Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика технологического оборудования

Расчётно-графическая работа

по гидравлике

«Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика технологического оборудования»

Исходные данные

Цикл:

тип гидродвигателя: силовой цилиндр плунжерный;

схема циркуляции: разомкнутая (открытая);

способ управления циклом: по давлению;

тип команды управления циклом: электромагнитное;

регулирование скорости движения ГД: Объемно схемное отключением параллельно соединённых насосов, дроссельное с установкой дросселя на выходи из ГД.

рабочее давление в системе: pэф = 12,5 МПа;

статические нагрузки на выходе: R1 = 300 кН; R2 = 600 кН;

скорости движения поршня: uБО =7см/с; uРХ1 = 4 см/с; uРХ2 = 2,5 см/с;

длины хода поршня: lБП = 8 см; lРХ1 = 6 см; lРХ2 =4 см;

lТ = 2,2см;

длина линий трубопроводов: Lн = 7 м; Lсл = 7 м.

Составление принципиальной гидросхемы и описание ее работы в автоматическом режиме

По заданным условиям составлена принципиальная гидросхема, реализующая необходимый рабочий цикл в автоматическом режиме. Фазы цикла и соответствующие им позиции распределителя указаны в таблограмме:

Таблограмма

Описание работы гидросхемы:

При БП и РХ1 рабочая жидкость подаётся по трассе 1-6-9, слив по трассе 9-6-3. Дроссель закрыт, гидрораспределитель в положении «а».

При РХ2 открывается дроссель и жидкость подаётся по трассе 1-6-9. Слив по трассе 9-7-6-3.

При БО дроссель закрывается и гидрораспределитель переключается в положение «в», жидкость подаётся по трассе, слив по трассе 5-4-3-1.

Переключение режимов осуществляется: с БП на РХ1 и РХ2 электромагнитом 12 на БО.

Остановка поршня в любой момент производится выключением выключателя13, который переводит гидрораспределитель в положение «О».

Расчет рабочих параметров и выбор гидроаппаратуры

Диаметр поршня и штока гидроцилиндра

Принимаем стандартное значение[1,с.54] d=125мм

Определяем длину штока S=130мм

Выбираем гидроцилиндр с параметрами: D=250мм, d=125мм, S=130мм.

Выбран гидроцилиндр ЦГ-250.140х150.11 (ОАО «Елецгидроагрегат» г. Елец).

Максимально необходимый расход жидкости

Минимально необходимое давление при рабочих ходах

По расходу и давлению выбран насос НШ 63М-3 (ОАО «Гидравлик», г. Грязи)– с постоянным рабочим объемом нерегулируемый со следующими характеристиками [1, с. 45]:

—  рабочий объем – 63 см3;

—  номинальное давление – 21 МПа;

—  максимальное давление – 32 МПа;

—  номинальная подача – 146 л/мин;

—  полный КПД – 0,85;

—  частота вращения – 3000 об/мин.

Для насоса выбрано масло И-20А (АО «Куйбышевнефтеоргсинтез»,

г. Новокуйбышевск) [1, c. 10]:

—  вязкость масла – 23∙10-6 м2/с;

—  плотность – 885 кг/м3.

По расходу жидкости подбираем гидроаппаратуру:

Распределитель ГР-2Р203 (ОАО «Гидроаппарат», г. Ульяновск) [1, c. 100]

—  номинальное давление на выходе – 32 МПа;

—  максимальное давление на сливе – 32 МПа;

—  расход рабочей жидкости – 160 л/мин;

—  полные потери давления – 0,3 МПа

Предохранительный клапан Г54-35М (ОАО «Гидравлик» », г. Грязи) [1, c. 141]:

—  номинальный расход – 200 л/мин;

—  внутренние утечки – 30 см3/мин.

Гидрозамок 1КУ32(РУП «ГСКТБ ГА», г. Гомель, Беларусь) [1, c. 136]:

—  расход рабочей жидкости – 250 л/мин.

—  Давление открывания – 0,05 МПа.

Дроссель КВМК (ОАО «Гидравлик» », г. Грязи) [1, c. 177]:

—  номинальный расход –160 л/мин;

—  номинальное давление – 32 МПа;

—  потери давления — 0,4 МПа

Фильтр 3ФГМ-М (ОАО «Гидравлик» », г. Грязи) [1, c. 313]:

—  номинальный расход – 200 л/мин;

—  номинальная тонкость фильтрации – 25 мкм;

—  номинальный перепад давления – 0,08 МПа.

Расчёт трубопровода

Диаметр трубопровода в линии нагнетания при допустимой скорости потока v1 = 3,5 м/с составляет

S1=2мм

Расход жидкости и диаметр трубопровода в линии слива при v2 = 2 м/с

S2=3 мм

Параметры ОГП при рабочем ходе 1:

Расходы жидкости в трубопроводах:

линии нагнетания

линии слива

Скорости потока в трубах

линии нагнетания

линии слива

Режим течения в трубах

линии нагнетания

– турбулентный;

линии слива

– ламинарный.

Коэффициенты линейных потерь давления

в линии нагнетания

в линии слива

Линейные потери давления в линиях

нагнетания

слива

Параметры ОГП при рабочем ходе 2:

Расходы жидкости в трубопроводах:

линии нагнетания

линии слива

Скорости потока в трубах

линии нагнетания

линии слива

Режим течения в трубах:

линии нагнетания

– ламинарный;

линии слива

– ламинарный.

Коэффициенты линейных потерь давления:

в линии нагнетания

в линии слива

Линейные потери давления в линиях

нагнетания

слива

Суммарные потери давления в гидросистеме:

Местные потери в линии нагнетания:

в гидрораспределителе

в фильтре

в дросселе

в гидрозамке

Местные потери в линии слива:

в гидрораспределителе

в дросселе

в гидрозамке

Общие потери давления:

в линии нагнетания

в линии слива

суммарные

Давление настройки предохранительного клапана

Мощность насоса

Рн=Ркл·QРХ=20,935·1,2·10-3=25,1 кВт.

Мощность приводного двигателя насоса

где k = 1,25 – коэффициент резерва мощности.

Литература

1.  Свешников В. К. Станочные гидроприводы: Справочник. 2004.

2.  Дорошенко В. А. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика технологического оборудования: методические указания и варианты заданий к курсовой расчётно-графической работе. Екатеринбург 2013.

3.  Свешников В. К. Станочные гидроприводы: Справочник. 2004.

4.  Башта Т. М., Руднёв С. С., Некрасов Б. Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для машиностроительных вузов.