ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ - УПИ»
Имени первого президента России Б.Н. Ельцина
Расчетно-графическая работа
по дисциплине « Гидропневмоавтоматика технологического оборудования»
Екатеринбург 2009
Оглавление
1. Исходные данные
2. Составление принципиальной гидросхемы и описание ее работы в автоматическом режиме
3. Расчет рабочих параметров и выбор гидроаппаратуры
4. Построение характеристики системы
Список литературы
1. Исходные данные
тип цикла: «Р-БП-РХ-Р-БО-Т»;
тип гидродвигателя: силовой гидроцилиндр одноштоковый;
схема циркуляции: разомкнутая (открытая);
способ управления циклом: по пути;
тип команды управления циклом: электромагнитное;
регулирование скорости движения ГД: дроссельное с установкой дросселя на выходе из ГД.
рабочее давление в системе:pэф
= 12,5 МПа;
статические нагрузки на выходе:R=17кН;
скорости движения поршня:uРХ
= 3 см/с; uБП
= 8 см/с;
длины хода поршня:lРХ
= 44 см; lБП
= 16 см; lР
= 1,5 см; lТ
= 1,2 см;
длина линий трубопроводов:Lн
= 3,5 м; Lсл
= 3,6 м.
2. 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 распределителей указаны в таблограмме:
Таблограмма
| Фазы цикла | Позиции гидрораспределителя | |
| 7 | ||
| Исходное положение | 0 | |
| Разгон (Р) | а | |
| Быстрый подвод (БП) | a | |
| Рабочий ход (РХ) | a | |
| Реверс | b | |
| Разгон (Р) | b | |
| Быстрый отвод (БО) | b | |
| Торможение (Т) | b | |
Описание работы гидросхемы:
На первой стадии БП жидкость с расходом Qн
подается в поршневую полость гидроцилиндра по трассе 1-7-10, слив происходит по трассе 10-7.
Автоматическое переключение на РХ осуществляется распределителем 7, который передвигается за счёт гидравлического управления, а именно гидроклапана 8, и в позиции «а» открывает поток масла. Оно поступает в распределитель 7.
В крайнем правом положении поршня срабатывает гидроклапан 9, после перевода его в позицию «a» основной гидрораспределитель переводится в позицию «b» и происходит реверс движения поршня, осуществляется БО: масло подается по трассе 1-9-10и сливается по трассе 10-7.
Остановка поршня в любой момент производится путем разгрузки системы от давления через кран управления 6 подключенный с линией нагнетания. Перевод крана 7 в позицию «b» соединяет эту полость с гидробаком, после чего вся жидкость от насоса идет на слив.
3. Расчет рабочих параметров и выбор гидроаппаратуры
Диаметр поршня и штока гидроцилиндра
Максимально необходимый расход жидкости
Минимально необходимое давление при рабочих ходах
гидросхема насос жидкость
По расходу и давлению выбран насос 210,12 – с постоянным рабочим объемом нерегулируемый со следующими характеристиками:
- рабочий объем – 11,6 см3
;
- номинальное давление– 16 МПа;
- максимальное давление– 14,2 МПа;
- номинальная подача– 63,3 л/мин;
- полный КПД– 0,905;
- частота вращения– 2850 об/мин.
Для насоса выбрано масло Т-22:
- вязкость масла– 20∙10-6
м2
/с;
- плотность– 900 кг/м3
.
По расходу жидкости подбираем гидроаппаратуру:
Распределитель золотникового типа ХВ-16 с исполнением 24 и с электромагнитным управлением:
- номинальное давление на выходе– 32 МПа;
- максимальное давление на сливе– 32 МПа;
- расход рабочей жидкости – 125 л/мин;
- максимальные утечки– 370 см3
/мин.
Предохранительный клапан Г 52-25:
- номинальный расход– 125 л/мин;
- номинальное давление настройки– 32 МПа;
- внутренние утечки– 300 см3
/мин.
Фильтр У491.033Б.000 (1.1.32-25):
- номинальный расход– 100 МПа;
- номинальная тонкость фильтрации – 25 мкм;
- номинальный перепад давления – 0,08 МПа.
Для блокировки привода в любом положении – кран БГ71-31.
Диаметр трубопровода в линии нагнетания при допустимой скорости потока v1
= 3,5 м/с составляет
Расход жидкости и диаметр трубопровода в линии слива при v2
= 2 м/с
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 распределителе
в фильтре
Местные потери в линии слива в золотнике
Общие потери давления:
в линии нагнетания
в линии слива
Суммарные
Давление настройки предохранительного клапана
Мощность приводного двигателя насоса
гдеk = 1,25 – коэффициент резерва мощности.
4. Построение характеристики системы
Запишем уравнение характеристики гидросистемы ОГП
Задавая различные значения расхода строим характеристику системы.
P0
=12,5 МПа
А=1,00*1012
Здесь же построим характеристику насоса
Список литературы
1. Дорошенко В.А., Энгель В.Ю. Гидравлика, гидропривод и гидроавтоматика: Методические указания и варианты заданий к расчетно-графической работе. Екатеринбург,УГТУ-УПИ, 1999. 40с.
2. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы: Справочник. М.:Машиностроение, 1988. 464с.