РГР - Расчет гидропривода возвратно-поступательного движения

Оглавление:

1. Введение…………………………………………………………………3

2. Цель работы……………………………………………………………...3

3. Общие указания к выполнению работы……………………………….3

4. Список используемых обозначений…………………………………...3

5. Схема и описание работы гидропривода……………………………...4

6. Таблица исходных данных………………………………….………….6

7. Расчет параметров привода и подбор гидроагрегатов……………….6

8. Приложение. Справочные данные…………………………………...10

9. Использованная литература…………………………………………..11

2

1. ВВЕДЕНИЕ:

В настоящее время гидропривод нашел широкое применение в различных отраслях

промышленности. Механизация и автоматизация производственных процессов

средствами гидравлики осуществляется гораздо проще, надежней и эффективней чем с

помощью механического и электрического приводов.

В условиях ускоренного технического прогресса роль гидроприводов неуклонно

повышается.

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Эта работа ставит своей целью познакомить студента с принципами расчета

гидроприводов, дать представление об особенностях эксплотации гидросистем и их

влияние на утечки и эффективность работы.

3. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ:

Расчетно-графическая работа по расчету гидропривода возвратно-поступательного

движения состоит из расчетной и графической части.

Расчетная часть оформляется в виде расчетно-пояснительной записки и имеет следующие

разделы:

I. Схема и описание работы гидропривода;

II. Исходные данные для расчета;

III. Расчет параметров гидропривода и подбор гидроагрегатов.

4. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ:

Р

усилие на штоке, (Н);



п

V

скорость поршня, (

см

);



нас

Р

давление развиваемое насосом;



ц

Р

давление в цилиндре;



L

Р

перепад давления по длине;



распр

Р

перепад давления на распределителе;



окл

Р

перепад давления на обратном клапане;



ф

Р

перепад давления на фильтре;



ном

Р

номинальный перепад давления (по паспорту);

q

удельный расход (

оборсм /

3

);



н

Q

расход за насосом (

ссм /

3

);



ном

Q

номинальный расход гидроагрегата (по паспорту);



теор

Q

теоретический расход;

V

скорость в трубопроводе (м/с);



ц

D

диаметр цилиндра (м);

d

диаметр трубопровода;





коэффициент трения;



сист



общий КПД гидросистемы;



затр

N

затраченная насосом мощность (кВт);



пол

N

полезная мощность гидросистемы.

5. СХЕМА И ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ГИДРОПРИВОДА:

Приводом называется устройство для передачи механической энергии из одного

места в другое.

3

В механическом приводе для передачи энергии используются механические узлы-

шестерни, валы и т.д.

В электрическом приводе для передачи энергии используется электрический ток,

т.е. проводники и электрические детали.

В гидравлическом приводе (гидроприводе) для передачи энергии используется

гидравлическая энергия, т.е. используются трубопроводы и гидроагрегаты. Их соединение

образует замкнутую гидравлическую цепь (см. приложение).

В насосе внешняя механическая энергия преобразуется в гидравлическую энергию

жидкости (давление), далее эта энергия через цепь гидроагрегатов и трубопроводов

подается гидродвигателю, где гидравлическая энергия снова превращается в полезную

механическую энергию. В качестве гидродвигателей используют гидроцилиндры или

гидромоторы.

Насос- служит для создания в жидкости избыточного давления.

Характеризуется параметрами- давлением

нас

Р

, расходом

н

Q

, удельным расходом q и

числом оборотов n.

Гидроцилиндр- служит для получения на штоке усилия Р и скорости

n

V

.

Характеризуется диаметрами поршня и штока.

Предохранительный клапан- служит для предохранения системы от высокого

давления. Характеризуется номинальным расходом

ном

Q

и соответствующим перепадом

давления

ном

Р

.

Распределитель- служит для изменения направления движения поршня.

Характеризуется номинальным расходом

ном

Q

и перепадом давления

ном

Р

.

Обратный клапан- предохраняет насос от гидравлических ударов и высокого

давления. Характеризуется номинальным расходом

ном

Q

и перепадом давления

ном

Р

.

Фильтр- служит для очистки рабочей жидкости от абразивных частиц.

Характеризуется расходом

ном

Q

и перепадом давления

ном

Р

.

Бак- Служит для уменьшения интенсивности нагревания рабочей жидкости и

восполнения утечек. Характеризуется объемом

б

V

и способом охлаждения.

СХЕМА ГИДРОПРИВОДА:

4

ã è ä ð î ö è ë è í ä ð

Ð

Ð à ñ ï ð å ä å ë è ò å ë ü

ä ð î ñ ñ å ë ü

î á ð à ò í û é ê ë à ï à í

ô è ë ü ò ð

á à ê

í à ñ î ñ

ï ð å ä î õ ð à í è ò å ë ü í û é ê ë à ï à í

Назначение гидропривода:

Гидропривод служит для:

1. Передачи механической энергии в пространстве;

2. Изменения направления движения поршня (золотник);

3. Изменения скорости поршня (дроссель);

4. Протекания жидкости только в одном направлении (обратный клапан);

5. Оберегания от аварийных ситуаций (предохранительный клапан;

6. Очистки рабочей жидкости от абразивных частиц;

7. Уменьшения интенсивности нагревания (бак);

Достоинства гидропривода:

1. Возможность создать очень большие усилия;

2. Произвольное изменение скорости;

3. Устойчивость к аварийным ситуациям;

4. Произвольное расположение узлов в пространстве.

6. ТАБЛИЦА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ:

5



Усилие на штоке Н

4

101

п

V

Скорость поршня м/с 1

L Длина трубопровода м 18

Вспомогательные данные:

-Число оборотов……………………………………1440об/мин=24об/с;

-Шероховатость трубопровода……………………

;05,0 мм

-Вязкость рабочей жидкости………………………

;105,225

2

5

с

м

сСт







-Удельный вес масла……………………………….

.9000

3

м

н





7. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПРИВОДА И РАСЧЕТ ГИДРОАГРЕГАТОВ:

7.0.1 Находим мощность на штоке поршня:

;10101101

34

с

мн

VN

nn





ВтN

n

3

1010 

7.0.2 Задаемся типом насоса т.е. давлением в гидросистеме. Берем насос НШ –

насос шестеренчатый.

;1010

2

7

м

н

МПаР

нас



;10

2

7

м

н

Р

нас



7.0.3 Находим предварительный перепад давления в цилиндре:

;1099,0

2

6

м

н

РР

нас

ц



;109

2

6

м

н

ц



7.0.4 Находим предварительный диаметр цилиндра:

;785,0

2

ц

РD 

;037,00014154,0

109785,0

101

785,0

6

4

м

Р

D

ц















;037,0 мD

ц



Подбираем допустимый по ГОСТу диаметр цилиндра в мм:

D,мм 32 40 45 50 55 60 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200

Берем

.040,040 мммD 

7.0.5 Пересчитываем давление в цилиндре:

6

;102,796

001256,0

101

)040,0(785,0

101

785,0

2

4

2

4

2

м

н

D

Р

ц

















;102,796

2

4

м

н

Р

ц



Это давление мало отличается от выбранного.

7.0.6 Вычислим расход:

;

теор

QQ





;8,0



с

м

VDQ

nцтеор

3

32

1025,110016,0785,0785,0





с

м

Q

теор

3

1025,1





;1011025,18,0

3

33

с

м

Q





;101

3

с

м

Q





Определим удельный расход насоса:

обор

см

обор

м

n

Q

q

33

5

3

42102,4

24

101









обор

см

q

3

42

По удельному расходу выбираем типоразмер насоса (таблица 8.1):

Берем насос НШ-50

обор

см

q

3

50

Пересчитаем расход насоса:

;102,124)10(50

3

332

с

м

nqQ





;102,1

3

с

м

Q





Пересчитаем скорость поршня:

;/955,0

)040,0(785,0

102,1

2

3

см

W

Q

V

ц

n









;/955,0 смV

n



По условиям эксплуатации считаем эту скорость допустимой.

7.1 Подбор гидроагрегатов:

Производится по расходу и давлению. Для уменьшения нагревания рабочей жидкости,

повышения КПД и уменьшения объема бака следует брать гидроагрегаты с

увеличенным номинальным расходом.

Перепад давления (кроме фильтра) определяется по формуле:

;

2















ном

Q

РР

;72602,1102,1

3

мин

л

с

м

Q 



;72

мин

л

Q 

7

По таблице 8.2 подбираем гидрораспределитель Р-150

;100

мин

л

Q

ном



Перепад давления на гидрораспределителе:

;1052,0)

100

72

(10

2

626

м

н

Р

распр



;1052,0

2

6

м

н

Р

распр



По таблице 8.3 подбираем обратный клапан М-КО-20

;125

мин

л

Q

ном



Перепад давления на обратном клапане:

;10106,0

125

72

1032,0

2

6

2

6

м

н

Р

окл

















;10106,0

2

6

м

н

Р

окл



По таблице 8.4 выбираем фильтр 02Г41-15

;125

мин

л

Q

ном



Перепад давления на фильтре:

;1017,0

125

72

103,0

2

66

м

н

Q

РР

ном

номФ































;1017,0

2

6

м

н

Р

Ф



7.2 Выбираем диаметр трубопровода:

Из формулы падения напора по длине выведем значение диаметра трубопровода:

;2.29

785.0

102

1

04.0109

2

109

52

3

2

3

d

LQ

d

Q

d

L

g

V

d

L

hР

LL





















;2.29

5

d

LQ

Р

L



;

2,29

5

2

L

P

Q

d







Для предварительного решения возьмем

;1055,0

5

ПаМПаР

L



;106,11059,11022,100

105

)102,1(122,29

22

5

11

5

23

мd













;106,1

2

мd





7.3 Давление развиваемое насосом:





цLфоклраспрцLWнас

РРРРРРРРР

;1,9101,9108,7105,01017,010106,01052,0

666666

МПаПа 

;1,9 МПаР

нас



7.4 Мощность:

Мощность затраченная:

8

;109,10102,1101,9

336

ВтQPN

затр





;109,10

3

ВтN

затр



Полезная мощность:

;1036,9102,1108,7

336

ВтQРN

цпол





;1036,9

3

ВтN

пол



Мощность гидравлической системы:

;1036,9

3

ВтNQPN

полцсист



;1036,9

3

ВтN

сист



Мощность насоса:

;102,110102,1

473

ВтQPN

наснас





;102,1

4

ВтN

нас



7.5 Общий КПД гидросистемы:

859,0

109,10

1036,9

3







затр

пол

N



8. ПРИЛОЖЕНИЕ. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ:

Таблица 8.1

Удельные объемы шестеренчатых насосов типа НШ

Типоразмер НШ-10 НШ-32 НШ-50 НШ-100

обор

см

q

3



10 32 50 100

9

Таблица 8.2

Параметры гидрораспределителя марки Р

Типоразмер Р-25 Р-75 Р-150 Р-300

Номинальный

расход,

;/ минлQ

ном



40 68 100 168

Перепад

давления,

ном

Р

,МПа

0,5-1,0

Таблица 8.3

Параметры обратного клапана типа М-КО

Клапан М-КО

Типоразмер

Номинальный

расход,

;/ минлQ

ном



32 125 320 500

Перепад

давления,

ном

Р

,МПа

0,28 0,32 0,36 0,22

Таблица 8.4

Параметры фильтра типа 02Г41-1

Фильтр 02Г41-1

Типоразмер 02Г41-12 02Г41-13 02Г41-14 02Г41-15

Номинальный

расход,

;/ минлQ

ном



18 35 70 125

Перепад

давления,

ном

Р

,МПа

0,1 0,2 0,2 0,3

9. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:

Лебедев Н.И. Гидропривод машин лесной промышленности - М.; Лесн. Пром-ть., 1976,

301с.

Осипов П.Е, Муратов В.С. Гидропривод машин лесной промышленности и лесного

хозяйства. М., Лесная пром-ть., 1970. 312с.

10

Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т, Некрасов В.В. Справочное пособие по гидравлике,

гидромашинам и гидроприводам. Минск; Высшая школа, 1976. 415с.

Гиргадов А.Д. Техническая механика жидкости и газа.-СПбГТУЮ,1999

Кондаков Л.А. Машиностроительный гидропривод.- Машиностроение. 1978.

Некрасов Б.Б., Беленков Ю.А.-Насосы, гидропривод и гидропередачи., МАМИ, 1976.

11

РГР - Расчет гидропривода возвратно-поступательного движения

Подождите немного. Документ загружается.