Розрахунок гідроприводу (стр. 1 из 2)
Завдання
Принципова схема об’ємного гідропривода поступального руху наведена на рисунку 1. Робоча рідина з бака Б подається насосом Н через розподільник Р у робочу порожнину циліндра Ц. Шток циліндра навантажений силою F.
Надлишок рідини, що нагнітається насосом відводиться в бак Б через клапан переливний КП. Для регулювання швидкості робочого органа встановлений дросель ДР. Відпрацьована рідина з порожнини гідроциліндра через розподільник Р і фільтр Ф зливається в бак Б.
За вибраним варіантом схеми гідропривода і заданими у табл.1 вихідними даними, а також взятим значенням робочого тиску, визначити розміри гідроциліндра і підібрати розподільник, дросель, гідроклапан, фільтр. Розрахувати втрати тиску в магістралях привода. Вибрати насос. Розрахувати потужність і к. к. д. гідропривода. Еквівалентну жорсткість ліній взяти ∆Е=0,06 мм, а механічний к. к. д. гідроциліндра ηМЦ=0,90.
Варіант 1: F=80 kH; VП=4,0 м/хв.
Рисунок 1 – Принципова схема гідропривода
Зміст
Завдання. 1
1.Розрахунок довжини гідроліній. 3
2. Розрахунок і вибір параметрів гідроустаткування. 4
2.1. Вибір робочої рідини. 4
2.2. Вибір робочого тиску. 4
2.3. Розрахунок розмірів гідроциліндра. 4
2.4. Розрахунок необхідної витрати рідини. 6
2.5. Вибір гідророзподільника. 6
2.6. Вибір дроселя. 6
2.7. Вибір фільтра. 7
3. Гідравлічний розрахунок системи привода. 8
3.1. Гідравлічний розрахунок трубопроводів. 8
3.2. Визначення втрат тиску в гідросистемі 10
4 Вибір параметрів насоса і гідроклапана тиску. 15
4.1. Вибір параметрів насоса. 15
4.2. Вибір гідроклапана тиску. 15
5. Розрахунок потужності і к. к.д. гідропривода. 17
Список літератури. 18
1.Розрахунок довжини гідроліній
Довжину напірної гідролінії (м) визначаємо за формулою:
lН=1,5+0,1N, (1.1)
де N – сума двох останніх цифр номера залікової книжки, N=2.
lН=1,5+0,1·2=1,7 (м).
Довжина зливної лінії дорівнює:
lЗЛ=1,15· lН (1.2)
lЗЛ=1,15·1,7=1,96 (м).
Довжина всмоктувальної лінії:
lВС=0,2· lН (1.3)
lВС=0,2·1,7=0,34 (м).
2. Розрахунок і вибір параметрів гідроустаткування
2.1. Вибір робочої рідини
Вибір робочої рідини виконуємо залежно від температурних умов, режиму роботи гідропривода і його робочого тиску.
Нормальна температура робочої рідини складає 50-60ºС. Робочу рідину вибираємо за даними маблиці додатку А [1].
Вибираємо масло індустріальне 30, густина ρ=890 кг/м3; кінематична в’язкість ν=28·10-2 м2/с.
2.2. Вибір робочого тиску
Значення робочого тиску (МПа) вибираємо з ряду нормативних, установлених ГОСТ 12445-80 даних [2].
Для умов роботи заданого гідропривода вибираємо робочий тиск
Р=6,3 МПа.
2.3. Розрахунок розмірів гідроциліндра
Площу поршня гідроциліндра визначаємо за вибраним тиском і розрахунковим навантаженням із співвідношення
(2.1)де Se– ефективна площа поршня гідроциліндра, м;
F – зусилля на штоку, Н;
Р – робочий тиск, Па;
– механічний к. к. д. гідроциліндра; 
– гідравлічний к. к. д. гідроапаратури, який визначає втрати тиску в трубопроводах і гідроапаратурі, що входить до складу привода.Попередньо можна взяти
=0,85. 
За отриманою ефективною площею поршня гідроциліндра визначаємо діаметр поршня:
(2.2)де α – відношення діаметра штока до діаметра поршня (α=d/D).
Оскільки Р<10 МПа, α=0,7.
Одержане значення діаметра поршня округлюємо згідно з ГОСТ 12447-80 відповідно до ряду розмірів діаметрів [2].
Приймаємо D=200 мм.
Діаметр штока визначаємо із співвідношення:
d=α·D, (2.3)
d=0,7·200=140 (мм).
Значення d=140 мм є нормативним, тому ми його таким і залишаємо.
За вибраними стандартними значеннями діаметрів поршня D і штока d уточнюємо ефективні площі напірної Sе і зливної Sезл порожнин гідроциліндра.
(2.4) 
2.4. Розрахунок необхідної витрати рідини
Необхідну витрату рідини Qном (м3/с), що надходить у гідроциліндр, знаходимо за формулою
Qном=Vп∙Sе, (2.5)
де Vп – швидкість руху поршня, м/с;
Sе – ефективна площа поршня гідроциліндра, м2.
Qном=0,0667∙0,016014=0,00107(м3/с) =64,2(л/хв).
Необхідна подача насоса буде дорівнювати
Qн=k∙Qном, (2.6)
де k=1,10.
Qн=1,10∙0,00107=0,001177(м3/с) =70,62(л/хв).
2.5. Вибір гідророзподільника
Тип і марку гідророзподільника вибираємо за робочим тиском Р=6,3МПа і максимальною витратою через розподільник Qр=Qзл= =Qном=64,2л/хв [2, с.78, табл.4.4.].
Вибираємо розподільник марки Р(Рн) 323, схема 34 з параметрами:
2.6. Вибір дроселя
Типорозмір дроселя вибираємо за робочим тиском Р=6,3МПа і витратою через дросель Qдр= Qном=64,2л/хв [2, с.146, табл.5.13].
Вибираємо дросель марки МПГ55-14 з параметрами:
2.7. Вибір фільтра
Фільтр і його типорозмір вибираємо за витратою робочої рідини в зливній гідролінії і необхідною для даного гідропривода тонкістю фільтрації.
Тонкість фільтрації визначаємо залежно від типу привода [2, с.296, табл.8.2]:
Номінальна тонкість фільтрації 40 мкм.
Вибір фільтра [2, с.300, табл.8.6]:
Qф= Qзл=64,2л/хв.
Вибираємо фільтр
. 
3. Гідравлічний розрахунок системи привода
3.1. Гідравлічний розрахунок трубопроводів
Розрахунок трубопроводів полягає у визначенні їх діаметрів. Розрахунок виконуємо по ділянках: всмоктувальній (бак-насос), напірній (насос-гідроциліндр.), зливній (гідроциліндр-бак), виділених у гідравлічній схемі. Діаметри трубопроводів визначаємо, виходячи із забезпечення допустимої швидкості течії Vдоп, м/с, рідини.
Отримані діаметри округлюємо до значення, яке рекомендоване ГОСТ 6540-68.
Приймаємо значення допустимих швидкостей на всмоктувальній лінії – 1 м/с, на напірній – 4 м/с, на зливній – 1,6 м/с.
З урахуванням допустимих швидкостей за відомою витратою визначаємо діаметри трубопроводів d, м:
(3.1)де Q – витрата рідини на даній ділянці гідромережі, м3/с.
Для всмоктувальної гідролінії Qвс= Qн=0,001177(м3/с).
Приймаємо dвс=40 мм зі стандартного ряду.
Для напірної гідролінії
(3.2)де Se – ефективна площа поршня в напірній порожнині гідроциліндра, м2;
Vп – швидкість руху поршня, м/с.
Приймаємо dнап=20 мм зі стандартного ряду.
Для зливної гідролінії
(3.3)де Se зл – ефективна площа поршня в зливній порожнині гідроциліндра, м2;
Vп – швидкість руху поршня, м/с.
Приймаємо dзл=32 мм зі стандартного ряду.
Після вибору стандартних діаметрів трубопроводів визначаємо фактичні швидкості в гідролініях.
Фактичну швидкість при робочій подачі в всмоктувальній гідролінії визначаємо за формулою
(3.4) 
Фактична швидкість у напірній гідролінії складає
(3.5) 
Фактична швидкість у зливній гідролінії дорівнює
(3.6) 
3.2. Визначення втрат тиску в гідросистемі
Втрати тиску визначаємо на всмоктувальній, напірній і зливній гідролініях. Величина втрат на кожній ділянці визначається за формулою
(3.7)де
– втрати на тертя по довжині трубопроводу; 
– втрати в місцевих опорах; 
– втрати в гідроапаратах.Втрати тиску
(Па) на тертя по довжині трубопроводу обчислюють за формулою Дарсі-Вейсбаха 
(3.8)