1 600 500 1000

t, с 5 6 6 5 4 4

, м

8 9 10 11 12 13

Задание 11

Спроектировать гидропривод механизма наклона ковша для

разливки жидкого металла в литейные формы. Основными

силовыми элементами являются два гидроцилиндра наклона ковша,

скорость которых регулируется с помощью дросселя.

Исходные данные: нагрузка на каждый гидроцилиндр F,

максимальная скорость движения штоков u. Необходимо обеспечить

синхронизацию их скоростей. Длина гидромагистрали

Температурный предел гидропривода 70 °С. Исследовать динамику

гидропривода в режиме разгона.

Таблица 1.11 − Исходные данные к заданию 11

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

F, Н 5 000 6 000 7 000 5 500 6 500 7 500

u, м/с 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 0,20

, м

15 18 21 24 22 16

Задание 12

Спроектировать гидропривод машины для литья под

давлением, силовая часть которого состоит из трех гидроцилиндров:

1-запирания формы; 2-выталкивания отливки; 3-выталкивание

прессостата.

Исходные данные: нагрузка на штоке и скорость его

движения: 1-го гидроцилиндра - F

и u

; 2-го гидроцилиндра - F

; 3-го гидроцилиндра - F

и u

. Давление в гидросистеме р. Длина

гидромагистрали

. Температурный предел гидропривода 70 °С.

Исследовать динамику гидропривода в режиме разгона.

Таблица 1.12 − Исходные данные к заданию 12

Варианты

Параметры

1 2 3 4 5 6

, Н 70 000 60 000 50 000 80 000 40 000 75 000

, м/с 0,05 0,04 0,03 0,04 0,05 0,03

, Н 25 000 20 000 18 000 30 000 15 000 30 000

, м/с 0,075 0,06 0,05 0,05 0,06 0,05

, Н 21 000 15 000 12 000 20 000 10 000 20 000

, м/с 0,1 0,08 0,07 0,06 0,08 0,07

р, МПа 6,3 6,3 6,3 10 6,3 10

, м

20 22 24 26 18 20