Методичні вказівки до виконання першого розділу курсової роботи Вказівки по складанню принципової схеми гідроприводу

1. Перед складанням принципової семи стенду необхідно ознайомитись з §§ 7.5 і 7.6 [18] та розібрати приклад приведений в даному методичному посібнику на стор. 19.

2. В усіх схемах використовуються насоси з постійною продуктивністю – лопатеві або шестеренні.

3. У схемах для керування швидкостями робочих подач використовуються дроселі або регулятори витрат, місце установки яких («на вході» чи «на виході») залежить від зручності компонування схеми.

4. Вибір елементів гідроприводу здійснюється в порядку, приведеному в даному методичному посібнику.

Порядок статистичного розрахунку гідроприводу

1. За заданими розрахунковому навантаженню Р і тиску р із врахуванням механічного ККД _мех визначається діаметр поршня виконавчого гідроциліндра

(1)

Знайдене значення округляється до найближчого нормального, що вибирається з ряду 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 150 мм.

2. Визначається необхідне мінімальне значення тиску р_min у робочій порожнині циліндра:

.

(2)

3. Вибирається діаметр штока гідроциліндра d=(0,4–0,5)D з урахуванням довжини ходу штока і навантаження та округляється до нормального найближчого значення, з ряду 20, 25, 32, 40, 50, 60, 70, 80, 90 мм. Вибирається гідроциліндр [16].

4. По заданій подачі швидкого підведення V_Ш.В. визначається витрата на лінії нагнітання:

.

(3)

5. По витраті Q_max з урахуванням можливих витоків вибирається продуктивність насоса і його типорозмір [16].

6. По продуктивності насоса Q_нас вибирається запобіжний клапан [16].

7. По витраті Q_max вибирається реверсивний розподільник, розподільники – пілоти (для схеми з гідравлічним керуванням) і фільтр, якщо він установлений на лінії підведення рідини і фільтрує весь потік рідини [16].

8. По витраті Q_max і допустимої швидкості V_доп рідини визначається діаметр трубопроводу d_Т.1 на лінії підведення:

.

(4)

Для напірної магістралі рекомендується приймати V_доп =3-3,5 м/с при тисках до 25х10⁵ Н/м²; V_доп =4-5 м/с при тисках до 50х10⁵ Н/м². Знайдений діаметр округляється до нормального найближчого значення, з ряду 4, 6, 8, 10, 13, 15, 20, 25 мм.

9. Визначається максимальна витрата рідини на лінії зливу при швидкому відведенні:

.

(5)

По витраті Q_зл.max вибирається фільтр [16], якщо він установлений на загальному зливі. По витраті Q_{зл. max} і допустимій швидкості визначається діаметр зливального трубопроводу:

.

(6)

Рекомендується V_доп.зл =1,5-2,5 м/с. Знайдений діаметр округляється до найближчого нормального значення (див. п. 8).

10. Визначаються витрати рідини на лінії підведення Q₁ і зливу Q₂ рідини при робочому ході:

;	(7)
.	(8)

Якщо в приводі задається дві швидкості робочої подачі, то розраховується витрата для кожної.

11. В залежності від місця установки по одній з витрат (Q₁ і Q₂) вибирається регулятор витрат [16], а також фільтр [16], якщо він установлений перед дроселем.

12. Визначаються дійсні швидкості рідини в трубопроводах при робочому ході привода (розрахунок ведуть по більшій подачі):

;	(9)
.	(10)

13. Визначається режим руху рідини в трубопроводах на лініях підведення і зливу по числу Рейнольдса :

;	(11)
.	(12)

де =2х10^-5 м²/с – кінематична в'язкість масла.

17. У залежності від режимів руху визначаються коефіцієнти тертя для рідини :

- для ламінарного режиму;	(13)
- для турбулентного режиму.	(14)

18. Визначаються втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу для ліній підведення і зливу при робочому ході :

;	(15)
.	(16)

де =9,2·10³ Н/м³ питома вага мінерального масла ; L₁ і L₂ – довжина трубопроводу (за завданням); g = 9,81 м/с² – прискорення вільного падіння.

19. Визначаються втрати в місцевих опорах при робочому ході привода. Втрати тиску в гідравлічних апаратах приводяться в таблицях їхніх типорозмірів (втрати дані для максимальної витрати через апарат). Так як витрата при робочому ході обмежена, табличні значення перераховуються по формулах :

    • для апаратів лінії підведення:

;

(17)

- для апаратів лінії зливу;

.

(18)

Враховуються втрати тиску тільки в тих апаратах, через які проходить робочий потік рідини при русі привода зі швидкістю робочої подачі. Для дроселів варто приймати втрати тиску при робочій подачі : р_м.др=(2–3)х10⁵ Н/м².

21. Визначаються сумарні втрати тиску;

- на лінії підведення :

;

(19)

• на лінії зливу:

.

(20)

21. Сумарні втрати на лінії зливу приводяться до робочої порожнини, з огляду на різницю ефективних площ у порожнинах циліндра :

.

(21)

21. Визначається робочий тиск, на яку повинний бути налаштований запобіжний (переливний) клапан :

.

(22)

21. Визначається потужність приводного насоса, кВт :

,

(23)

де - ефективний (загальний) ККД насоса вибирається з таблиці типорозмірів насосів [16].