Zadanie_Kur_rab_Gidroprivod2011-1-INPO - копия

		ω				Q
Q = 1	−		ш Q ; Q		=			.
				наиб		ωш
		ωц
наим						1 − ω
							ц

4. Выбираем диаметры гидролиний. Для упрощения расчетов примем диаметр трубопроводов одинаковым для всех гидролиний. В соответствии с рекомендациями примем скорость течения жидкости в трубопроводе vmax =3 м/с.

Расчет необходимо вести по Qнаиб.

ω =	Qнаиб	, откуда диаметр трубопровода d =	4 ω .
	vmax		π

Полученное значение округляем согласно ГОСТ.

7, 8, 9, 10,11, 12,13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28, 30, 32, 34, 35, 36, 38, 40, 50 мм

5. Выбираем рабочую жидкость. Рабочая жидкость должна удовлетворять двум условиям:

–температура застывания должна быть на 15-200С ниже наименьшей температуры окружающей среды;

–при давлении до 7 МПа рекомендуется применять минеральные масла,

имеющие ν50 =( 20...40 ) 10−6 м2/с при t=500C. (см. приложение).

6. Определяем типоразмер направляющего гидрораспределителя. Если по заданию требуется направляющий гидрораспределитель с дистанционным управлением, выбираем тип Г-73.

Типоразмер определяем из условия Qнаиб ≤ Qmax , где Qmax – рекомендуемый

максимальный расход через гидрораспределитель (в таблице – номинальный расход).

7.Определяем типоразмер фильтра из условия Qнаиб ≤ Qmax .

8.Выбираем насос.

Для выбора насоса необходимо знать подачу Q и величину давления

нагнетания рн.

Определим рн

из уравнения

P = (pн − ∆рз − ∆рн−ц ) ωц − Ртр −(∆рз.сл. + ∆рф + ∆рц−б ) (ωц −ωш ),

откуда

ω

Р+ R

р

=

∆р

+ ∆р

+ (∆р

+ ∆р

+ ∆р

)

1

−

ш

+

тр

,

н

з

н−ц

з.сл.

ф

ц

−б

ω

ω

ц

ц

где ∆рз – гидросопротивления в золотнике (необходимо рассчитывать при подаче равной потребной подаче насоса Q).

∆рз = kз Q2 .

kз – коэффициент пропорциональности – kз = ∆pз/ .

Qmax2

∆рз/ – потери давления при номинальном расходе в гидрораспределителе; Qmax – номинальный расход в гидрораспределителе.

∆рн−ц – гидросопротивления в гидролинии насос – гидроцилиндр (необходимо рассчитывать при подаче равной потребной подаче насоса Q).

∆рн−ц			Aн		Q2
	= γ	Σξ+λ				.
					2
			d		2 g ω

Если режим движения ламинарный (Re < 2320), λ = Re75 .

∆рз.сл. – сопротивления в золотнике при сливе (необходимо рассчитывать при наименьшем расходе рабочей жидкости в гидролиниях Qнаим).

∆рз.сл. = kз Qнаим2 .

∆рф – гидросопротивления в фильтре (необходимо рассчитывать при наименьшем расходе рабочей жидкости в гидролиниях Qнаим).

∆р = k Q2 . k = ∆рф/ .

ф ф наим ф Qmax2 ф

∆рц−б – гидросопротивления в гидролинии гидроцилиндр – бак (необходимо рассчитывать при наименьшем расходе рабочей жидкости в гидролиниях Qнаим).

∆р	= γ		Σξ+λ Aс		Qнаим2		.
						2
ц−б					2 g ω
			d

Принимая уплотнения для поршня: U-образные резиновые манжеты. Коэффициент трения f = 0,1…0,13, общая протяженность A=2 см. Уплотнения штока: пакет из шевронных резиновых манжет.

Усилие трения в манжетных уплотнениях поршня

Rм = f πD A p .

Усилия трения в шевронных уплотнениях штока

Rш = πDш A k ,

где k – удельное трение (для данной задачи примем равным 0,22 МПа).

Rтр = Rм + Rш .

Построение нагрузочной характеристики гидропривода

Гидропривод поступательного движения

Нагрузочная характеристика гидропривода выражает зависимость скорости движения выходного звена от нагрузки на нем.

Для нахождения зависимости между нагрузкой R (или крутящим моментом Мкр) и скоростью υпр перемещения поршня силового цилиндра (или частотой вращения вала гидромотора n) воспользуемся формулой

	Qдр =Qц =µωдр	2	∆pдр
			ρ

где µ – коэффициент расхода дросселя, для дросселей золотникового типа µ = 0,4...0,6; ωдp – площадь проходного отверстия дросселя.

Для определения перепада давлений на дросселе гидропривода, составим систему уравнений

р1ω1 = р2ω2 + R + Rш;

р1 = рн −∆рзол1 −∆рн−ц;

р2 =∆рзол2 + ∆рц−б + ∆рдр + ∆рф.

и, решая эти уравнения относительно ∆рдр, получим

∆рдр =(рн −∆рзол1 −∆рн−ц ) ω1 − P + Rтр −∆рзол2 −∆рц−б −∆рф ,

ω2 ω2

где ω1 – площадь поршневой полости гидроцилиндра; ω2 – площадь штоковой полости гидроцилиндра.

Очевидно, что Qц =Qдр =υпрω2 при заданном значении внешней нагрузки R найдем перепад давлений на дросселе, и площадь проходного отверстия дросселя.

	ω =		υпрω2			.
	др			∆рдр
	µ		2
				ρ

Далее для построения силовой характеристики привода зададимся рядом значений R и найдем ∆рдр. Для этих значений ∆рдр найдем скорости перемещения поршня

υ	пр	=	Qц	=µ	ωдр	2	∆рдр	.
			ω		ω
							ρ
		2			2

В случае подключения дросселя параллельно гидродвигателю скорость перемещения поршня определяется по формуле

	υ		=	Q	−µ	ωдр	2	∆рдр	.
		пр		н
				ω		ω		ρ
				2		2

Величину R следует изменять от нуля до максимального значения Rmax, при котором скорость перемещения поршня равна нулю. Все вычисления сведем в следующую таблицу:

R, кН	∆рдр, МПа	υпр, м/с
0
...
...
Rmax

По данным вычислений строится график υпр = f(R)

ПРИЛОЖЕНИЕ

Перепад давлений в фильтре 0,1…0,2 МПа.

Значения коэффициентов местных сопротивлений

	ξ
Резкий поворот на 900	1,12
Плавный поворот на 900	0,16

Буквенные коды элементов на гидравлических и пневматических схемах

(ГОСТ 2.704–76)

Буква	Элемент
А	Устройство (общее обозначение)
АК	Гидроаккумулятор
АТ	Аппарат теплообменный
Б	Гидробак
ВД	Влагоотделитель
ВН	Вентиль
ВТ	Вытеснитель
Г	Пневмоглушитель
Д	Гидродвигатель поворотный
ДП	Делитель потока
ДР	Гидравлический дроссель
ЗМ	Гидрозамок
К	Гидравлический клапан
КВ	Гидроклапан выдержки времени
КД	Гидравлический клапан давления
КО	Гидроклапан обратный
КП	Гидроклапан предохранительный
КР	Гидроклапан редукционный
КМ	Компрессор
М	Гидромотор
МН	Манометр
МП	Гидродинамическая передача
МР	Маслораспылитель

Буква	Элемент
МС	Масленка
МФ	Гидравлическая муфта
Н	Насос
НА	Насос аксиально-поршневой
НМ	Насос-мотор
НП	Насос пластинчатый
НР	Насос радиально-поршневой
ПГ	Пневмогидропреобразователь
ПР	Гидропреобразователь
Р	Гидрораспределитель (пневмораспределитель)
РД	Реле давления
РЗ	Гидроаппарат золотниковый
РК	Гидроаппарат клапанный
РП	Регулятор потока
РС	Ресивер
С	Сепаратор
СП	Сумматор потока
Т	Термометр
ТР	Гидродинамический трансформатор
УВ	Устройство воздухоспускное
УС	Гидроусилитель
Ф	Фильтр

ЦЦилиндр

Условные графические обозначения гидравлических элементов на схемах

(ISO 1219, ГОСТ 2.781–96, ГОСТ 2.782–96)

Насос нерегулируемый с постоянным направлением потока

Фильтр

Гидромотор с нереверсивным потоком, нерегулируемый

Гидромотор с нереверсивным потоком, регулируемый

Гидромотор с реверсивным потоком, нерегулируемый

Гидромотор с реверсивным потоком, регулируемый

Гидроцилиндр двустороннего действия с односторонним штоком

Гидроцилиндр двустороннего действия с постоянным торможением в конце хода со стороны поршня

Гидроцилиндр двустороннего действия с постоянным торможением в конце хода с двух сторон

Гидроцилиндр двустороннего действия с двусторонним штоком

Обратный клапан без пружины

Обратный клапан с пружиной

Напорный гидроклапан прямого действия, нерегулируемый

Напорный гидроклапан прямого действия, регулируемый

Дроссель нерегулируемый

Дроссель регулируемый

Дроссель с обратным клапаном

Управление мускульной силой, рычаг

Механическое управление, пружина

Гидравлическое управление, прямое нагружение

Гидравлическое управление, непрямое нагружение

Электрическое управление, электромагнит с одной обмоткой

Комбинированное управление, электромагнитное и непрямое гидравлическое

Комбинированное управление, электромагнитное или непрямое гидравлическое

Комбинированное управление, непрямое гидравлическое с ручным дублированием

Комбинированное управление, электромагнит и пружина

Номер	Схема	Соединение каналов в
	распределителя
схемы	ГОСТ 2.781–96	переходных положениях
14
24
34
44
54
64

Номер	Схема	Соединение каналов в
	распределителя
схемы	ГОСТ 2.781–96	переходных положениях
64А
74
94
134
154