Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Февраля 2015 в 11:15, курсовая работа
Данный курсовой проект позволяет научится читать и составлять гидравлические схемы машин, производить необходимые расчеты и обоснованный выбор гидравлического оборудования по справочной литературе, оценивать энергетические возможности создаваемого привода.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРОПРИВОДОВ
МАШИН
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине “Гидравлические и пневматические системы
гаражного оборудования”
Выполнил: Деханов С. М. гр. 348-3.
Руководитель проекта: Ларионов С. А.
Томск 2011г.
Содержание
Использование гидравлического привода позволяет создавать прогрессивные конструкции машин. Гидропривод обеспечивает возможность передачи больших мощностей при надежной защите и автоматизации управления.
Данный курсовой проект позволяет научится читать и составлять гидравлические схемы машин, производить необходимые расчеты и обоснованный выбор гидравлического оборудования по справочной литературе, оценивать энергетические возможности создаваемого привода.
Задача проектировщика состоит в том, чтобы составить гидравлическую схему, рассчитать привод, подобрать насос, гидродвигатель, систему управления, защиты и вспомогательные органы такими, при которых спроектированный гидропривод имел бы выходные параметры, максимально приближенные к заданным.
Изучаемая машина:
КС – 3577 – 4 Механизм выносных опор
Нагрузка:
Скорость:
Температура окружающей среды: t = 20oC
Протяженность гидролиний:
Всасывающей:
Напорной:
Исполнительной:
Сливной:
Рабочая жидкость выбирается из назначения гидропривода и условий его работы.
Исходя из этого подбираем:
Масло ГОСТ 20799 – 88
Марка И – 30А
Плотность: 916 кг/см3 (при 20оС)
Вязкость: 28….33 сСт (при 50оС)
Температура застывания: -15оС
Температура вспышки: 190оС
Мощность гидродвигателя проектируемого привода определяется по заданной нагрузке и скорости движения. Для приводов возвратно-поступательного движения мощность на штоке цилиндра:
Вт.
Мощность насоса:
Вт.
К = 1,1 коэффициент запаса
Подача насоса (расход):
Р = 20 МПа - рабочее давление насоса.
По мощности и подаче выбираем насос:
Марка насоса: 310,2
Рабочий оббьем: 56 см3/об
Давление: номинальное 20 МПа
максимальное 32 МПа
Частота вращения: номинальная 25 с-1
Номинальный расход: 1,5 дм3/с
Крутящий момент на валу мотора: номинальный 169,4 Н м
Эффективная мощность: 26 кВт
КПД при номинальных параметрах:
Объемный - 0,96
Гидромеханический - 0,95
Полный - 0,91
Масса: 23 кг.
Действительный рабочий объем:
литр/с.
nн – номинальная частота вращения вала насоса
ηон – объемный КПД насоса.
Расчетная подача равна действительной подаче при:
с-1.
Расчетный внутренний диаметр:
где V для всасывающей м/с
напорной м/с
исполнительной м/с
сливной м/с
дм
дм
дм
дм
Действительный диаметр линий выбирается по стандартному ряду выпускаемых труб (таб П. 7.2), принимая
Принимаем: мм
мм
мм
мм
В основе подбора оборудования лежат действительные значения подачи насоса и рабочего давления.
Гидрозамок:
Типоразмер: У 4610.36А
Условный проход: 20 мм
Номинальный расход: 1,7 дм3/с
Давление: номинальное – 16 МПа
максимальное – 21 МПа
Потери давления: 0,4 МПа
Масса: 7 кг.
Секционный распределитель:
Марка распределителя: Р – 20.16
Условный проход: 20 мм
Расход масла: номинальный – 1,7 дм3/с
максимальный – 2,08 дм3/с
Давление: номинальное – 16 МПа
Максимальное число секций: 8
Внутренние утечки: 10 см3/с
Потери давления: 0,7 ÷ 1,0 МПа
Масса: зависит от числа секций.
Линейный фильтр:
Типоразмер: 1.1.32 - 25
Условный проход: 32 мм
Номинальный расход: 1,7 дм3/с
Номинальное давление 0,63 МПа
Потери давления: 0,25 ÷ 0,35 МПа
Тонкость фильтрации: 25 мкм
Ресурс фильтроэлемента: 200 ч
Масса сухого фильтра: 9,7 кг.
Кран:
Кран пробковый из серого чугуна проходной, фланцевый, сальниковый 11ч8бк
Условный диаметр: 100 мм
Длина: 300 мм
Высота: 392 мм
Масса: 28.6 кг.
Объем бака гидропривода:
литр.
B =150 для тяжелых и весьма тяжелых режимов.
Объем бака с теплообменником:
литр.
Потери давления в гидросистеме складываются из потерь во всасывающей, напорной, исполнительной и сливной гидролиниях и потерь в элементах гидрооборудования, установленных на этих линиях и работающих в расчетном цикле.
Потери во всасывающей гидролинии:
- вязкость масла.
Если Re меньше 2300 то коэффициент трения , если больше, то .
Суммарный коэффициент местных сопротивлений:
Потери в напорной гидролинии:
- вязкость масла.
Если Re меньше 2300 то коэффициент трения , если больше, то .
Суммарный коэффициент местных сопротивлений:
Потери в исполнительной гидролинии:
- вязкость масла.
Если Re меньше 2300 то коэффициент трения , если больше, то .
Суммарный коэффициент местных сопротивлений:
Потери в сливной гидролинии:
- вязкость масла.
Если Re меньше 2300 то коэффициент трения , если больше, то .
Суммарный коэффициент местных сопротивлений:
Таблица 1. Расчет потерь давления:
Элемент гидросистемы |
l, м |
d, м |
Q, м3/с |
Re |
λ |
ξ |
ΔP, Па |
Тип устройства |
Всасывающая линия |
1,5 |
0,098 |
0,001386 |
678 |
0,11 |
3,3 |
51,17 |
|
Напорная линия |
3,5 |
0,108 |
0,001386 |
583,8 |
0,128 |
3,5 |
80,26 |
|
Исполнительная линия |
3 |
0,078 |
0,001386 |
808 |
0,093 |
5,2 |
338,5 |
|
Сливная линия |
6 |
0,112 |
0,001386 |
563 |
0,133 |
3,3 |
94,6 |
|
Распределитель |
0,001386 |
570000 |
Р – 20.16 | |||||
Фильтр |
0,001386 |
204000 |
1.1.32 – 25 | |||||
Суммарные потери давления, ΔР |
774564,5 |
|||||||
Суммарные потери давления меньше 10% от рабочего давления.
Выбор нормализованных гидроцилиндров осуществляется по величине хода штока и внутреннему диаметру цилиндра. Ход штока выбирается конструктивно в соответствии с кинематической схемой машины.
Внутренний диаметр цилиндра:
мм.
где - гидромеханический КПД гидроцилиндра.
По расчетному диаметру D принимаем цилиндр:
Внутренний диаметр цилиндра: 100 мм
Диаметр штока: 63 мм
Ход поршня: 200, 250, 320, 360, 400, 500, 560, 630, 710, 800,
Для выбранного гидроцилиндра определяется действительное усилие:
Н.
Действительное усилие Тд не может отличаться от заданного Т не более чем на 10%.
Действительная скорость движения штока:
м/с.
Относительное отклонение в скорости:
Таблица 2. Действительные характеристики привода:
Устройство |
P, МПа |
Q, дм3/с |
N, кВт |
T, кН |
V, см/с |
Тип устройства |
Насос 1 |
20 |
1.386 |
27.72 |
310,2 | ||
Цилиндр 3 |
19.43 |
1.376 |
25.2 |
146.26 |
17.65 |
100/63 |
Распределитель 2 |
19.9998095 |
1.386 |
Р-20.16 | |||
Фильтр 4 |
0.203 |
1.386 |
1.1.32-25 | |||
Бак 7 |
0.1 |
1.386 |
100/300 | |||
Кран 6 |
0.099 |
1.386 |
||||
Гидрозамок 5 |
19.43 |
1.376 |
У4610.36А |
Бак:
Кран:
Насос:
кВт
Распределитель:
Гидроцилиндр:
Фильтр:
Гидрозамок:
1 точка. Номинальное давление и номинальная подача.
2 точка.
Давление клапана выше номинального на 15…..25%
МПа.
МПа
Зона работы гидроцилиндра:
Н – характеристика насоса
С – характеристика сети
ГЦ – характеристика гидроцилиндра
ПК – характеристика предохранительного клапана
ΔPГЦ – диапазон работы гидроцилиндра
ΔPС – диапазон работы сети
ΔPКЛ – диапазон работы предохранительного клапана
1. Мельников В. И. Регулирование обьемных гидроприводов машин. – Томск.: ТГАСУ, 1999.
2. Гидравлические машины, гидропривод мобильных машин/ Алексеева Т. Е., Галдин Н. С., Шерман Э. Б., Воловиков Б. Л. – Омск, 1987.
3. Проектирование гидроприводов машин: Методическое указание/ – Томск.: ТГАСУ, 2001.