БЕЛАРУСКI ДЗЯРЖАўНЫ ТЭХНАЛАГIЧНЫ ўНIВЕРСIТЭТ
Кафедра энергазберажэння, гiдраўлiкi i цеплатэхнiкi
ТЛУМАЧАЛЬНАЯ ЗАПIСКА
ДА КУРСАВОЙ РАБОТЫ
па курсу: "Гiдраўлiка i аб'емны гiдрапрывод"
раздзел: "Аб'емны гiдрапрывод"
тэма: "Разлiк аб'емнага гiдрапрывода и аналiз яго работы"
Распрацаваў: студэнт 3 курса
факультэта ВСiП
спецыяльнасцi ПАiСАI
Катовіч В.С.
Праверыў: Санковiч Я. С.
Мiнск 2003
Змест
Рэферат
Уводзiны
1. Разлiк гiдрацылiндраў
1.1 Разлiк асноўных параметраў ГЦ
1.2 Разлiк ГЦ на трываласць
1.3 Ушчыльненне поршня i штока
1.4 Вызначэнне агульнага ККДз ГЦ
2. Выбар рабочай вадкасцi
3. Падбор гiдраўлiчнай апаратуры
4. Вызначэнне страт вадкасцi
5. Разлiк трубаправодаў гiдрапрывода
5.1 Вызначэнне дыяметра труб
5.2 Разлiк страт цiску ў трубаправодах
6. Вызначэнне цiску помпы i яе папярэднi выбар
7. Рэгуляванне скорасцi руху выхаднога звяна гiдрапрывода
8. Характарыстыкi гiдрапрывода i iх аналiз
8.1 Характарыстыкi помпы i гiдрасiстэмы
8.2 Рэгулятар скорасці (дросель) на напорнай цi зліўной лініі
9. Целавы разлiк гiдрапрывода
10. Разлiк металаемiстасцi
Спiс лiтаратурных крынiц
Дадатак 1
Схема ўшчыльненняў поршня і штока
Схема маслянага бака
Прынцыповая схема гідрапрывода
Графічныя характарыстыкі гідрапрывода
Гідрацыліндр
Фільтр
Рэферат
Курсавая работа на тэму "Разлiк аб'емнага гiдраўлiчнага прывода" складаецца з 43 лiстоў машынапiснага тэксту, якая змяшчае 38 листоў разлiкова-паясняльнай запiскi, 1 лiст разлiка на ЭВМ, 5 лiстоў графiчнага матэрыялу: схема ўшчыльнення поршня i штока, схема масленага бака, прынцыповая схема гiдрапрывода, графiчная характарыстыка гiдрапрывода, помпа, размеркавальнае устройства.
ГIДРАЦЫЛIНДР, ПОРШЭНЬ, ШТОК, ККДз, ВАДКАСЦЬ, ГIДРАўЛIЧНАЯ апаратура, ТРУБАПРАВОД, ПОМПА, СКОРАСЦЬ, ХАРАКТАРЫСТЫКА ПОМПЫ, ДРОСЕЛЬ, ПЛОШЧА, ЭНЕРГIЯ, МЕТАЛАЕМIСТАСЦЬ.
Курсавая работа на тэму "Разлiк аб'емнага гiдраўлiчнага прывода" змяшчае разлiк асноўных параметраў гiдрацылiндраў. У якiм па зададзеным карысным намаганнi задаюцца суадносiнамi дыяметраў поршня i штока, знаходзяць плошчу,таўшчыню сценак i накрывак, вядуць разлiк гiдрацылiндраў на трываласць. Знаходзяць сiлы трэння пры ўшчыльненнi гумавымi кольцамi i шаўронавымi манжэтамi. Вызначаюць агульнае ККДз гiдрацiлiндра.
Праводзяць выбар рабочай вадкасцi i падбор гiдраўлiчнай апаратуры. Для таго, каб забяспечыць рух выхаднога звяна гiдрарухавiка з зададзенай скорасцю неабходна вызначыць падачу помпы з улiкам усiх страт рабочай вадкасцi пры яе руху ад помпы да гiдрарухавiка.
Пры разлiку трубапровадаў гiдрапрывода вызначаюць дыяметр труб, скорасць руху вадкасцi, таўшчыню сценак труб. Страты цiску у трубапровадах складаюцца са страт на пераадолення гiдраўлiчных супрацiўленняу па даўжынi i на пераадолення страт у мясцовых супрацiўленнях. Характэрыстыкi гiдрапрывода i iх аналiз выкарыстоўваюцца на лiсце бумагi А4. Для вызначэння плошчы паверхнi цеплаабмену масленага бака неабходна вызначыць яго памеры i праверыць яго на перагрэў.
Уводзнiы
Гiдраўлiчныя прыводы вельмi шырока выкарыстоўваюцца для ажыцяўлення руху рабочых органаў разнастайных машын (будаўнiчых, дарожных, падЧёмна-транспартных, сельска-гаспадарчых,лясных i iншых), у станкабудаваннi, авiяцыя, кавальска-прэсавым i iншым механiчным абсталяваннi.
Шырокае яго распаўсюджанне вызначаецца значнымi перавагамi пры параўнаннi з iншымi прыводамi: магчымасць атрымлiваць вялiкiя сiлы i круцячыя моманты пры адносна малых памерах гiдрарухавiка; плаўнасць перамяшчэння i бесступенчатае рэгуляванне скорасцi ў вялiкiм дыяпазоне скарасцей; малая iнерцыйнасць; прастата ажыццяўлення прамалiнейных зваротна-паступальных рухаў i аўтаматычнага кiравання рабочымi органамi; простая засцярога ад перагрузак i высокая эксплуатацыйная надзейнасць.
Высокiя кампановачныя ўласцiвасцi гiдраўлiчных сiстэм, якiя заснаваны на канструкцыйнай незалежнасцi знаходжання асобных агрэгатаў, дазваляюць ствараць машыны, якiя маюць высокую прадукцыйнасць, надзейнасць i малую матэрыялаёмiстасць.
АбЧёмны гiдрапрывод складаецца ў асноўным з помпы абЧёмнага дзеяння, выканаўчага гiдрарухавiка, агрэгатаў размеркавання вадкасцi i кiравання, засцярогi сiстэмы ад перагрузак, ачысткi вадкасцi, трубаправодаў. Некаторыя сiстэмы ўключаюць дапаможныя гiдраагрэгаты: зваротныя клапаны, гiдраўлiчныя замкi, дзялiльнiкi патоку i iншыя.
Асновай помпавага абЧёмнага гiдрапрывода зЧяўляецца помпа абЧёмнага дзеяння, якая стварае энергiю цiску рабочай вадкасцi.
Гэта энергiя пераўтвараецца ў механiчную работу з дапамогi абЧёмнага гiдрарухавiка, часцей за ўсё гiдрацылiндра. На практыцы ў гiдрапрыводах прымяняюцца пераважна шасцярончатыя цi пласцiнчатыя помпы.
У якасцi сiлавога выканаўчага гiдраагрэгата (гiдрарухавiка ) прымяняюць поршневыя гiдрацылiндры з аднабаковым, двухбаковымi штокамi цi з дыферэнцыяльным поршнем.
Для кiравання выканаўчымi гiдрарухавiкамi прымяняюць кранавыя цi залатнiковыя размеркавальнiкi. Кiраванне iмi можа быць ручным, электрамагнiтным, гiдраўлiчным цi электрагiдраўлiчным. Спосаб кiравання залежыць ад велiчынi цiску ў гiдраўлiчнай сiстэме, а таксама тыпу кiравання – непасрэднага цi дыстанцыйнага. Калi ў прыводзе некалькi гiдрацылiндраў i патрэбна забяспечыць iх паслядоўную работу, тады прымяняюць напорныя залатнiкi, адзiн з якiх настройваецца на меншы цiск, а другi – на большы (у адпаведнасцi з разлiкам). Калi патрэбна забяспечыць сiнхронную работу гiдрацылiндраў, тады прымяняюць механiчныя сiнхранiзатары, абЧёмныя цi дросельныя дзельнiкi патоку.
Пры неабходнасцi рэгулявання скорасцi руху выканаўчых механiзмаў (штокаў гiдрацылiндраў) у схему гiдрапрывода ўключаюць дроселi цi рэгулятары патоку.
Для прадухiлення ад высокiх цiскаў, якiя могуць узнiкнуць у гiдрасiстэме, неабходна ўключыць засцерагальны клапан, якi часцей за ўсё ставяць на лiнii помпа-размеркавальнiк, у бакавым адгалiнаваннi трубаправода. Калi патрэбна панiзiць цiск на якiм-небудзь участку сiстэмы (у тым выпадку, калi ад адной помпы працуюць два гiдрацылiндры пры розных цiсках) прымяняюць рэдукцыйныя клапаны.
Вельмi часта ў гiдрасiстэме неабходна прадугледзець i рад дапаможных гiдраагрэгатаў, якiя маюць спецыяльнае прызначэнне: узгадняючыя клапаны – для забяспячэння адначасовай работы паралельна ўключаных гiдрацылiндраў; падтрымлiваючыя клапаны – для стварэння супрацьцiску пры зваротным ходзе штока гiдрацылiндра; зваротныя клапаны – для кiравання патокам i пропуску вадкасцi толькi ў адным напрамку; манометры – для кантролю за цiскам ў гiдрасiстэме i г.д.
Для ачысткi масел, якiя прымяняюць у гiдрапрыводах, ад механiчных прымесей у гiдрасiстэме неабходна прадугледзець устаноўку фiльтраў (фiльтр грубай ачысткi – на ўсмоктвальнай лiнii помпы, фiльтр тонкай ачысткi – на нагнятальнай лiнii помпы цi залiўной лiнii гiдрасiстэмы), а для iх захоўвання – маслены бак.
Для злучэння трубаправодаў гiдрапрывода з усiм абсталяваннем прымяняюць металiчныя трубаправоды цi рукавы (шлангi) высокага цiску.
Пры праектаваннi абЧёмнага гiдрапрывода неабходна прымяняць серыйную гiдраапаратуру i другое абсталяванне, якое выпускаецца нашай прамысловасцю.
У адпаведнасцi з заданнем i схемай гiдрапрывода студэнт павiнен самастойна вырашыць наступныя задачы: вызначыць асноўныя памеры гiдрацылiндра, падабраць яго цi запраектаваць; выбраць рабочую вадкасць для гiдрапрывода; падабраць усю гiдраўлiчную апаратуру, якая прыведзена на схеме для праектавання; разлiчыць гiдраправодную сiстэму гiдрапрывода, страты цiску ў ёй i зрабiць папярэднi падбор помпы; даць аналiз iснуючых спосабаў рэгулявання спосабу рэгулявання скорасцi руху выхаднога звяна гiдрацылiндра; скласцi прынцыповую гiдраўлiчную схему гiдрапрывода ў адпаведнасцi з абазначэннем гiдраўлiчнай апаратуры згодна з ЕСКД; разлiчыць i пабудаваць рэгулiровачную характарыстыку гiдрапрывода i зрабiць канчатковы выбар помпы; разлiчыць цеплавы рэжым работы гiдрапрывода i вызначыць матэрыялаёмiстасць.
1. РАЗЛIК ГIДРАЦЫЛIНДРАЎ (ГЦ)
Гiдраўлiчныя рухавiкi прызначаны для пераўтварэння энергii цiску патоку рабочай вадкасцi ў механiчную энергiю руху выхаднога звяна (штока гiдрацылiндра).
1.1 Разлiк асноўных параметраў ГЦ
Асноўнымi параметрамi гiдрацылiндраў з’яўляюцца ўнутраны дыяметр цылiндра (дыяметр поршня) D, дыяметр штока d, рабочы цiск, ход поршня L.
Дыяметр поршня вызначаюць па формуле:
P = p*s,
дзе P - зададзенае карыснае намаганне, Н; p - папярэдне прыняты цiск у ГЦ, Па; s - эфектыўная (рабочая) плошча поршня пры рабочым ходзе (калi пераадольваецца зададзенае намаганне), м2.
Папярэднi цiск прымаецца з рада намiнальных цiскаў па ДАСТ 12445-80. Пры выбары цiску ўлiчваюць велiчыню пераадольваемага намагання. Мы прымаем p1 = 4 МПа, p2 = 6.3 МПа, таму што P1 = 8 кН, P2 = 15 кН
Велiчыня эфектыўнай плошчы s залежыць ад канструкцыi ГЦ i вызначаецца па адпаведнай формуле:
s = pd2/4;
(т.ш. у нашым выпадку ГЦ з аднабаковымi штокамi).
Спачатку вылiчваем плошчу s , а потым знаходзiм значэннi D i d . Для разлiку дыяметраў зададзiм адносiны ў залежнасцi ад цiску: пры p > 5 МПа d/D = 0,75;
S1 = P1/p1 = 8000/4000000 = 0.002 м2 .
D12 = (4*S1)/p .
D1 = 0.050475 м .
d1 = D1*0.75 = 0.037857 м;
S2 = P2/p2 = 15000/6300000 = 0.00238 м2
D22 = (4*S2)/p .
D2 = 0.055073 м
d2 = D2*0.75 = 0.041305 м
Знойдзеныя дыяметры акругляюць да блiжайшага стандартнага па ДАСТ 12447-80 (таб. 1.1).
D1 = D2 = 65 мм; d1 =40мм, d2 = 45 мм;
З умовы захавання падоўжнай устойлiвасцi штока суадносiны памiж ходам поршня L i яго дыяметрам D не павiнны быць болей за 10, г.зн. (L/D) <= 10. У нашым выпадку L/D = 0.4/0.065 = 6,15
З улiкам прынятых стандартных дыяметраў пералiчваем сапраўдны рабочы цiск p: