Тема 2.8 Основы расчета гидропривода.

Дата: 2025-04-30; Просмотры: 2

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Понятие о циклограммах работы технического оборудования в целом и гидросистемы как его составной части. Исходные данные и порядок расчетов при выборе насосов, исполнительных двигателей, определении теплового режима работы гидросистемы, выборе трубопроводов и определении параметров гадроаппаратуры. Общие требования к выполнению гидросистемы. Система автоматизированного проектирования гидроприводов. Составляющие алгоритмов, ввод исходных данных, оптимизационные расчеты, составление схем правления гидросистемы.

Самостоятельная работа учащихся

(под руководством преподавателя)

Ознакомление с требованиями Государственных стандартов по выполнению гидравлических схем. Изучение гидросисхем технологического оборудования и оснастки.

В результате изучения раздела учащиеся должны уметь:

- пользоваться контрольно-измерительной аппаратурой;

- снимать основные характеристики элементов гидропривода и целью определения их годности;

- читать гидравлические схемы технологического оборудования и оснастки;

- составлять простые гидросхемы и проводить при этом необходимые расчеты (в том числе на ЭВМ).

Литература: [ 2, с.225-228 ] ; [ 13, с.141-155 ]

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Расчет гидропривода состоит из двух частей:

1. Гидравлический расчет.

2. Расчет на прочность элементов привода, который производится по формулам сопромата.

Целью гидравлического расчета является определение исходных данных для составления принципиальной гидросхемы и расчета трубопровода.

Гидравлический расчет состоит из:

1. Выбора рабочего (номинального давления).

Рабочее (номинальное) давление для гидропривода выбирается в зависимости от усилий на штоке или плунжере силовых гидроцилиндров из ряда номинальных давлений по ГОСТ 12445-80 с учетом следующего:

При выборе необходимо принимать только те значения давлений, которые могут развивать серийно выпускаемые объемные насосы.

Если в проектируемой системе объемного гидропривода применяется серийно выпускаемый гидромотор, то рабочее давление в этой системе принимается равным номинальному (паспортному) значению давления этого гидромотора.

Отдельные гидродвигатели по возможности должны работать при одинаковом давлении, что позволяет подключить их к одному общему насосу, т.е. получать общую систему гидропривода, которая проще и дешевле раздельных, состоящих из отдельных обособленных систем.

При выборе давления необходимо учитывать технологичность изготовления и эксплуатации узлов гидропривода в условиях машиностроительных предприятий. Чем выше давление, тем выше трубования к точности изготовления и характеру посадки деталей и узлов привода, их прочности и жесткости. При больших давлениях затрудняется уплотнение подвижных соединений гидравлических узлов и т.д. при малых давлениях увеличиваются габариты элементов привода и потребное количество жидкости.

2. Определение внутреннего диаметра гидроцилиндра производится в зависимости от типа гидроцилиндра из формул, приведенных в табл. 3

Рассчитанный диаметр гидроцилиндра округляют до ближайшего большого значения как из основного, так и вспомогательного ряда по ГОСТ 6540-68 (Приложение 1).

3. Определение производительности насоса для обеспечения заданной скорости гидродвигателя по формулам, приведенным в табл.4

Тип гидродвигателя	Необходимая производительность насоса
	при выдвижении штока	при втягивании штока
1	2	3
1. Гидроцилиндр поршневой
2. Гидроцилиндр комбинированный
3. Гидроцилиндр поворотный (моментный)
4. Гидромотор

где D - внутренний диаметр цилиндра, м;

d - диаметр штока, м;

i - количество ступеней (поршней);

w_угл - угловая скорость выходного вала поворотного гидроцилиндра;

V - линeйная скорость штока, м/мин;

g - удельный расход принятого гидромоторa;

n - частота врaщения вала гидромотора.

4. Выбор насоса.

Насос выбирается из каталога в зависимости от давления и производительности. Давление принимаемых насосов должно точно соответствовать выбранному значению по ГОСТ 12445-80. Лишь в исключительных случаях допускается выбирать насосы с давлением на 25% выше принятого рабочего.

5. Расчет трубопровода.

5.1. Определение внутреннего диаметра

, мм

где Q - производительность насоса, л/мин;

V_cp - скорость течения жидкости, м/с; в напорном трубопроводе принимается от 3 до 8 м/с в зависимости от производительности насоса.

5.2. Принятие внутреннего диаметра трубопровода по, ГОСТ 16516-80 (Приложение 2).

5.3. Определение действительной скорости жидкости

, см/с

5.4. Проверка трубопровода на режим течения жидкости

< 2000,

где n - вязкость масла в стоксах.

В объемных гидроцилиндрах для получения устойчивого ламинарного режима течения необходимо, чтобы число Рейнольдса было менее 2000. При получении R_е > 2000 принимают меньшее значение скорости жидкости и заново определяют внутренний диаметр трубопровода. Обычно трубопровод рассчитывается при условии, что по нему движется масло индустриальное 30 (машинное) вязкость которого n = 0,3 стокcа.

Заключительным этапом изучения гидропривода является составление принципиальной гидросхемы. Это требует знания всего пройденного материала и умения творчески пользоваться им.

Данная тема является одной из наиболее сложных в изучении всего курса.

Гидросхема вычерчивается условными графическими обозначениями согласно требования ГОСТ 2.704-76 "Правила выполнения гидравлических и пневматических схем".

Процесс проектирования принципиальной гидросхемы состоит из:

1. Группировки гидродвигателей с одинаковым давлением и примерно равной производительностью в отдельные системы.

Объемный гидропривод всегда стремятся проектировать так, чтобы в нем было минимальное количество насосов. Однако не всегда удается обеспечить одним насосом необходимые параметры работы отдельных гидродвигателей. Поэтому гидропривод обычно состоит из нескольких отдельных систем со своими насосами.

2. Выбора распределителей аппаратуры. К каждому гидродвигателю или группе параллельно работающих выбирается распределительная аппаратура в такой последовательности:

Выбирается конструкция распределителя (крановый, золотниковый, седельчатый или модульный распределитель).

Назначается позиционность распределителя (двух-, трех- или многопозиционные).

Выбирается тип распределителя (с ручным, электрическим, элёктрогидравлическим к другим управлением).

Выбирается схема исполнения распределителя.

3. Выбора предохранительной аппаратуры:

Выбирается тип клапана (редукционный, переливной, предохранительный и т.д.).

В зависимости от рабочего давления принимается клапан прямого или двойного действия.

4. Выбора вспомогательной аппаратуры:

4.1 Выбирается манометр в зависимости от пробного давления Р_пр= 1,5 Р_раб.

4.2 В зависимости от производительности насосов и необходимой степени очистки масла назначаются фильтры.

4.3 Выбирается и ставится дроссель в систему.

Пример составления принципиальной гидросхемы

Построить гидросхему по следующим данным:

Могут работать одновременно гидродвигатели 1, 2, 3. необходима регулировка скорости у гидродвигателя 3.

Данному заданию соответствует гидросхема, выполненная на с. 41.

Для закрепления материала рекомендуется самостоятельно составить принципиальную гидросхему по следующим данным:

Могут работать одновременно 1- и 2-й гидродвигатели. Необходима регулировка скорости у гидродвигателя 3 от 60 до 95 л/мин.

Вопросы для самоконтроля

1. От каких факторов зависит выбор рабочего давления жидкости?

2. В чем состоит цель гидравлического расчета?

3. Как определить внутренний диаметр поршневого цилиндра при выдвижении штока?

4. Когда необходимо большее количество жидкости для обеспечения заданной скорости – при втягивании или при выдвижении штока?

5. Как выбрать необходимый насос?

6. Для чего производится проверка трубопровода на режим течения жидкости?

7. От чего зависит выбор позиционности распределителя?

8. Когда применяется золотниковый распределитель с электрическим управлением?

9. Когда применяется золотниковый распределитель с электрогидравлическим управлением (основная модель)?

10. От каких факторов зависит выбор схемы исполнения золотникового распределителя?

11. Когда применяются предохранительный клапан прямого и двойного действия

12. От чего зависит способ постановки дросселя в гидроприводе?