И выбора элементов гидропривода

 

1. Изучается заданная схема гидропривода с осмыслением основных кинематических, геометрических и силовых параметров. Для удобства обозначения этих параметров сохраняются до конца последующего расчета. Подробно описывается работа гидропривода во всех режимах.

2. Принимается рабочее давление в гидроприводе.

3. Производится расчет и выбор гидродвигателя (гидроцилиндра, гидромотора, моментного гидроцилиндра) - в зависимости от задания.

4.По пределу рабочих температур выбирается рабочая жидкость и уточняется ее вязкость для заданных температурных условий и принятого давления.

Далее выполняется расчет и выбор остальных элементов в последовательности, указанной в оглавлении (пункты 6.1.1, 6.1.2 и т.д. до 6.7.15). Подробно все шаги выполнения проекта показаны на примерах расчета (п.п. 6.7.1 – 6.7.15; 6.8.1 – 6.8.10).

 

Задание I

Рассчитать и выбрать все элементы основного и подпиточного контура гидропривода с объемным регулированием [2, 5]. Производительность подпиточного насоса 5 принять равной 10-15% производительности основного насоса 1. Схема приведена ниже. Основной контур выделен жирными линиями.

 

Варианты исходных данных

 

Наименование величин

Номера вариантов

Скорость вращения гидромотора, n (об/мин): минимальная максимальная

Макс. момент; М, (Н*м)

Температура, t, оC Длина тр-дов: l1=l2,м

Количество колен на каждом трубопроводе – по 7 штук

L3=l4,м

 

Задание II

 

Рассчитать и выбрать все элементы гидравлического пресса, схема которого изображена на рисунке. При прессовании насос подает жидкость в правую сторону мультипликатора М, а из него в верхнюю полость рабочего гидроцилиндра Ц, обеспечивающего скорость UH и усилие прессования F. Возвращение пресса в исходное верхнее положение со скоростью Uв происходит путем подачи жидкости по трубопроводу 3-8-9 в нижнюю полость цилиндра Ц. При этом выполняется заправка и возврат мультипликатора М, в исходное положение, а объемные потери компенсируются через обратный клапан, ОК.

Варианты исходных данных

 

Наименование величин	Номера вариантов
Усилие, F(тс)
Скорость, UH(м/с)	0,05	0,05	0,02	0,02	0,03	0,03	0,04	0,04	0,10	0,10
Скорость, Uв(м/с)	0,15	0,15	0,06	0,06	0,10	0,10	0,12	0,12	0,20	0,20
Время (с): разгона торможения	0,5	0,5	0,5	0,5	0,8	0,5	0,4	0,4	0,1	0,1
0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
Ход поршня lп, м	0,4	0,3	0,4	0,5	0,2	0,3	0,4	0,4	0,4	0,5
Температура, t(oC)
Длина тр-дов: l1-1=l4-4,(м) l2-2=l5-7=l3-8,(м) l9-8,(м)
Количество колен на каждом трубопроводе – по 5 штук во всех вариантах

 

Задание III

 

Рассчитать и выбрать все элементы гидропривода показанного на рисунке. Для последовательного включения в работу двух гидроцилиндров (6 и 7) используется клапан последовательности (5). При первом положении распределителя (4) («прямой ход»), сначала начнет двигаться поршень гидроцилиндра 7. Когда он закончит движение давление в нем повысится, золотник клапана 5 переместится вправо и в работу включится гидроцилиндр 6. При третьем положении распределителя 4 оба гидроцилиндра одновременно возвращаются в исходное положение. По такой схеме работают механизмы, в которых требуется определенная последовательность двух операций.

 

Варианты исходных данных

 

Наименование величин	Номера вариантов
Усилие, F7(тс)
Ход поршня lп, м	0,4	0,4	0,4	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,4	0,3
Скорость, U7(м/с)	0,1	0,15	0,2	0,2	0,3	0,15	0,1	0,12	0,1	0,25
Усилие, F6(тс)
Ход поршня lп, м	0,4	0,4	0,4	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,4	0,3
Скорость, U6(м/с)	0,16	0,1	0,2	0,2	0,16	0,3	0,1	0,2	0,2	0,2
Температура, t, oC	-10	-20		+10	-30	+30	+10	+60	+60	-15
Длины тр-дов: l1=l6=l5,(м) l2=l8=l3,(м) l4=l7,(м)
Количество колен на каждом трубопроводе – по 5 штук во всех вариантах

 

Задание IV

Рассчитать и выбрать все элементы гидропривода с вращательным гидродвигателем (гидромотором). Схема гидропривода показана ниже. Такие приводы используются на гидравлических экскаваторах и самоходных подъемных кранах (например, КС-3562А).

 

Варианты исходных данных

 

Наименование величин	Номера вариантов
Момент на валу гидромотора, М, Н*м
Скорость вращения, n(об/мин)
Температура, t,oC	-20	-30	+10	-15	-25		+20	+30	+40	+50
Длины тр-дов : l1-1=l4-Б,(м) l2-Д=lД-3,(м)
Количество колен на каждом трубопроводе – по 5 штук во всех вариантах

 

Задание V

Рассчитать и выбрать все элементы гидропривода с дроссельным регулированием [2, 5]при последовательном включении дросселя.

 

Варианты исходных данных

 

Наименование величин	Номера вариантов
Скорость вращения гидромотора,n (об/мин): минимальная максимальная
Максимальный момент, М (Н*м)
Температура, (t,oC)	-40	-10	+40	-30	+20	-20	+15	-25	+10	+70
Длины тр-дов: l1=l2,(м) l3=l4,(м)
Количество колен на каждом трубопроводе – по 8 штук

 

Задание VI

 

Рассчитать и выбрать все элементы гидропривода прижима деталей при их шлифовании, полировке, доводке и т. д. Схема привода показана ниже. Усилие прижима (F) настраивается предохранительным клапаном (Кпр) или дросселем (Др.), включенным параллельно цилиндру Ц.

 

Варианты исходных данных

 

Наименование величин	Номера вариантов
Усилие, F(тс)	0,8	0,8	0,9	0,5	0,6	0,6	0,5	0,9	1,5	1,5
Ход поршня, lп, (мм)
Скорость поршня, (м/с)	0,1	0,1	0,15	0,1	0,15	0,15	0,1	0,05	0,05	0,05
Температура, t, oC
Длина тр-дов, l1-1=l5-5=l6-6,(м) l4-4, (м) l3-3=l2-2,(м)	2,5 2,5	3,5	3,5 1,5	2,0	3,0	3,0 1,5	4,0 3,6	7,0	6,5	6,0
Количество колен на каждом трубопроводе – по 5 штук во всех вариантах

 

 

Задание VII

 

Рассчитать и выбрать все элементы гидропривода с двумя моментными гидроцилиндрами 6, 7. Они приводятся в движение рабочей жидкостью от насоса 2. При равенстве моментов (М1=М2) потоки в ветвях равны между собой (Q1=Q2). Для синхронизации движения (ω1=ω2)использован делитель расхода 5. При нарушении равенства моментов (например М1>М2) поршенек 8 делителя 5 смещается в сторону менее нагруженной ветви, изменяя гидравлические сопротивления ветвей за счет неодинаковых открытий золотниковых окон «а» и «б», и поддерживая равенство расходов жидкости поступающей в гидроцилиндры.

 

Варианты исходных данных

 

Наименование величин	Номера вариантов
Моменты на валах, М1=М2 (Н*м)
Угловые скорости, ω 1=ω2 (1/с)
Температура, t, oC
Длины тр-дов: l0=l1,(м) l2=l3,(м) l4=l5,(м)		2,5		3,5		3,5	4,5
Количество колен на каждом трубопроводе – по 5 штук во всех вариантах

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ГОСТы и нормали по гидроприводу

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Башта, Т.М. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие / Т. М. Башта. - Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1972. - 672 с.

2. Гидравлика и гидропривод: учебник для вузов / Б. Г. Гейер [и др. ].- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1981. - 295 с.

3. Вильнер, Я. М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / Я. М. Вильнер, Я. Т. Ковалев, Б.В. Некрасов; под ред. Б.Б.Некрасова. – Минск: Высшая школа, I976. - 4I6 с.

4. Основы теории и конструирования объемных гидропередач / Под ред. В.И.Прокофьева, М., 1968.

5. Гидравлика и гидропривод: учебник для вузов /В.Г. Гейер [и др.]. М.: Недра, 1970. -302 с.

6. Крамской, Э.И. Устройства и элементы гидроавтоматики / Э. И. – Л.: Лениздат, 1967. - 107 с.

7. Либерман, Д. А. Справочные таблицы для выбора силовых агрегатов и трубопроводови их расчета:учебное пособие / Д. А. Либерман, А. Л. Радюк, Б. Г. Сизов. – Красноярск:CТИ, 1972. - 21 с.

8. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М., «Машиностроение», 1972, 320 с.

9. Расчет силового гидропривода: методические указания к выполнению курсовой работы. – Красноярск: КПИ,1983. - 29 с.

10. Кожевников, С. Н. Гидравлический и пневматический приводы металлорежущих станков / С. Н.Кожевников, В. Ф. Пешат. - М.: Машиностроение, 1973. - 360 с.

11. Коваль, В.П. Гидропривод горных машин / В. П. Коваль. - М.: Недра, 1979. - 319 с.

12. Ковалевский, В.Ф. Справочник по гидроприводам горных машин / В. Ф. Ковалевский, Н. Б. Железняков, Ю. Е. Битлин. - М.: Недра, 1967.

13. Марутов, В. А. Гидроцилиндры / В. А. Марутов, С. А. Павловский. - М.: Машиностроение, 1965

14. Хорин, В.Ч. Гидропривод забойного оборудования / В. Ч. Хорин. -: М.:Недра, I980. - 416 с.

15. Бим-Бад, Б.М. Атлас конструкций гидромашин и гидропередач // Б. М. Бим- Бад.-М.:Машиностроение,1990

16. Борисов, Ф.И. Теория и расчет гидропневмопривода: учеб.пособие / Ф. И. Борисов. – Красноярск: ГАЦМиЗ, 2003. -144с.

17. Гудилин, Н. С. Гидравлика и гидропривод: учеб.пособие / Н.С. Гудилин, Е.М. Постоев. – 2-е изд. стер. –М.: Изд. Моск. Горн. Ун-та, 2001.

18. Медведев, В.Ф. Гидравлика и гидравлические машины: учеб. пособие / В. Ф. Медведев. - Мн.: Выш.шк., 1998. -331с.

19. Методика расчета систем объемного гидропривода. Руководящий нормативный документ РД 22-17-79, 1980

20. Каверзин, С.В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин: учеб. пособие / С. В. Каверзин. Красноярск: ПИК «Офсет», 1997. 384с

21. Проектирование гидропривода горных машин: учеб. пособие / Б. С. Маховиков [и др. ]. - Л.: Ленинградский горный институт, 1989. 99с.

22. Шварцбург, В.П. Выбор материалов при конструировании гидравлических машин: учеб. пособие / Шварцбург. М.: МЭИ, 1976. 20с.

23. Корпачев, В. П. Основы проектирования объемного гидропривода: учеб. пособие / В. П. Корпачев, В. И.Дитрих, И. В. Губин. Красноярск: СибГТУ, 2006. 143с.

24. Лепешкин, А. В. Гидравлика и гидропривод. Ч.2.: учебник / А. В. Лепешкин, А. А. Михайлин, А. А. Шейпак. - 3-е изд., стереотип. М.: МГИУ, 2005. 352 с.

25. Стационарные установки шахт. Под общей ред. Б.Ф. Брадченко. М., Недра, 1977, 440 с.

 

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЪЕМНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

1.1 Объемные насосы и гидромоторы

1.1.1. Поршневые насосы и гидромоторы

1.1.2. Шестеренные насосы

1.1.3. Винтовые насосы

1.1.4. Пластинчатые насосы

1.1.5. Шестеренные и пластинчатые насос-моторы

1.1.6. Сравнительные данные по объемным гидромашинам

1.2. Моментные гидроцилиндры

1.2.1. Лопаточные неполноповоротные гидромоторы

1.2.2. Плунжерные неполноповоротные гидромоторы

1.3. Силовые гидроцилиндры горного оборудования

1.3.1. Классификация. Общие сведения

1.3.2. Гидроцилиндры механизированных крепей (гидростойки)

1.3.3. Конструкции гидроцилиндров и их элементов

1.4. Расчет основных параметров объемных гидромашин

1.4.1. Основные параметры ОГМ

1.4.2. Параметры насосов и гидромоторов

1.4.3. Параметры силовых гидроцилиндров

1.4.4. Параметры моментных гидроцилиндров

2. РАБОЧИЕ ЖИДКОСТИ ГИДРОПРИВОДОВ

2.1. Требования к рабочим жидкостям

2.2. Основные физические свойства рабочих жидкостей

2.3. Маркировка и технические характеристики рабочих жидкостей

3. ГИДРОПРИВОДЫ И ГИДРОПЕРЕДАЧИ

3.1. Объемные гидроприводы

3.1.1. Общие понятия и определения

3.1.2. Гидроаппаратура

3.1.3. Условные обозначения элементов объеменого гидропривода

3.2. Способы регулирования объемного гидропривода

3.2.1. Гидропривод с дроссельным регулированием

3.2.2. Гидропривод с объемным регулированием

3.2.3. Следящий гидропривод

4. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ. ГИДРОМУФТЫ

4.1. Общие сведения о гидродинамических передачах

4.2. Конструкции гидромуфт

4.3. Основы теории гидродинамических передач

4.4. Основные свойства гидромуфт

4.5. Регулирование гидромуфт

4.6. Совместная работа гидромуфты с приводным двигателем

4.7. Выбор гидромуфт

5. ОСНОВЫ ПНЕВМОПРИВОДА

5.1. Общие сведения

5.2. Компрессорные машины

5.2.1. Процесс сжатия газа

5.2.2. Охлаждение газа в процессе сжатия

5.2.3. Центробежные компрессоры

5.2.4. Характеристики центробежного компрессора

5.2.5. Регулирование работы центробежного компрессора

5.2.6. Устройство осевого компрессора

5.2.7. Поршневые компрессоры. Устройство и принцип действия

5.2.8. Индикаторная диаграмма поршневого компрессора. Подача компрессора

5.2.9. Многоступенчатое сжатие в поршневых компрессорах

5.2.10. Мощность многоступенчатого компрессора

5.2.11. Регулирование поршневых компрессоров.

5.2.12. Конструкции поршневых компрессоров

5.3. Пневмодвигатели

5.3.1. Удельная энергия и конечная температура воздуха пневмодвигателя

5.3.2. Основные технические показатели и характеристика пневмодвигателя

5.3.3. Объемные пневмодвигатели

5.3.4. Турбинные пневмодвигатели

5.3.5. Регулирование пневмопривода

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРОПРИВОДА

6.1. Расчет и выбор силовых агрегатов, устройств управления, очистки и хранения рабочей жидкости

6.1.1. выбор рабочей жидкости для гидропривода

6.1.2. Выбор давления в гидроприводе

6.1.3. Расчет и выбор гидроцилиндров

6.1.4. Расчет моментных (поворотных) гидроцилиндров

6.1.5. Выбор гидромоторов

6.1.6. Расчет необходимой производительности насоса. Выбор насоса

6.1.7. выбор гидроаппаратуры

6.1.8. Фильтры (кондиционеры) рабочей жидкости

6.1.9. Гидроаккумуляторы, гидропреобразователи и гидробаки

6.2. Расчет и выбор трубопроводов

6.3. Расчет потерь давления в гидросистеме

6.3.1. Расчет потерь давления в трубопроводах

6.3.2. Потери давления в гидроаппаратах и гидросистеме

6.4. Расчет усилий и давления на входе в гидроцилиндр и гидромотор

6.4.1. Расчет необходимого давления на входе в гидроцилиндр

6.4.2. Расчет необходимого давления на входе в гидромотор и моментный гидроцилиндр

6.4.3. Давление насоса и КПД гидропривода

6.5. Мощность насоса и тепловыделения гидропривода

6.6. Тепловой расчет гидропривода

6.7. Пример расчета гидропривода вращательного и возвратно-поступательного движения

6.7.1. Исходные данные. Гидравлическая схема

6.7.2. Расчет и выбор цилиндра

6.7.3. Расчет и выбор гидромотора

6.7.4. Выбор гидронасоса

6.7.5. Выбор гидрораспределителей

6.7.6. Выбор гидрозамка

6.7.7. Выбор гидробака

6.7.8. Выбор фильтра

6.7.9. Рабочая жидкость

6.7.10. Расчет и выбор трубопроводов

6.7.11. Расчет потерь давления

6.7.12. Расчет усилия и давления на поршне гидроцилиндра

6.7.13. Давления насоса и КПД гидропривода

6.7.14. Мощность насоса и тепловыделения гидропривода

6.7.15. Тепловой расчет гидропривода

6.8. Пример расчета привода штыревого крана с

моментным гидроцилиндром

6.8.1. Исходные данные. Гидравлическая схема

6.8.2. Рабочая жидкость

6.8.3. Расчет двухлопаточного моментного гидроцилиндра

6.8.4. Диаметр ступицы поворотной лопатки

6.8.5. Радиус поворотной лопатки

6.8.6. Расход жидкости гидроцилиндром

6.8.7. Расчет стенок и крышек моментного гидроцилиндра

6.8.8. Выбор гидрооборудования

6.8.9. Расчет и выбор трубопроводов

6.8.10. Расчет потерь давления в гидросистеме

 

6.9. Пример проверочного расчета гидроцилиндра рукояти экскаватора Hundai

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Цепь и содержание проекта

Приложение 2. Варианты заданий курсового проекта

Приложение 3. ГОСТЫ и нормали по гидроприводу

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ