Проектирование гидравлического привода

метки: Привод, Исполнительный, Давление, Гидроцилиндр, Схема, Скорость, Односторонний, Гидроаппаратура

В данной курсовой работе осуществляется проектирование гидравлического привода. Предметом разработки является гидравлический циклический привод (ГП) пресса ПГ-200 для изготовления металлочерепицы на ОАО «Северсталь». Проектируемый ГП обеспечивает подъем и опускание пресса.

Под ГП понимают совокупность устройств, предназначенную для приведения в движение механизмов посредством рабочей жидкости под давлением. Применение ГП в промышленности позволяет упростить кинематику механизмов, снизить металлоемкость, повысить точность, надежность и уровень автоматизации. ГП обеспечивает широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости. К основным преимуществам гидропривода следует отнести также достаточно высокое значение КПД.

Гидроприводы имеют и недостатки. Это потери на трение и утечки, снижающие КПД гидропривода и вызывающие разогрев рабочей жидкости. Необходимость применения фильтров тонкой очистки для обеспечения надежности гидроприводов повышает стоимость последних и усложняет техническое обслуживание.

Проектирование гидропривода базируется на применении стандартной гидроаппаратуры.

При выполнении курсовой работы используются материалы таких курсов, как физика, высшая математика, теоретическая механика, детали машин, техническое черчение, математическое моделирование.

1. Расчет и выбор исполнительного гидродвигателя

1 Определение нагрузочных и скоростных параметров ГД

Решение этой задачи производится на основании нагрузочных и скоростных параметров привода, приведённых в задании, и кинематической схемы передаточного механизма между выходным звеном гидродвигателя и рабочим органом установки. Исходные данные для проектирования:

• гидродвигатель поступательного движения (гидроцилиндр);
• движение рабочего органа поступательное;
• максимальное осевое усилие 238Т=2334 кН;
• наибольшая линейная скорость V _max. = 0,01 м/с;

• В нашем случае рабочий орган и выходное звено гидродвигателя совершают поступательное движение.

На основании параметров привода определяются максимальная скорость и максимальное осевое усилие:

V _{д max.} = V_max = 0,01 м/с

R _{д max} = R_max = 2334000 H

1.2 Определение геометрических параметров и выбор ГД

В качестве исполнительного гидродвигателя выбираем гидроцилиндр двухстороннего действия с односторонним штоком. Основными параметрами гидроцилиндра являются: диаметр поршня, диаметр штока и рабочее давление. Рабочим давлением p необходимо задаться, руководствуясь техническими характеристиками привода станка, стандартных ГЦ и насосов и рядом номинальных давлений, регламентируемых ГОСТ 6840-68. При этом необходимо учесть, что ориентировочно должно выполняться соотношение p=2/3p _Н , где p_Н ‒ давление, создаваемое насосом. Величина p₁ принимается равной рабочему давлению, т.е. p₁ =p.

Восстановление шаровой опоры гидроцилиндра

... местах твердость по Бринеллю HB163 — 197. 2.4 Выбор рациональных способы восстановления деталей Опора гидроцилиндра подъема кузова изготовлен как единое целое из стали 45. Закалка ТВЧ. ... наиболее экономичным, поэтому он и выбирается в качестве базового способа восстановления на данном производстве гидроцилиндр кузов обработка восстановление Деталь: Шаровая опора № детали по каталогу 5511−3 502 ...

Диаметр поршня гидроцилиндра определяется по формуле:

где: р ₁ и р₂ — давление соответственно в напорной и сливной полостях гидроцилиндра; р₁ = 32 МПа; Принимаем: р₂ = 0,6 МПа;

• коэффициенты, которые принимаются с учетом выбранной конструкции ГЦ (с односторонним штоком).

мм

По полученному значению D из справочника [1] выбирается стандартный гидроцилиндр, у которого диаметр поршня D _ст. > D

D _ст = 320 мм

Диаметр штока

мм

По справочнику [1] принимаем стандартное значение, ближайшее большее к расчетному: d _ст = 250 мм

Основные параметры гидроцилиндра по ГОСТ 6540 — 68:

D _ст = 320 мм, d_ст = 250 мм, гидроцилиндр с односторонним штоком;

р _ном. =32 МПа.

Обозначение исполнительного гидродвигателя:

Гидроцилиндр ГЦП ГОСТ 6540 — 68

2. Составление принципиальной схемы привода

Составление принципиальной схемы гидропривода начинаем от гидроцилиндра, то есть наносим на схему гидроцилиндр, а затем на его гидролинии устанавливаем регулирующие и направляющие гидроаппараты в соответствии с циклограммой работы привода и способом регулирования скорости. После этого объединяем напорную, сливную и дренажную линии отдельных участков схемы. Последним этапом является изображение гидросхемы насоса (Н), размещение фильтра (Ф), предохранительного клапана (КП), обратного клапана (КО), дросселя (Д) и теплообменника (ТО).

Схема насосной установки окончательно определяется после выбора её модели. Необходимо предусмотреть разгрузку насоса в положении «стоп», что обычно достигается выбором соответствующей схемы реверсивного распределителя (схема).

гидравлический привод давление трубопровод

3. Расчет и выбор насосной установки

Выбор насосной установки осуществляется исходя из требуемых расхода жидкости и давления в гидроприводе.

Для гидроцилиндра с односторонним штоком:

где Q _{П max} , Q_{О max} — максимальные расходы жидкости соответственно при подъеме и опускании стола

F _{1 ст} , F_2ст — эффективные площади стандартного гидроцилиндра соответственно в напорной и сливной полостях

v _{Д max П} , v_{Д max О} — максимальные скорости соответственно при подъеме и опускании, v_{Д max П} = v_{Д max О} = 0,01 м/c;

Административные ресурсы на субнациональных выборах: кейс СПб

... с учетом понимания сущности власти, выборов, человека в конечном счете. Довольно часто, оказывая давление на одни и те же элементы власти, субъекты административных ресурсов предъявляют к ней совершенно ...

Определяем максимальные расходы жидкости:

Из полученных значений выбираем наибольшее.

Номинальная подача насоса должна превышать QП _max : Q_н > Q_{П max}

Величина требуемого давления на выходе из насоса:

р _н =р₁ +Δр_н ,

где: Δр _н — суммарные потери давления в линии, соединяющей насос с гидроцилиндром при подъеме стола

Потери давления могут быть определены только после разработки гидропривода, поэтому предварительно выбор насосной установки производится, приняв:

МПа

На основании полученных значений выбираем модель насоса и двигателя к нему:

На основании полученных значений выбираем модель насосной установки и насоса: 50НР32

Н — насос на номинальное давление 50 МПа;

• Р — радиально-поршневой;

Рабочий объём поршневого насоса, V _p = 32 см³ ;

Номинальная подача Q _н = 54,1 л/мин;

• Частота вращения n = 25 об/мин;
• Номинальная мощность N = 39,2 кВт;

Q _н =54,1 л/мин= 0,0009017м³ /с;

Подача насоса данной установки удолетворяет условию:

Q _н > Q_{П max}

,1 л/мин >48 л/мин

4. Расчет и выбор гидроаппаратуры и трубопроводов

1 Выбор гидроаппаратуры

Параметрами для выбора гидроаппаратуры является величина расхода жидкости и рабочего давления в той линии, где установлен аппарат. Номинальные значения расхода и давления — ближайшие большие к расчетным значениям. Выбранные аппараты должны соответствовать заданному способу монтажа, в данном случае стыкового. Выбор аппаратуры производим из справочника [2].

При выборе направляющей аппаратуры предпочтение отдаём распределителям типа В, отличающимся меньшими габаритами и металлоёмкостью.

РР — реверсивный распределитель

Гидрораспределитель 1Р323-А-Л-44-Т-А-220-50 по ТУ 2-053-1846-87

Q _ном =400 л/мин; Q_max =500 л/мин; p_ном =32 МПа

Р — тип распределителя;

• диаметр условного прохода;
• исполнение по номинальному давлению;
• А — исполнение по способу установки золотника в позицию с пружинным центрированием;
• Л — управление электрическое;

44 — исполнение по схеме 44;

• Т — электромагнит переменного тока;
• А220 — напряжение управления 220В, ток переменный;
• частота тока.

Ф — фильтр напорный

Модель 4ФГМ32-10М(К) УХЛ4 ТУ2-053-5228-90

Q _ном =320 л/мин; p_ном =32 МПа

4 — типоразмер, Ду=40мм;

• ФГМ — фильтр гидравлический масляный;
• номинальное давление 32 МПа;

10 — тонкость фильтрации;

• УХЛ4 — климатическое исполнение.

КО — обратный клапан

Клапан обратный МКОВ 32/3 МР 2 УХЛ ТУ 2-053-1736-85

Q _ном =160 л/мин; Q_{м ах} =400 л/мин;

• МКОВ — клапан обратный встраиваемый с международными присоединительными размерами по DIN 24342;
• условный проход;

3 — номинальное давление 32 МПа;

Прокурорский надзор за исполнением законов при расследовании преступлений

... прокурору. Полномочия прокурора и правовые акты прокурорского надзора за исполнением законов органами дознания и предварительного следствия Полномочия прокурора по надзору за исполнением законов органами, осуществляющими дознание и предварительное следствие, устанавливаются уголовно-процессуальным ...

• М — модульный монтаж;

Р — клапан установлен в линии Р,

2 — исполнение по давлению открытия 0,15 МПА;

• УХЛ — климатическое исполнение.

КП — клапан предохранительный

Клапан предохранительный МКПВ 32/3 МР 9 1.24 УХЛ _ном =250 л/мин; Q_max =350 л/мин;

• МКПВ — клапан предохранительный встраиваемый с международными присоединительными размерами;
• условный проход;

3 — номинальное давление 32 МПа;

• М — модульный монтаж;
• Р — клапан установлен в линии Р;
• исполнение по функционально-конструктивному признаку
• исполнение по давлению;
• напряжение электромагнита;
• УХЛ — климатическое исполнение.

Д — дроссель

Дроссель МДВ-32/3 УХЛ ТУ2-053-1397-78 _ном =320 л/мин; p_ном =32 МПа

МДВ — дроссель встраиваемый;

3 — номинальное давление 32 МПа;

• условный проход, Ду=32 мм;
• УХЛ — климатическое исполнение.

ТО — теплообменник

Теплообменник МО 6,3 ТУ2-053-1168-84

Q _ном =250 л/мин; Q_max =620 л/мин;

• МО — маслоохладители водяные;
• ,3 — давление масла на входе, МПа.

4.2 Расчет трубопроводов

Внутренний диаметр трубопровода:

, мм

где: Q — максимальный расход жидкости в трубопроводе, м ³ /с;

• рекомендуемая скорость течения жидкости в трубопроводе;

Максимально допускаемая толщина стенки трубопровода:

• где: р — максимальное давление жидкости в трубопроводе: р=50 МПа;
• предел прочности на растяжение материала трубопровода:
• = 340 МПа;

К _б — коэффициент безопасности, К_б = 2…5;

• Трубопроводы разбиваем на участки и производим расчёт для каждого участка.

Напорная линия 1-4, 27-28, 25-26, 37-38:

54,1 л/мин (0,0009017м