МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

Белгородский  государственный технологический

университет им. В.Г Шухова 
 
 

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Расчетно-пояснительная  записка по дисциплине

«Гидравлика и гидроприводы»

Тема: «Объемный гидропривод машин» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                    Выполнил: ст. гр. 4МОК-43 

      Захаров Д.В.

                                                                     Принял: Махонин П. О. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Белгород 2010

Задание

     Разработать принципиальную гидравлическую  схему объемного привода в  соответствии с заданной блок-схемой (рис.1).

     Рассчитать гидросистему и выбрать  необходимое оборудование. Разработать  конструкцию, произвести расчет  основных геометрических размеров и эксплуатационных параметров силового гидроцилиндра.

Предусмотреть возможность демпфирования (торможения) штока в конце рабочего хода.

     Максимально-возможная нагрузка  F для двухштоковых цилиндров - знакопеременная, для одноштоковых – задано толкающее (рабочее) усилие.

    Условные обозначения: L_н – длина напорного трубопровода (от насоса до точки А); L_сл – длина сливного трубопровода (от точки В до бака или насоса); L_р –длина реверсивного трубопровода (от точки А до напорной полости гидроцилиндра и от сливной полости цилиндра до точки В; S, J_ш – ход и скорость перемещения штока гидроцилиндра соответственно.

     Температуру рабочей жидкости (после  прогрева привода) принять равной 50°С.  
 
 
 
 
 

   

Вариант 3

Таблица 1

Исходные  данные  

   _F F

                                                                                                    
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      А  В 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.1.Исходная блок-схема гидропривода: ГЦ – гидроцилиндра; Д – дроссель ; ОК – обратный клапан ; ГЗ – гидрозамок ; Р – распределитель; ПК – предохранительный   (переливной) клапан ;Ф – фильтр ; М – манометр ; Н – насос 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оглавление

                                                                           

1. Разработка принципиальной схемы гидропривода……..……………5
2. Расчет гидросистемы привода
0. Выбор рабочей  жидкости………………………………………….……….6
0. Расчет  диаметров гидроцилиндра…………………………………….…...6
0. Выбор насоса……………………………………………………………..….7
0. Выбор аппаратуры гидропривода…………………………………………8
0. Расчет  потерь давления в системе привода
0. Выбор главной  магистрали………………………………………….……...9
0. Расчет  диаметров трубопроводов………………………………………….10
0. Определение потерь давления в трубопроводах………………………….11
0. Расчет  потерь давления в главной магистрали……………………………11
0. Определение эксплуатационных параметров гидроцилиндров………...12
0. Расчет  КПД гидропривода…………………………………………..……..13

      Заключение…………………………………………………………..…..14

      Список использованной литературы…………………………….…….15

     

                                                                                                                                          
 
 

 

1. Разработка  принципиальной схемы гидропривода

 

     Изобразим принципиальную схему  гидропривода, используя принятые  условные графические обозначения  (прил.1)[1]. 
 
 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

2.Расчет  гидросистемы привода. 

2.1. Выбор  рабочей жидкости. 

       В качестве рабочих жидкостей для объемных гидроприводов применяют в основном минеральные масла нефтяного происхождения. Основными показателями при выборе масел являются вязкость и предел рабочих температур. Вязкость жидкости обуславливается характеристиками применяемой гидравлической аппаратуры (насосы, клапаны, дроссели и т.п).

В курсовой работе определяющим при выборе рабочей  жидкости является предел рабочих температур (прил.3), который должен быть больше заданного диапазона рабочих  температур.

  Таблица 2

Характеристики  выбранного масла

 
 
 

Расчет коэффициента кинематической вязкости:

n=(7,31×°Е-6,37/°Е) ×10^-6 ,

где °Е – условная вязкость при температуре 50°С.

n=(7,31×2-6,37/2)×10^-6=11,435×10^-6 м/с²_. 
 

2.2. Расчет  диаметров гидроцилиндра 

    Принимаем диаметр штока в  соответствии с пределами, приведенными  в табл.2[1]

d_ш=25…30мм=0,025…0,030 м

    Исходя из заданной нагрузки F, по приближенной формуле определяем расчетную площадь поршня

w=F/(k×P_c),

где k - коэффициент использования давления, учитывающий гидравлическое сопротивление системы , k =0,8…0,85.

    Давление в системе P_с выбирается исходя из ряда номинальных давлений для гидравлических приводов, МПа: 5; 6,3; 10; 12,5; 16;20.

    Принимаем P_с=16 МПа.

w=30000/(0,8×16×10^-6)= 2343,751953×10^-6м=2343,75 мм²

    Расчетный диаметр одноштокового  гидроцилиндра

 

D_Р=2Öw_Р/p . 

D_Р=2Ö2343,75/3,14=54,64 мм²

        Вычисленное значение D_Р округляем до стандартного D по прил.17 [1].

      Принимаем D=60мм.

      Задавшись соотношением n=d_ш/D=0,5-7, определяем расчетное значение d_ш:

d_ш=0,6×50=36 мм.

     Округляем d_ш до стандартной величины по прил.17,удовлетворяющей рекомендациям табл.2[1].Принимаем d_ш=36 мм.

     Исходя из стандартных значений  D и d_ш рассчитываем площади поршневой w_п и штоковой w_ш полостей гидроцилиндра:

для одноштокового  гидроцилиндра

w_п=0,25pD²;

w_п=0,25×3,14×50²=2826 мм²;

w_ш=0,25p(D²-d_ш²);

w_ш=0,25×3,14(0,06²-32²)= 1808,64 мм². 

2.3 Выбор  насоса

     Наиболее широко в объемном  гидроприводе используются шестеренные,  лопастные (пластинчатые), аксиально-  и радиально-поршневые насосы.

     Параметрами обуславливающими выбор насоса, являются давление в системе Р_с и требуемый расход жидкости Q_т.

     Номинальное давление и расход (производительность) насоса должны  удовлетворять следующим условиям:

Р_нас³Р_с;

Q_нас³1,05×Q_т .

     Требуемый расход жидкости определяется  как суммарный расход, потребляемый гидроцилиндрами системы:

Q_т=z×Q_ц=z ×J_ш ×w_п/h_о,