| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
МЕНЮ
| Курсовая работа: Гидравлический расчет объемного гидропривода механизма подачи круглопильного станка2.7. Выбор диаметров трубопроводов Внутренний диаметр трубопровода определяют по формуле , где Q – наибольший расход на расчетном участке гидролинии, м3/с; V – допускаемая скорость движения жидкости, м/с. Для напорной линии: принимаем dн-р = 16 мм Для исполнительной линии, соединяющий распределитель и нештоковые полости гидроцилиндров: принимаем dр-нш = 16 мм Для исполнительной линии, соединяющий распределитель и штоковые полости гидроцилиндров: принимаем dр-ш = 20 мм Для сливной линии: принимаем dр-б = 40 мм 2.8 Выбор рабочей жидкости Таблица 6. Техническая характеристика рабочей жидкости.
2.9. Выбор гидроаппаратуры 2.9.1. Выбор реверсивного золотникового гидрораспределителя. Таблица 7. Техническая характеристика гидрораспределителя.
2.9.2. Выбор фильтра Таблица 8. Техническая характеристика фильтра.
, где ∆р – перепад давления на фильтре при максимальном расходе; Qмакс – пропускная способность фильтра при перепаде ∆р и определенной вязкости жидкости; Qф – фактический расход через фильтр. 2.9.3. Выбор предохранительного клапана. Таблица 9. Техническая характеристика предохранительного клапана.
2.9.4. Выбор манометра Таблица 10. Техническая характеристика манометра.
2.10. Определение потерь давления в гидролиниях Потери напора на каждом участке гидролинии определяем при рабочем ходе как сумму линейных и местных сопротивлений. Линейные потери напора определяем по формуле , где - удельный вес рабочей жидкости, Н/м3; - коэффициент сопротивления трения по длине; ℓ - длина магистрали, м; dт – диаметр трубопровода, м; S – площадь сечения потока в трубопроводе, м2; Q – расход рабочей жидкости через магистраль, м3/с. Определение линейных потерь напора для напорной линии: Определение линейных потерь напора для исполнительной линии. Определение линейных потерь напора для сливной линии: Местные потери напора ∆рм определяем по формуле , Для напорной линии:
Для исполнительной линии: Для сливной линии:
Определив линейные и местные потери на данном участке трубопровода, находим (суммированием) общие потери на участке магистрали. Для напорной линии: Для исполнительной линии: Для сливной линии: 2.11. Определение усилий трения в гидродвигателе. Усилие трения в гидроцилиндре равно: , где Rп и Rш – усилия трения соответственно в уплотнениях поршня и штока. Расчет сил трения в уплотнениях поршня или штока ведут по приближенной формуле. Для резиновых колец круглого сечения , где d – диаметр уплотняемой поверхности, м; qр – сила трения на 1 м длины уплотнения, МН/м. Значения qр в зависимости от диаметра сечения резинового кольца d и давления рабочей жидкости при предварительном (монтажном) сжатии определяется по номограмме (рис. 2). Выбор резиновых манжет для уплотнений гидроцилиндров производят по ГОСТ 6969-54, а резиновых колец – по ГОСТ 9833-61. 2.12. Определение величины давления нагнетания Величину давления нагнетания определяют по силовой характеристике гидроцилиндра. Силовой характеристикой гидроцилиндра является зависимость между давлениями в полостях цилиндра; усилием трения поршня и штока и усилием на штоке. Рис. 2. Номограмма для определения qр Силовые характеристики, например, гидроцилиндра двухстороннего действия с односторонним штоком (рис. 3) имеют вид: - при выходе штока из цилиндра: , - при входе штока в цилиндр: , где рнш и рш – давление в нештоковой и штоковой полостях цилиндра; Fнш и Fш – площади поперечных сечений цилиндра и штока; Rтр – сила трения в уплотнениях поршня и штока; Рвых и Рвх – полезные усилия на штоке при выходе штока из гидроцилиндра или входе в него. Рис. 3. Схема силового гидроцилиндра двухстороннего действия с односторонним штоком При расчете конкретных гидросистем с конкретным гидроцилиндром, например, двухстороннего действия с односторонним штоком (см. рис. 2 и 3), когда рабочий ход совершается при входе штока в гидроцилиндр, давления рнш и рш будут равны: , . В формулах рн-р; рр-нш; рр-б – потери давления в магистралях: соответственно насос – распределитель; распределитель – нештоковая полость; распределитель – бак. ∆рдр, ∆рр, ∆рф – потери давления соответственно в дросселе, распределителе, фильтре при соответствующих расходах рабочей жидкости.
2.13. Выбор насоса Таблица 11. Техническая характеристика насоса.
2.14. Определение объемных потерь (утечек) жидкости Общие потери жидкости в гидросистеме складываются из потерь в насосе ∆Qут.н, гидрораспределителе ∆Qут.р, дросселе ∆Qут.др и потерь в гидроцилиндре ∆Qут.ц (см. рис. 12), т.е.:
Каждый из перечисленных видов потерь можно выразить через удельную утечку, которая представляет собой величину утечки (м3/с), отнесенную к единице давления. В паспортах на гидравлическое оборудование приводятся утечки ∆Qут при номинальном (или максимальном) давлении, поэтому удельные утечки будут равны
Удельные утечки в насосе определяются по формуле , где q – рабочий объем насоса (удельная подача насоса за один оборот), м3/об; n – число оборотов насоса, об/с; Qmax и (рн)max – соответственно максимальная подача и максимальное давление насоса; η0 – объемный КПД насоса. Общие потери жидкости в гидросистеме будут: , где . МПа 2.15. Определение гидравлических потерь в гидросистеме во время рабочего хода
2.16. Определение КПД гидропривода Гидравлический КПД гидропривода:
Объемный КПД гидропривода: . Механический КПД гидропривода учитывает механические потери в насосе и гидроцилиндрах. Механический КПД насоса ηмн равен 0,99. Механический КПД гидроцилиндра: , где Рп – полезное усилие, создаваемое поршнем от давления в полости цилиндра. Оно равно: Н Здесь . Механический КПД гидропривода будет: . Общий КПД гидропривода: . 3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ГИДРОСИСТЕМЫ Тепловой расчет гидросистемы производится для уточнения теплового режима рабочей жидкости в необходимости установки в гидросистеме теплообменника (холодильника). Мощность, Вт, превращаемая в тепло: ,
где Nн = рн Qн – мощность насоса, Вт; рн – давление насоса, Н/м2; Qн – подача насоса, м3/с; η – общий КПД гидропривода. Потери мощности в гидросистеме и есть количество выделенного тепла, т.е. . Суммарная поверхность теплообменника (или бака), необходимая для поддержания заданной температуры рабочей жидкости, при известной температуре окружающей среды будет: , где Крг = τрг/τс – коэффициент продолжительности работы гидропривода под нагрузкой; τрг – время работы гидропривода под нагрузкой, ч; τс – полное время смены, ч; к – коэфиициент теплопередачи от жидкости к воздуху через наружную поверхность гидробака; к = 10 - 15 Ккал/м2∙°С = (10 – 15)1,163 Вт/ м2∙°С – для гидробаков с естественным воздушным охлаждением (открытая вентилируемая поверхность); tж, tв – температура соответственно масла и окружающего воздуха, °С. Чтобы установить необходимость принудительного охлаждения, сначала нужно сконструировать бак. Если поверхность наружных стенок бака Sб окажется меньше вычисленной, то необходима установка холодильника. Объем бака Vб принимают равным двух – трехминутной производительности наоса Qн, т.е.: . Задаемся соотношением ширины, высоты и длины бака в виде прямоугольного параллелепипеда, как 1:2:3. Обычно бак заполняется рабочей жидкостью на 0,8 высоты. Если обозначить ширину бака через x, объем жидкости в баке Vб = x 2(0,8 x)3 x = 4,8 x3. Определяем размеры бака: ширина , высота 2 x, длина 3 x. Находим площадь поверхности бака, участвующую в охлаждении рабочей жидкости: , где S1 – суммарная площадь поверхностей бака, омываемых жидкостью; S2 – суммарная площадь боковых поверхностей, не омываемых жидкостью. У этих поверхностей эффект охлаждения в 2 раза меньше. S1 = 15,8 x2 = 15.8 ∙ 0.0562 = 0.05 м2; S2 = 3,2 x2 = 3,2 ∙ 0.0562 = 0.01 м2. Из сравнения поверхностей Sт и Sб делается заключение о необходимости установки холодильника, т.к. Sт>Sб, необходима установка холодильника. ЛИТЕРАТУРА 1. Лебедев Н.И. Объемный гидропривод машин лесной промышленности. - М.: Лесн. пром-сть, 1986. 2. Халтурин В.М., Мамаев В.В., Пушкарева О.Б. Гидрооборудование машин лесной промышленности: учеб. Пособие, Екатеринбург, 2001. 3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1980. 4. Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. и др. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Минск: Вышайшая школа, 1976. |
Страницы: 1, 2
© 2009 Все права защищены. |