Содержание курсовой работы

Оглавление

Задание

Введение

1. Принципиальная схема гидропривода

2. Расчет параметров гидроцилиндра

3. Расчет элементов напорной гидролинии

4. Расчет параметров насосной установки

5. Выбор типоразмеров насоса и гидроаппаратуры

6. Заключение

Задание

1. Представить принципиальную схему гидропривода, работающего по циклу: быстрый подвод оборудования со скоростью V₀ – рабочий ход со скоростью V – быстрый отвод со скоростью V₀. Управление гидроприводом автоматическое с путевым контролем. Предусмотреть возможность остановки гидропривода в любом положении, посредством разгрузки системы от давления. В качестве приводного двигателя применить силовой гидроцилиндр с поршнем по скользящей посадке с зазором δ по второму классу точности и односторонним штоком. Уплотнение штока – манжеты шевронного типа. В схеме использовать стандартную гидроаппаратуру.

2. По заданным вариантам числовых значений величин произвести расчет основных параметров гидропривода, включая:

- определение параметров силового гидроцидиндра;

- расчет параметров напорной гидролинии;

- определение параметров насосной установки и КПД гидропривода;

- выбор типоразмера насоса и стандартной гидроаппаратуры.

Исходные данные (табл.1)

Расчетная нагрузка на штоке – Р, кн;

Скорость быстрого подвода и отвода – V₀, м/с;

Скорость рабочего хода – V, м/с;

Номинальное давление – р₀, МПа;

Длина трубопровода напорной гидролинии – l_н, м;

Длина трубопровода всасывающей линии – l_в, м;

Высота всасывания насоса – Z, м;

Радиальный зазор между поршнем и гильзой – δ, мкм;

Масса перемещаемого оборудования – М, кг;

Диаметр седла клапана давления – d, мм;

Коэффициент сопротивления фильтра на линии всасывания – ζ_ф;

Дополнительные (общие) данные

Плотность объемная масла марки ИГП-38 – ρ=890 кг/м³;

Кинематический коэффициент вязкости – ν=40мм²/с;

Объемный модуль упругости масла – Е_v=1390 МПа;

Модуль упругости трубы напорной гидролинии – Е=2∙10⁵МПа;

Допустимая скорость в трубопроводе напорной гидролинии - [V]_н=3,5м/с;

Допустимая скорость в трубопроводе всасывающей линии - [V]_в=2,0м/с;

Отношение диаметров поршня D₁ и штока D₂ - D₂/ D₁=0,5;

Ширина поршня – b=0,7 D₁;

Напряжение силы трения в уплотнении штока – τ = 0,22 МПа;

перепады давления при номинальном расходе

в дросселе – ∆Р⁰_д=0,2-0,3МПа;

в распределителе - ∆Р⁰_р=0,2-0,4МПа;

в напорном фильтре - ∆Р⁰_нф=0,09-0,12МПа;

время срабатывания распределителя с электроуправлением – t=0,02-0,04с;

коэффициент расхода клапана давления μ_к = 0,7;

коэффициент трения в направляющих оборудования (стола) – f = 0,16;

коэффициент кинетической энергии ά=2 при Re < 2300 и ά = 1,1 при Re > 2300;

допустимое напряжение на растяжение в трубе напорной гидролинии [σ]_р=40МПа.

Исходные данные

Таблица 1

заданные величины	значения заданных величин по вариантам
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	последняя цифра шифра
Р, кН	8,0	7,0	8,2	7,1	8,5	7,3	8,6	7,2	8,4	6,9
V0, м/с	0,09	0,19	0,08	0,18	0,11	0,16	0,10	0,14	0,08	0,13
V, м/с	0,009	0,019	0,008	0,018	0,011	0,016	0,010	0,014	0,008	0,013
р0, МПа	2,5	1,6	2,5	1,6	2,5	1,6	2,5	1,6	2,5	1,6
М,кг	91	110	92	105	90	104	93	109	92	112
lн, м	3,6	4,0	3,8	4,1	3,5	3,9	4,2	3,5	4,3	3,4
lb, м	1,10	1,12	1,08	1,11	1,20	1,25	1,30	1,05	1,14	1,15
Z, м	0,9	0,92	0,91	0,94	0,98	0,96	0,99	0,91	0,95	0,93
d, мм	4	5	6	8	4	6	5	6	8	5
δ, мкм	30	32	34	36	40	38	36	34	32	40
ζф	3,4	3,2	2,8	3,0	3,6	4,0	3,4	3,8	3,0	3,5

Обозначения и размерности определяемых величин Таблица 2

Наименование величины	Обозна-чение	Размерность
Диаметр поршня	D1	мм
Диаметр штока	D2	мм
Площадь сечения поршня	S1	м2
Площадь сечения штока	S2	м2
Площадь сечения гидроцилиндра в штоковой полости	Sш	м2
Диаметр трубопровода в напорной гидролинии	dн	мм
Диаметр трубопровода во всасывающей гидролинии	dв	мм
Толщина стенки трубы в напорной гидролинии	δн	мм
Площадь сечения трубопровода в напорной гидролинии	Sн	м2
Площадь сечения трубопровода во всасывающей гидролинии	Sв	м2
Расход рабочей жидкости при быстром подводе в напорной гидролинии	Q01	м3/с
Расход рабочей жидкости при быстром подводе в сливной гидролинии	Q02	м3/с
Расход рабочей жидкости при рабочем ходе в напорной гидролинии	Q1	м3/с (л/мин)
Расход утечек в кольцевом зазоре	∆Q	м3/с
Коэффициент утечек	Ку	м5/н∙с
Подача насоса	Qн	л/мин
Давление жидкости в поршневой полости при рабочем ходе	р1	МПа
Давление жидкости в шоковой полости при рабочем ходе	р2	МПа
Давление в напорной гидролинии при гидравлическом ударе	руд	МПа
Давление в напорной гидролинии	р	МПа
Манометрическое давление на выходе из насоса	рман	МПа
Вакуумметрическое давление на входе в насос	рвак	МПа
Давление, развиваемое насосом при рабочем ходе	рн	МПа
Потеря давления по длине напорной гидролинии	∆рl	МПа
Потеря давления в фильтре	∆рф	МПа
Число Рейнольдса потока в напорной гидролинии	Rен	−
Число Рейнольдса потока во всасывающей гидролинии	Rев	−
Коэффициент гидравлического трения в напорной гидролинии	λн	−
Коэффициент гидравлического трения во всасывающей гидролинии	λв	−
Сила трения в уплотнении штока	Тш	кН
Сила трения в направляющих стола	Тн	кН
Скорость потока в напорной гидролинии	Vн	м/с
Скорость потока во всасывающей гидролинии	Vв	м/с
Скорость ударной волны в напорной гидролинии	aуд	м/с
Открытие клапана давления при гидравлическом ударе	∆x	мм
Гидравлическая (эффективная) мощность насоса	N	кВт
Потребляемая мощность насоса	Nп	кВт
Коэффициент полезного действия гидропривода	ή	%
Фаза гидравлического удара	tф	с

УКАЗАНИЯ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

1.Определение параметров силового гидроцилиндра

1.1.Диаметры поршня D₁ и штока D₂

По заданной нагрузке Р и номинальному давлению р₀ определяется расчетная площадь сечения поршня S₁′

Из значения величины S₁′ определяется расчетный диаметр D₁′ и по ГОСТ 12447 – 80 (табл. 7 приложения 1) – диаметр поршня D₁.

Из соотношения D₂/D₁=0,5 определяется диаметр штока D₂′ и по ГОСТ 12447.80 – диаметр штока D₂.

1.2. Расходы рабочей жидкости Q₁⁰, Q₂⁰ и Q₁

При быстром подводе стола расход в поршневой полости Q₁⁰

где S₁ – площадь сечения гидроцилиндра, определяемая по диаметру D₁.

Расход в штоковой полости Q₂⁰

где S_ш=S₁-S₂ – площадь сечения гидроцилиндра в штоковой полости;

S₂ – площадь сечения штока, определяемая по диаметру D₂.

При рабочем ходе расходы Q₁ и Q₂ определяются по формулам

=2,826 м/с =2,1195 м/с

1.3.Силы трения Т_ш и Т_н.

Сила трения в уплотнении штока Т_ш

где h–ширина пакета уплотнения, определяемая по данным табл.8 приложения 1;

τ=0,22 МПа – напряжение силы трения в уплотнении шевронными манжетами.

Сила трения в направляющих стола Т_н

где G=M∙g – вес перемещаемого оборудования (стола);

g=9,81 м/с² – ускорение земного притяжения;

f=0,16 – коэффициент трения в направляющих стола типа «ласточкин хвост».