Смекни!
smekni.com

Гидроцилиндр с односторонним штоком (стр. 3 из 3)


×D3) ×Qн2×43) ×1010×Qн2=77,223×1010×Qн2Н×с28

В начале трубопровода гидросистемы необходимо иметь давление р для создания полезной нагрузки на гидродвигателе, а также для преодоления потерь давления Δр, начиная от всасывающей линии до конца сливной линии, то есть:

ртр=р+Dр=р+77,223×1010×Q2н (27)

Насос работает на трубопровод. Поэтому должны соблюдаться условия материального и энергетического баланса, то есть, какая будет подача насоса, такой же расход будет в трубопроводе и какое давление будет создавать насос, такое же давление будет в начале напорного трубопровода.

Эти условия будут выполняться в точке пересечения характеристики насоса рн=f1 (Q) с характеристикой трубопровода ртр=f2 (Q).

Характеристику насоса (рис.2) строим по двум точкам: первая точка (рном; Qном). Вторая точка: р=0, а расход жидкости определится по формуле (28):

Qт=V×nном=86×10-3×960=76,3л/мин (28)

Характеристику трубопровода строим по нескольким точкам, меняя значение расхода жидкости в выражении (27).


Таблица 7 - Значение полного давления в трубопроводе в зависимости от расхода

Q, л/мин 10 20 30 40 50 60 70 77
Ртр, МПа 1,424 1,4858 1,5931 1,7462 1,9367 2,1722 2,4511 2,6724

По точке пересечения характеристики трубопровода с характеристикой насоса - рабочей точке А находится действительная подача Qн=76,4 л/мин, развиваемое им давление рн=2,52 МПа и общие потери Δр=1,12 МПа в трубопроводах гидросистемы.

ркл=1,12×1,15=1,288 МПа

ркл

рном

1,288

6,3

Предварительно выбранный насос удовлетворяет условиям давления в системе.

Зная действительную подачу Qн пересчитываем потери давления в гидроаппаратуре:

В напорной линии: для распределителя:

распр=0,0581 МПа при Q=76,4 л/мин

Для гидроклапана давления:

гидрокл. давл. откр+ Dрном

, где роткр=0,15 МПа (29)

гидрокл. давл. =0,15×106+0,6×106
=0,741 МПа

Для напорного фильтра:

фильтр= Dрном

фильтр=0,16×106

=0,158 МПа

В сливной линии:

Для распределителя:

распр=0,141 МПа при Q=83,16л/мин

Для регулятора потока (расхода):

регулятор. потока=

(30)

где

-коэффициэнт расхода дросселя (
=0,65)

F - площадь отверстия щели (0,094 м2)

регулятор. потока. =

=0, 191 МПа

Общая потеря давления в гидроаппаратуре:

га=Sрiн+Sрiсл =Dрраспрн+Dргидроклапн. давл. + Dрфильтр+ (Dрраспрсл+Dррегю. пот) ×Q/Qн (31)

га=0,0581+0,741+0,158+ (0,141+0, 191) ×0,99=0,7991+0,33=1,129 МПа


Сравнивая потери давления в гидроаппаратуре с общей потерей давления гидросистемы, получим, что оно составляет:

га/Dр=1,129/1,12×100%=100,8% (32)

4. Определение скорости рабочего и холостого хода, времени двойного хода поршня со штоком цилиндра

Уточненная скорость рабочего хода поршня со штоком определяется по формуле


uр. х= (34)

uр. х=76,4×1/ (0,0123-0,001) =76,4/0,0113=6,76 м/мин

Скорость холостого хода определяется по формуле (36):

uх. х=Qн×hоц/F (35)

Скорость холостого хода равна: uх. х=76,4×1/0,0123=6,22 м/мин

Время одного двойного хода поршня без учета сжимаемости жидкости рассчитывается по формуле (37):


t = (36)

где S - ход поршня

Dt - время реверса. Dt=с

. При массе подвижных частей m=230 кг принимаем с=0,055 с1,5×м0.5.

Dt=0,055×

=0,055×0,466=0,0256 с

Используя формулу (37), получаем:

t=0,0113×0,25×60000/76,4+0,0256=2,24с

5. Определение коэффициента полезного действия гидропривода

Коэффициент полезного действия для данной схемы определится по формуле


hг. п= = (37)

где Qн - подача насоса при рн

Рп - полезное усилие на штоке гидроцилиндра

hн - полный К.П.Д. насоса. hн =h0×hм×hг

hг - гидравлический К.П.Д. насоса (hг=1)

h0 - объемный К.П.Д. насоса

hм - механический К.П.Д. насоса


h= (38)

h=76,4/76,3≈1


hм= (39)

hм=0,9/0,97=0,93

hн=1,0×0,93×1,0=0,93

Используя формулу (38), получаем:

hг. п=16000×0,113×60000×0,93/2,52×106×76,4=0,617 (61,7%)

6. Тепловой расчет гидропривода

Рабочая температура масла в гидросистеме должна быть 50…550С.

Установившаяся температура масла определяется по формуле:

, (40)

где tВ = 20…250С - температура воздуха в цехе,

К - коэффициент теплоотдачи от бака к окружающему воздуху, Вт/ (м2·0С)

К=17,5 Вт/ (м2·0С) - при отсутствии местной интенсивной циркуляции воздуха.

Nпот - потеря мощности, определяется, как:

Nпотн×Qн× (1-hгп) /hн (41)

Nпот=2,52×106×76,4× (1-0,617) /0,93×60000=1,321 кВт

Расчетная площадь гидробака F, определяется по формуле (43):

2,54 м2 (42)

где α - коэффициент, зависящий от отношения сторон гидробака: α = 6,4 при отношении сторон бака от 1: 1: 1 до 1: 2: 3.

Используя формулу (41), получаем:

tм=23+1321/ (17,5×2,54) =52,71 0С

Получившаяся температура ниже 55 0С, такая температура допускается.

7. Построение пьезометрической линии

На всасывающей линии существует только потери напора на прямолинейном участке. Они очень малы, значит

В напорной линии потери напора:


Для насоса: = = 291,9 м


Для распределителя:

= =6,73 м

Для гидроклапан давления: = =85,89 м


Для напорного фильтра: = = 18,31 м


Потери в гидроцилиндре : = =424,69 м

В сливной линии потери напора:


Для распределителя: = =16,36 м


Для гидроклапана давления: = =22,14м

Библиографический список

1. Акчурин Р.Ю. Расчет гидроприводов. Учебное пособие. 1998.

2. Богданович Л.Б. Гидравлические приводы. Киев. 1980.

3. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: справочник. 1996.

4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. 1992.

5. ГОСТ 2.781-68 ЕСКД. Обозначения условные графические. Аппаратура распределительная и регулирующая, гидравлическая и пневматическая.

6. Грубе А.Э., Санев В.И. Основы расчета элементов привода деревообрабатывающих станков