Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-07-01 | 143 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Введение
Силовые гидростатические приводы можно классифицировать по давлению, способу регулирования, виду циркуляции рабочей жидкости, способам управления и контроля.
По давлению различают гидроприводы низкого (до 2,5 МПа), среднего (2,5–6,3 МПа) и высокого (6,3–50 МПа) давлений. Первые применяются в машинах, где имеются незначительные нагрузки и малый уровень колебания давления. Приводы среднего давления используются наиболее часто и отличаются высокой жёсткостью механической характеристики и точностью воспроизведения параметров движения (скорости, величины перемещения) при сравнительно малой стоимости гидроаппаратуры.
Приводы высокого давления используются в тяжёлых машинах и позволяют получить большую выходную мощность при ограниченных размерах гидродвигателей.
По способу регулирования скорости выходного звена различают гидростатические приводы с машинным (объёмным) и дроссельным регулированием.
При машинном способе регулирование скорости движения гидродвигателя осуществляется изменением рабочего объёма гидромашин (насоса, гидродвигателя). При дроссельном – путём установки регулируемого гидравлического сопротивления (дросселя или регулятора потока), которое ограничивает расход рабочей жидкости, поступающей в гидродвигатель.
Регулируемые гидромашины – насосы и гидромоторы – более дорогостоящие, чем нерегулируемые, и, будучи более сложными, менее долговечны. Поэтому, используя машинное регулирование гидропривода, идут на значительные капитальные затраты, но зато благодаря более высокому КПД получают экономию в эксплуатационных расходах, т.е. в стоимости энергозатрат. Ввиду этого машинное регулирование гидропривода обычно применяют, когда существенными являются энергетические показатели, например, для гидроприводов большой мощности (N > 6 кВт) и с длительными режимами их работы. Гидроприводы с дроссельным регулированием и дешёвыми нерегулируемыми насосами и гидродвигателями используют обычно в маломощных системах (N < 6 кВт), а также когда режимы работы гидропривода кратковременные.
|
Раздел 1
1.
2.
Выбор гидрооборудования и рабочей жидкости
Выбор гидродвигателя
Согласно указаниям учебного пособия [2, с. 20] по таблице 1 приложения 3 выбираем гидромотор с ближайшим большим значением крутящего момента Мном., причём требуемая частота вращения n должна находиться в пределах допустимых частот вращения по паспортным данным. Согласно задания выбираем гидромотор Г15-21Р.
Выписываем паспортные данные выбранного гидромотора:
Номинальный крутящий момент на валу гидромотора М ном. = 9.6 Н·м;
Минимальная частота вращения гидромотора n мин. = 40 об/мин;
Номинальная частота вращения гидромотора n ном. = 960 об/мин;
Максимальная частота вращения гидромотора n макс. = 2400 об/мин;
Номинальное рабочее давление гидромотора Р ном = 6.3 МПа;
Рабочий объём гидромотора q ГМ = 11.2 см3/об;
Гидромеханический КПД гидромотора η ГМ = 0.9;
Объёмный КПД гидромотора η ОБ = 0.88.
Определяем требуемое значение рабочего давления р Т и расхода жидкости Q Т:
где:
М 1 – крутящий момент на валу гидромотора, Н·м;
q ГМ – рабочий объём гидромотора, см3/об;
ηном. – объёмный КПД гидромотора.
Для определения расхода жидкости Q Т сначала определяем рабочую подачу Q Р и утечки ΔQ М в гидромоторе:
где:
М 1 – крутящий момент на валу гидромотора, Н·м;
М ном. – номинальный крутящий момент на валу гидромотора, Н·м;
n1 – частота вращения вала гидромотора, об/мин;
q гм – рабочий объём гидромотора, см3/об;
η гм – гидромеханический КПД гидромотора.
Выбор насоса
Согласно указаниям учебного пособия [2, с. 20] по таблице 2 приложения 3 выбираем насос с ближайшей большей подачей из-за утечек в системе и номинальным давлением не менее требуемого. Согласно требуемым параметрам выбранного гидромотора выбираем насос БГ12-41Б.
|
Выписываем паспортные данные выбранного насоса:
Номинальная подача Q НОМ = 3.3 л/мин;
Номинальное давление р НОМ = 10 МПа;
Рабочий объём q Н= 3.2 см3/об;
Частота вращения nН = 1500 об/мин;
Номинальная мощность N Н = 1.34 кВт;
Объёмный КПД (коэффициент подачи) η ОН = 0.69;
КПД η = 0.4.
Так, как насос нерегулируемый, то фактическая подача насоса Q НФ будет равна его номинальной подаче Q НОМ:
где:
Q НОМ – номинальная подача насоса, л/мин;
Q НФ – фактическая подача насоса, л/мин.
В общем виде:
Выбор рабочей жидкости
От свойств рабочей жидкости (далее по тексту РЖ) существенно зависят эксплуатационные качества, КПД и долговечность работы гидросистемы. Наиболее чувствительны к качеству РЖ являются насосы и гидромоторы, в паспортных данных которых приведены рекомендуемые сорта РЖ и тонкость фильтрации. В нашем случае основным показателем свойств РЖ служит вязкость при рабочей температуре жидкости в системе. При этом необходимо учитывать, что применение РЖ с пониженной вязкостью приводит к возрастанию утечек в системе, а повышенная вязкость увеличивает потери давления в гидролиниях Учитывая температуру окружающей среды t0 = -10 °С рабочую температуру жидкости в системе принимаем t Ж = 50 °С, [2, с. 22].
Определяем предварительную оптимальную вязкость РЖ по формуле, учитывающей давление в системе и температуру окружающей среды:
где:
рMAX – максимальное давление в гидросистеме, МПа;
t0 – температура окружающей среды, °С;
ν – оптимальная кинематическая вязкость РЖ, сСт.
По расчётной вязкости из приложения 2 [2, с. 49] выбираем РЖ с ближайшим значением кинематической вязкости и температурой застывания не менее чем на 10 °С ниже заданной температуры окружающей среды.
К заданным параметрам выбираем масло МГ-32А с характеристиками:
ν - кинематическая вязкость при 50 °С 20 сСт;
температура застывания -40 °С;
температура вспышки 180 °С;
плотность ρ 885 кг/м3;
коэффициент температурной кривой вязкости m 9.34;
коэффициент температурной кривой вязкости n 3.675
Выбранное масло МГ-32А проверяем по рекомендуемому диапазону вязкости ν Р при работе насоса или мотора и по допускаемой вязкости ν П при пуске насоса [2, с. 61].
|
Допустимые диапазоны вязкости РЖ и необходимые тонкости фильтрации для выбранных насоса и гидромотора заносим в Таблицу 2.2
Таблица 2.2
Тип гидромашин | Рабочий диапазон вязкости ν Р, сСт | Максимально допустимая вязкость при пуске ν П, сСт | Рекомендуемая тонкость фильтрации Δ, мкм |
Насос БГ12-41Б | 17-400 | ||
Мотор Г15-21Р | 10-220 | --- |
Определяем вязкость РЖ при пуске насоса:
где:
ν П- кинематическая вязкость при t0, °С;
t0 – температура окружающей среды, °С;
m, n – коэффициенты температурной кривой вязкости;
Сопоставив данные убеждаемся, что выбранное масло по своим характеристикам подходит к выбранным гидроаппаратам.
Выбор дросселя
При последовательной установке дроссель подбирается по требуемому расходу и рабочему давлению в магистрали, где он установлен. При этом предпочтение отдаётся выбору дросселя с ближайшим меньшим расходом для увеличения жёсткости механической характеристики, глубины и точности регулирования.
По таблице 3 приложения 3 учебного пособия [2, с. 54] выбираем дроссель Г77-31Б с характеристиками:
Расход жидкости номинальный Q НОМ 3.2 л/мин;
Расход жидкости максимальный Q МАКС 4 л/мин;
Рабочее давление номинальное р НОМ 10 МПа;
Рабочее давление максимальное р МАКС 12 МПа;
Перепад давления Δр при Q НОМ 0.15 МПа.
Определяем максимальную площадь проходного сечения:
где:
f MAX – максимальная площадь проходного сечения, мм2;
Δр НОМ – максимальный перепад давления дросселя, МПа;
Q НОМ – номинальный расход дросселя, л/мин;
Выбор обратного клапана
Выбор обратного клапана осуществляем из таблицы 5 приложения 3 учебного пособия [2, с. 54] по расходу и давлению в магистрали, где он установлен.
Расход и давление в магистрали с обратным клапаном согласно расчётам, составляют:
Q Т = 3.181 л/мин; р Т = 4.363 МПа.
В данном случае выбираем обратный клапан Г51-31 с характеристиками:
Расход жидкости номинальный Q НОМ 16 л/мин;
Расход жидкости максимальный Q МАКС 25 л/мин;
Рабочее давление номинальное р НОМ 20 МПа;
|
Рабочее давление максимальное р МАКС 22 МПа;
Перепад давления Δр при Q НОМ 0.25 МПа.
Выбор гидрораспределителя
Согласно задания требуемое реверсивное движение гидромотора с разгрузкой всех магистралей во время паузы обеспечивается переключением распределителя с задержкой его в нейтральной позиции во время паузы. Для этого выбираем гидрораспределитель Р четырёхлинейный трёхпозиционный исполнение №14 по гидросхеме [1, с. 71].
Согласно требуемому расходу РЖ и давлению в системе (Таблица 2.1) составленной гидросхемы по таблице 6 приложения 3 учебного пособия [2, с. 55] выбираем распределитель Г71-31 с характеристиками:
Расход жидкости номинальный Q НОМ 8 л/мин;
Расход жидкости максимальный Q МАКС 12.5 л/мин;
Рабочее давление номинальное р 20 МПа;
Потеря давления за один проход Δр НОМ 0.15 МПа.
Выбор гидромагистралей
Так, как в задании курсовой работы не задано местоположение агрегатов в пространстве и их относительная подвижность, то принимаем положение, при котором все аппараты кроме гидромотора смонтированы рядом в одном месте на насосной станции и соединены между собой жёсткими магистралями из стальных холоднодеформированных труб. Принимаем, что гидромотор соединён с остальной частью гидросхемы гибкими рукавами высокого давления длиной 2м.
Для расчёта трубопроводов определяем скорости жидкости в линиях гидросхемы по эмпирической формуле [2, с. 26] учитывая, что 2.5≤ р Т≤5 Мпа.
Для всасывающих трубопроводов:
Для нагнетающих трубопроводов:
Так, как в гидросхеме используется реверсивный гидромотор, трубопроводы 8, 9, 10, 11, 12 в своей работе будут являться попеременно, то напорными, то сливными. Поэтому при расчёте их внутреннего диаметра считаем данные трубопроводы сливными, трубопроводы 13, 14, 15,16 также являются сливными и согласно методическим указаниям [2, с. 26] скорость жидкости в таких трубопроводах равна 2 м/с.
Расходы в магистралях определены ранее в пункте 2.2.3 курсовой работы, следовательно, можем найти диаметры необходимых трубопроводов по формуле:
где:
di – диаметр соответствующего трубопровода, мм;
Qi – расход жидкости в соответствующем трубопроводе, л/мин;
Vжi – скорость жидкости в соответствующем трубопроводе, м/с;
i – номер соответствующего трубопровода.
Расходы и скорости жидкости в всасывающих трубопроводах одинаковы, поэтому:
В трубопроводах 3, 4, 5, 6, 15 и 16 расходы и, следовательно, скорости жидкости одинаковы:
В трубопроводах 8, 9, 10, 11, 12 и 13 расходы и, следовательно, скорости жидкости одинаковы:
Выбираем рукава высокого давления для магистралей 8 и 9 по ГОСТ 6286-73 с учётом действующего в линиях давлений:
|
Рукав 1-6-19 ХЛ ГОСТ 6286-73.
Для выбора жёстких трубопроводов 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11 и 12, используемых в нагнетательных линиях рассчитываем толщину стенки трубопровода по формуле:
где:
δmin – толщина стенки соответствующего трубопровода, мм;
σ – допустимое напряжение на разрыв для материала трубопровода, МПа;
Кб – коэффициент безопасности (для курсовой работы Кб =3);
р – давление в соответствующем трубопроводе, МПа.
Диаметры и давления в трубопроводах 4, 5, 6 аналогичны трубопроводу 3, поэтому и толщины стенок трубопроводов будут одинаковы:
Для трубопровода 7:
Для трубопроводов 10, 11 и 12:
Для трубопровода 13:
Для трубопроводов 15, 16:
Для трубопровода 14:
Согласно расчётам и учебного пособия [2, с. 26] для всех трубопроводов выбираем толщину стенок 0.5 мм.
По ГОСТ 8734-75 выбираем трубы для трубопроводов и данные сводим в таблицу 2.3:
Таблица 2.3
№ трубопровода | Марка трубы | ||
8. 9 | Рукав 1-6-19 ХЛ ГОСТ 6286-73. | ||
1, 2 | Труба | 13х0.5х1250 ГОСТ 8734-75 | |
Д ГOCT 8733-74 | |||
3, 4, 5, 6, 7, 14, 15, 16 | Труба | 7х0.5х1250 ГОСТ 8734-75 | |
Д ГOCT 8733-74 | |||
10, 11, 12, 13 | Труба | 8х0.5х1250 ГОСТ 8734-75 | |
Д ГOCT 8733-74 |
Рассчитываем фактические скорости рабочей жидкости в трубопроводах:
Выбор фильтров
Фильтры обеспечивают в процессе эксплуатации гидропривода необходимую чистоту масла, работая в режимах полнопоточной или пропорциональной фильтрации во всасывающей, напорной или сливной линиях гидросистемы. Наиболее подходит для заданной гидросистемы фильтр Ф10Н-16-10 [2, с. 26] с характеристиками:
Δ – тонкость фильтрации 10 мкм;
р – рабочее давление 6.3 МПа;
Qф – номинальный расход 16 л/мин;
Δр – потери давления при Qф 0.06 МПа.
Список литературы
3.
4.
1. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1995. – 448 с.: ил.
2. Скорняков Н.М. Проектирование и расчёт объёмной гидропередачи: учеб. Пособие. – 2-е изд., испр. И доп. / Н.М. Скорняков, В.В. Кузнецов, К.А. Ананьев; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2005. 68 с.
3. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы: Справочник. – М.: Машиностроение, 1982. – 464 с. Ил.
4. Скорняков, Н. М. Проектирование и расчёт объёмной гидропередачи: учеб. пособие / Н.М. Скорняков, В.В. Кузнецов, К.А. Ананьев; Кузбасс. гос. техн. ун-т. – Кемерово, 2010. – 104 с.
5. ГОСТ 24679-81. Гидрораспределители золотниковые четырёхлинейные на Рном до 32 МПа. Технические условия.
Введение
Силовые гидростатические приводы можно классифицировать по давлению, способу регулирования, виду циркуляции рабочей жидкости, способам управления и контроля.
По давлению различают гидроприводы низкого (до 2,5 МПа), среднего (2,5–6,3 МПа) и высокого (6,3–50 МПа) давлений. Первые применяются в машинах, где имеются незначительные нагрузки и малый уровень колебания давления. Приводы среднего давления используются наиболее часто и отличаются высокой жёсткостью механической характеристики и точностью воспроизведения параметров движения (скорости, величины перемещения) при сравнительно малой стоимости гидроаппаратуры.
Приводы высокого давления используются в тяжёлых машинах и позволяют получить большую выходную мощность при ограниченных размерах гидродвигателей.
По способу регулирования скорости выходного звена различают гидростатические приводы с машинным (объёмным) и дроссельным регулированием.
При машинном способе регулирование скорости движения гидродвигателя осуществляется изменением рабочего объёма гидромашин (насоса, гидродвигателя). При дроссельном – путём установки регулируемого гидравлического сопротивления (дросселя или регулятора потока), которое ограничивает расход рабочей жидкости, поступающей в гидродвигатель.
Регулируемые гидромашины – насосы и гидромоторы – более дорогостоящие, чем нерегулируемые, и, будучи более сложными, менее долговечны. Поэтому, используя машинное регулирование гидропривода, идут на значительные капитальные затраты, но зато благодаря более высокому КПД получают экономию в эксплуатационных расходах, т.е. в стоимости энергозатрат. Ввиду этого машинное регулирование гидропривода обычно применяют, когда существенными являются энергетические показатели, например, для гидроприводов большой мощности (N > 6 кВт) и с длительными режимами их работы. Гидроприводы с дроссельным регулированием и дешёвыми нерегулируемыми насосами и гидродвигателями используют обычно в маломощных системах (N < 6 кВт), а также когда режимы работы гидропривода кратковременные.
Раздел 1
1.
2.
Краткое описание гидросистемы с гидродвигателем при регулировании скорости в обратном направлении
Перед выбором гидроаппаратов и выполнением расчётов составляем предварительную гидросхему привода из типовых гидравлических устройств, обеспечивающих заданный цикл работы.
Так, как предполагается разгрузка всех магистралей гидросхемы, то выбираем открытую схему гидропередачи со сливом жидкости в бак, сообщающийся с атмосферой.
Согласно задания требуемое реверсивное движение гидромотора с разгрузкой всех магистралей во время паузы обеспечивается переключением распределителя с задержкой его в нейтральной позиции во время паузы. Для этого выбираем гидрораспределитель Р четырёхлинейный трёхпозиционный исполнение №14 по гидросхеме [1, с. 71].
Для обеспечения регулировки скорости гидромотора ГМ только в обратном направлении устанавливаем обратный клапан КО параллельно регулируемому дросселю (регулятор потока) РП в трубопроводе В между распределителем Р и гидромотором ГМ [1, с. 99].
Для поддержания заданного давления на выходе насоса и защиты системы от перегрузки устанавливаем переливной (предохранительный) клапан КП. Для очистки жидкости и недопущения засорения и преждевременного выхода из строя аппаратов устанавливаем два фильтра с индикацией загрязнённости Ф1 и Ф2 на всасе и нагнетании насоса и фильтр Ф3 с магнитным уловителем на сливе жидкости в бак Б.
Визуальный контроль давления обеспечивает манометр МН, подключённый к нагнетательному трубопроводу через трёхходовой кран (гидровентиль). Гидровентиль защищает манометр от скачков давления при работе системы.
Для контроля температуры жидкости в бак Б устанавливаем термометр Т. Защиту от превышения давления в системе обеспечивают предохранительный (переливной клапан) КП и реле давления РД. При этом настройки приборов защиты имеют селективность: если не сработает клапан КП, то реле давление РД обесточит систему, насос Н выключится, распределитель Р вернётся в исходное состояние и система освободится от жидкости через сливной трубопровод.
На основании вышеизложенного составляем предварительную схему гидросистемы (рис. 2.1.1).
Рисунок 2.1. Предварительная схема гидросистемы
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!