Файл: Исходные данные 3 Принципиальная схема гидравлического привода 4.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 25

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Содержание:


Введение 2

Исходные данные: 3

1. Принципиальная схема гидравлического привода 4

2. Описание работы гидравлического привода 5

3. Режим работы гидропривода 7

4. Выбор марки рабочей жидкости 8

5. Расчет гидравлического цилиндра 8

6. Определение расхода, потребляемого гидроцилиндрами 9

7. Выбор гидронасоса 10

8.Расчет гидролинии 11

8.1. Расчет диаметров труб и рукавов 11

8.2. Расчет и выбор гидробака 16

9. Подбор основных агрегатов гидропривода 17

10. Расчет мощности и КПД гидропривода 18

11. Тепловой расчет гидропривода 19

12. Библиографический список 21


Введение



В строительно-дорожных и подъемно-транспортных машинах обычно применяется насосный объемный гидравлический привод.

Объемный гидропривод имеет достоинства, определяющие его широкое распространение в машиностроении. Это малая масса и габариты, а, следовательно, и малая инерционность движущихся частей.

Гидропривод легко управляется и автоматизируется, может создавать очень большие усилия и передаточные отношения. Он позволяет плавно и в широком диапазоне регулировать скорость движения рабочего органа. Благодаря обильной и постоянной смазке гидропривод долговечен и надежен.

К недостаткам гидропривода относятся: сравнительно невысокий КПД; необходимость высокой герметичности гидроаппаратов, а, следовательно, точности обработки деталей, что обуславливает их повышенную стоимость; большая металлоемкость; возможность нестабильной работы, вызываемой температурными колебаниями вязкости рабочей жидкости.

Пластинчатые насосы, широко применяемые в строительно-дорожных машинах, развивают давление 6,3 МПа, могут работать при максимальном давлении 12 МПа, но продолжительность максимального нагружения не должна превышать 2% длительности рабочего цикла. Кроме того, они отличаются большим постоянством параметров и характеристик при длительной эксплуатации с переменными внешними условиями, высокими объемным и механическим КПД.

Исходные данные:



1) Тип гидронасоса: аксиально-поршневой;

2) Тип гидродвигателя: три аксиально-поршневых ГЦ с односторонним штоком;

3) Нагрузка на рабочем органе: 2х200 кН;

4) Скорость рабочего органа: 0,06 м/с;

5) Длина напорной гидролинии: 8 м,

6) Длина сливной гидролинии: 8 м,

7) Тип распределителя: 3 позиции;


8) Способ управления гидрораспределителем – электромагнитный;

9) Режим работы гидропривода: тяжелый;

10) Способ установки фильтра: в сливной гидролинии.

11) К=3 – количество исполнительных гидродвигателей;

12) Температура окружающего воздуха – 10 … +25°С.

13)Сила сопротивления на выходном звене гидропривода, кН

14)Номинальная линейная скорость выходного звена гидропривода, м/с.

15) Номинальное давление рабочей жидкости в гидросистеме, МПа

1. Принципиальная схема гидравлического привода



Данный гидропривод относится к насосному гидроприводу поступательного движения с разомкнутой системой циркуляции рабочей жидкости.

В состав гидропривода входят:

бак (Б) – резервуар, предназначенный для размещения рабочей жидкости;

аксиально-поршневой насос (Н) – предназначен для создания давления в гидросистеме;

клапан предохранительный (КП) – предназначен для поддержания постоянного давления в гидросистеме;

манометр (МН) – предназначен для контроля давления в гидросистеме;

фильтр (Ф) – предназначен для очищения рабочей жидкости от продуктов износа трущихся деталей гидропривода;

трехпозиционный распределитель с электромагнитным управлением (Р) – предназначен для управления направлением движения штока;

гидроцилиндры (Ц1, Ц2) – предназначен для передачи усилия на рабочий орган;

8) Условные обозначения трубопроводов:

1 – всасывающий трубопровод;

2 – участки напорного трубопровода;

3,4,5 – сливной трубопровод;

7,8 – трубопроводы, соединяющие распределитель с гидроцилиндрами.

2. Описание работы гидравлического привода


Первичной частью гидропривода является нерегулируемый аксиально-поршневой гидравлический насос Н, создающий напор рабочей жидкости, в качестве которой используется минеральное масло. Насос приводится в действие от асинхронного электродвигателя М. поскольку гидропривод оснащен одним насосом, то данный гидропривод является однопоточным. Энергия рабочей жидкости преобразуется в механическую работу с помощью двух параллельно соединенных гидравлических

цилиндров Ц1 и Ц2 ,которые являются вторичной частью гидропривода. Штоки гидроцилиндров соединены с рабочим органом и в процессе рабочего хода преодолевают технологическую нагрузку. При выдвижении шток каждого гидроцилиндра совершает рабочий ход, а при втягивании штока – холостой ход.

Рассматриваемый гидропривод имеет разомкнутую циркуляцию рабочей жидкости, резервуаром рабочей жидкости служит масляный бак Б закрытого типа. Жидкость в баке находится под атмосферным давлением.

Для управления механизмами, приводимыми в движение гидроприводом, для обеспечения заданных скоростей и схемы движения, последовательности работы механизмов посредством соответствующего изменения давления и расхода рабочей жидкости в данном гидроприводе предусмотрены направляющий (распределитель Р) и регулирующий (предохранительный клапан КП) гидравлические аппараты. Перемещение золотника распределителя вправо или влево от исходного центрального положения осуществляется посредством двух электромагнитов. В среднее (исходное) положение золотник устанавливается при обесточенных электромагнитах с помощью двух пружин .

Необходимые качественные показатели и состояние рабочей жидкости (вязкость, температура, степень очистки) поддерживаются кондиционерами рабочей жидкости: масляным фильтром Ф и маслоохладителем АТ. Последующее охлаждение масла происходит в масляном баке Б. давление масла во время работы гидропривода контролируется с помощью манометра МН.

Гидропривод работает следующим образом. Насос Н через всасывающую гидролинию забирает масло из бака Б и подает его под давлением в напорную гидролинию. В гидроцилиндры Ц1 и Ц2 масло поступает через распределитель Р. Распределитель имеет две рабочие и одну нейтральную позиции, обозначенные на схеме римскими цифрами I, II, III. При установке золотника распределителя в положение II под действием пружин образуется следующий гидропоток (поток масла):



В среднем положении распределителя рабочей полости гидроцилиндры заперты запорно-регулирующим элементом Р, а насос разгружается – он перекачивает масло с небольшим давлением через распределитель по сливной гидролинии в бак. В этом положении происходит холостой ход гидропривода.


При установке распределителя в положении I включается ход поршней гидроцилиндров вправо по схеме. При этом образуется следующий гидропоток :


Масло одновременно подается в поршневые полости гидроцилиндров, при этом масло из штоковых полостей через распределитель сливается в бак.

При установке распределителя в положение III включается ход поршней гидроцилиндров влево по схеме. Образуется гидропоток:


Масло подается в штоковые полости гидроцилиндров, при этом масло из поршневых полостей гидроцилиндров через распределитель сливается в бак.

Поскольку данный гидропривод является нерегулируемым, то избыток масла от нерегулируемого насоса при рабочем ходе поршня гидроцилиндра сливается в бак через переливной клапан КП, который также предохраняет агрегаты гидропривода от перегрузки при недопустимо высоком давлении масла. Давление масла при работе гидропривода контролируется с помощью манометра МН.

3. Режим работы гидропривода


В первую очередь необходимо определить режимы работы данного гидропривода. Поскольку задан тяжелый режим нагружения гидропривода, то он характеризуется следующими характеристиками:

– интенсивность использования рабочего органа машины – 200 – 400 включений в час;

– коэффициент использования номинального давления – 0,7 – 0,9 kд

– коэффициент продолжительности работы гидропривода под нагрузкой – 0,5 – 0,8 kн

4. Выбор марки рабочей жидкости


Выбор марки рабочей жидкости определяется режимом работы гидропривода, температурными условиями его работы, номинальным давлением рабочей жидкости. Проектируемый гидропривод предназначен для работы при положительных температурах окружающей среды, а максимальная температура рабочей жидкости не должна превышать 70°С. Перечисленным условиям соответствует минеральное масло марки МГ20, которое предназначено для применения в гидроприводах, работающих при положительных температурах в закрытых помещениях. Масло МГ20 обладает следующими номинальными техническими характеристиками:


– кинематическая вязкость при 50°С – 20 мм2/с – 0,2 м2/с (20 сСт);.

– температура застывания – 40°С;

– температура вспышки – 180°С;

– плотность при 50°С – 985 кг/м3.

5. Расчет гидравлического цилиндра


В общем случае усилие R, развиваемое гидроцилиндром, определяется из соотношения:



где - давление в напорной гидролинии (номинальная подача насоса);



D – внутренний диаметр гидроцилиндра;



Механический КПД для неизношенного гидроцилиндра принимаем равным 0,95. Тогда расчетный внутренний диаметр гидроцилиндра будет равен



Полученную величину округляем в большую сторону до ближайшего нормального (стандартного) значения: D=210 мм.

После округления диаметра цилиндра вычислим развиваемое гидроцилиндром рабочее усилие при номинальном давлении масла:


6. Определение расхода, потребляемого гидроцилиндрами


Определим расход масла, потребляемого гидроцилиндром. Для получения заданной скорости V (м/мин) скорости поршня в полость гидроцилиндра с площадью поршня 2) следует подать теоретический расход (л/мин) при условии, что объемный КПД неизношенного гидроцилиндра с новыми уплотнениями



где м/мин – максимальная заданная скорость поршня.

7. Выбор гидронасоса


В проектируемом однопоточном гидроприводе один насос обеспечивает питанием два гидродвигателя, поэтому его расчетная подача должна быть не менее теоретического расхода масла, подаваемого на три гидроцилиндра: