Расчет диаметра поршня и выбор гидроцилиндра

Методика расчета объемного гидропривода возвратно-поступательного перемещения (с гидроцилиндром)

Контрольную работу выполнил студент гр. ТМ-23 Чепкий К.

Принял доцент Аврунин Г.А.

Харьков 2015

Содержание

1. Исходные данные для расчета объемного гидропривода

2. Расчет диаметра поршня и выбор гидроцилиндра

2.1 Расчет скорости поршня и потребляемого расхода

2.2 Предварительный расчет давления в объемном гидроприводе и определении объема насоса

3. Расчет КПД объемного гидропривода

3.1 Максимальная механическая мощность объемного гидропривода

3.2 Расчет потребляемой насосом мощности

4. Выбор диаметров трубопроводов и условного прохода гидроаппаратов

5. Выбор сорта рабочей жидкости

Выводы по курсовой работе

Исходные данные для расчета объемного гидропривода

1. Усилия, развиваемые гидроцилиндром при подводе РЖ в различные полости: бесштоковую (поршневую) F2 и штоковую F1 для гидроцилиндров двухстороннего действия, Н;

2. Ход поршня Lп гидроцилиндра, мм;

3. Время t перемещения поршня гидроцилиндра из одного крайнего положения в другое (прямой ход при движении штока наружу и обратный ход при движении штока внутрь гидроцилиндра), с

4. Конструктивные особенности гидроцилиндра в части крепления штока и корпуса (на проушинах, лапах, цапфах и др.);

5. Значения номинального рном (допускаемого при работе без ограничения по времени) и максимального рмакс давлений, которыми обычно задаются исходя из номенклатуры выпускаемых гидроустройств (насоса, гидроцилиндра и гидроаппаратуры управления и защиты от перегрузок), МПа;

6. Значение номинальной частоты вращения приводящего двигателя nдв насоса гидропривода, мин;

7. Диапазон изменения скорости гидроцилиндра в эксплуатации (при необходимости).

Целью расчета объемного гидропривода является определение: диаметров поршня и штока (плунжера) гидроцилиндра; скорости перемещения поршня (плунжера); расхода, потребляемого гидроцилиндром; допустимой нагрузки на гидроцилиндр; рабочего объема насоса и мощности приводящего двигателя; КПД объемного гидропривода, диаметры трубопроводов и условный проход гидроаппаратов.

Гидравлическая принципиальная схема объемного гидропривода с дроссельным регулированием скорости гидроцилиндра представлена на рис. 1 и включает следующие гидроустройства: насос Н с приводящим двигателем "м"; гидроцилиндр Ц; гидрораспределитель Р (четырехлинйный, трехпозиционный с электромагнитным управлением, 14-я схема коммутации каналов в среднем положении – каналы p, A, B и T объединены и поэтому насос Н разгружен от давления); гидродроссель ДР на входе в гидроцилиндр; предохранительный клапан КП; манометры МН1 ...МНЗ; гидробак Б.

На рис. 2 представлена принципиальная гидравлическая схема объемного гидропривода с машинным (объемным) регулированием рабочего объема насоса Н и гидроцилиндром Ц двухстороннего действия и односторонним штоком. Рабочая жидкость нагнетается насосом Н к двухпозиционному четырехлйнейному золотниковому гидрораепределителю Р (шифр схемы – 574), снабженному рукояткой для перемещения золотника 1 фиксатором положения. При поступлении рабочей жидкости в бесштоковую полость (как показано на рисунке) шток гидроцилиндра перемещается вправо (прямой ход), при переключении гидрораспределителя Р в крайнее левое положение шток движется влево (обратный ход). Для защиты от перегрузок служит предохранительный клапан КП (измерения давления по манометру МН), при открытии которого рабочая жидкость слипается в гидробак Б.

Рис. 1.Гидравлическая принципиальная схема объемного гидропривода с дроссельным регулированием скорости гидроцилиндра Ц

Рис 2-Гидравлическая принципиальная схема гидропривода с машинным (объемным) регулированием скорости гидроцилиндра Ц

Расчет диаметра поршня и выбор гидроцилиндра

Для гидроцилиндров с односторонним штоком предварительно определяют диаметр поршня, пренебрегая площадью штока, по следующей формуле

(1)

Принимаем DП=80 мм; где F2 – усилие, действующее на поршень (внешняя нагрузка, которая является задаваемым значением, см. выше), Н, рвх – давление на входе в гидроцилиндр, значение которого должно составлять порядка 75% от номинального

рвх ≈ 0,75рном, МПа. (2)

ήгм – гидромеханический КПД гидроцилиндра (для современных конструкций задаются ήгм = (0,96...0,98). Диаметр поршня DП округляют в большую сторону D*п 1 исходя из стандартных значений: 18;22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63;70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250 и 320 мм, каждому из которых соответствует стандартное значение штока d*1, (если номенклатурой гидроцилиндров предусматривается два или более значений диаметров штока, то предварительно принимают меньшее из них). В современных конструкциях d = (0,25...0,7)Dп, поэтому рекомендуется задаваться средним значением dср ≈ 0,5∙Dп с последующим уточнением по каталогу. В Таблице 1 приведены рекомендуемые типоразмеры гидроцилиндров. Далее с учетом стандартного значения диаметра штока уточняют диаметр поршня

(3)

где

Δр = рвх – рвых

- перепад давлений между входом и выходом из гидроцилиндра (поршневой и штоковой полостями), МПа, рвых – давление на выходе из гидроцилиндра (в штоковой полости), обычно находящееся в пределах рвых = 0,5... 1,0 МПа, причем большее значение принимают для гидроприводов с установкой фильтра или маслоохладителя в сливной линии. При выбранных значениях D*П 2 и d*2 проводят проверку на функционирование гидроцилиндра при тянущей нагрузке, корда шток движется внутрь гидроцилиндра (подводное давления рабочей жидкости в штоковую полость)

(4)

Если условие (4) не выполняется, то необходимо увеличение площади штоковой полости за счет увеличения диаметра поршня. Уточняют рабочий перепад давлений, необходимый для преодоления внешней нагрузки при выбранных диаметрах поршня и штока гидроцилиндра (рабочий перепад давлений)

(5)

Который не должен превышать номинального давления насоса рном (для повышения долговечности объемного гидропривода рекомендуется не превышать давление более 75% от номинального для насоса)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: