Автоматизированный гидропривод

ГОУ ВПО “Уральский государственный технический университет – УПИ”

Имени первого президента России Б.Н. Ельцина

Кафедра Электронного машиностроения

Оценка работы

Расчетно-графическая работа

по курсу “АГПП”

Вариант №10

Екатеринбург

2009
Содержание

1. Исходные данные. 3

2. Расчет гидросистемы.. 4

2.1. Предварительный расчет основных параметров гидроцилиндра. 4

2.2. Уточненный расчет. 4

2.3. Расчет максимального расхода жидкости. 6

2.4. Выбор оборудования. 7

3. Принципиальная схема системы гидропривода. 7

4. Описание движения потоков жидкости на разных этапах работы гидропривода. 8

1. Исходные данные

Вид гидродвигателя – двухстороннего действия, двушточный (симметричный).

Характер скорости движения:

· для прямого хода – регулируемая для всего хода;

· для обратного хода – постоянная для всего хода.

Технологическая (полезная) нагрузка:

· прямого хода F_п = 35 кН;

· обратного хода F_о = 25 кН.

Масса поступательно движущихся частей m = 50 кг.

Максимальные скорости поступательного движения:

· прямого хода V_{п max} = 2.75 м/мин = 0,046 м/c;

· обратного хода V_{о max} = 4.5 м/мин = 0,075 м/c .

Давление слива P_сл = 0,3 МПа.

Время разгона до V_{о max} t_п = 0,2 c.

2. Расчет гидросистемы

2.1. Предварительный расчет основных параметров гидроцилиндра

Расчет параметров гидроцилиндра при прямом ходе

Определим значение движущей силы прямого хода

Определим диаметр поршня

принимаем рабочее давление Р = 2 МПа, тогда

Выбираем из стандартного ряда диаметр поршня D = 160 мм.

Определим диаметр штока ,

где k = 0,6 (при Р = 2 МПа).

Выбираем из стандартного ряда диаметр штока d = 100 мм.

Выбираем уплотнения:

· между каждым поршнем и цилиндром – три резиновых кольца круглого сечения;

· между каждым штоком и цилиндром – три резиновых кольца круглого сечения.

С учётом размеров поршня и штока получим размеры уплотнений:

диаметр сечения кольца d₂ = 3 мм.

2.2. Уточненный расчет

I

F_дв.пр ≥ F_пр + F_ин.пр + 3∙F_тр.п.пр + F_пд.пр

- сила инерции прямого хода

- сила трения штока прямого хода,

где - удельная сила трения

- сила трения поршня прямого хода

- сила противодавления прямого хода;

Движущая сила прямого хода

F_пр + F_ин.пр + 3∙F_тр.п.пр + F_пд.пр = 39297,06 Н

условие F_дв.пр ≥ F_пр + F_ин.пр + 3∙F_тр.п.пр + F_пд.пр не выполняется, значит необходимо увеличить диаметр цилиндра

Выбираем из стандартного ряда больший диаметр поршня D = 220 мм.

Определим диаметр штока

Выбираем из стандартного ряда диаметр штока d = 140 мм.

F_пр + F_ин.пр + 3∙F_тр.п.пр + F_пд.пр = 42369,09 Н

условие F_дв.пр ≥ F_пр + F_ин.пр + 3∙F_тр.п.пр + F_пд.пр выполняется.

Расчет параметров гидроцилиндра при обратном ходе (проверка)

F_дв.об ≥ F_о + F_ин.об + 3∙F_тр.п.об + F_пд.об

F_о = 25000 Н

- сила инерции обратного хода

Силы трения обратного хода такие же, как при прямом ходе.

- сила противодавления прямого хода;

F_о + F_ин.об+ 3∙F_тр.п.об + F_пд.об = 32383,59 Н

Условие F_дв.об ≥ F_о + F_ин.об + 3∙F_тр.п.об + F_пд.об выполняется

Найденные размеры гидроцилиндра удовлетворяют условиям поставленной задачи.

2.3. Расчет максимального расхода жидкости

Максимальный расход жидкости при прямом ходе

Максимальный расход жидкости при обратном ходе

2.4. Выбор оборудования

Из условий Р = 2 МПа и Q_max = 101,7 л/мин выбираем насос типоразмера Г12 – 25АМ с номинальными параметрами Р = 6,3 МПа и Q_max = 104 л/мин.

Для выполнения требований задания необходим дроссель, распределитель и предохранительный клапан.

Из условий выбираю регулятор расхода типа МПГ 55-25М, рассчитанный на рабочее давление 20 МПа, номинальный расход 200 л/мин, максимальный расход 240 л/мин, минимальный расход 0,15 л/мин.

Распределитель типа В16 с диапазоном расхода 63-240 л/мин и Р до 32 МПа.

Предохранительный клапан по ТУ-053-5749043-002-88 с диаметром условного прохода 32 мм, номинальным расходом 250 л/мин, максимальным расходом 350 л/мин, минимальным расходом 10 л/мин.

3. Принципиальная схема системы гидропривода

4. Описание движения потоков жидкости на разных этапах работы гидропривода

В прямом направлении: технологическая жидкость поступает от неуправляемого насоса через распределитель в левую полость гидроцилиндра, где, преодолевая полезную нагрузку, придаёт штоку определенную скорость. Скорость регулируется посредством регулирования объема подаваемой жидкости с помощью регулирующего устройства дроссельного типа. В это время масло из правой полости через распределитель сливается в бак.

В обратном направлении: жидкость начинает перетекать из левой полости в бак, конец штока отходит от переключателя и он занимает исходное положение, жидкость начинает поступать в правую полость гидроцилиндра, обходя дросселирующий регулятор.