Расчет гидропривода многоцелевого сверлильно-фрезерно-расточного станка с числовым программным управлением (стр. 7 из 7)

По таблице 7.1 [1] выберем шестеренный насос НШ-10 с номинальным давлением –

, подачей – и скоростью вращения – . Для дальнейших расчетов, запишем его КПД: объемный – , механический – , полный – .

8. Расчет параметров пневмогидроаккумулятора

Расчет параметров пневмогидроаккумулятора проводят на основе уравнения политропы, охватывающего все возможные состояния газа:

(39)

Обозначим общий объем аккумулятора

, объем газа , в конце зарядки при давлении , объем в конце разрядки аккумулятора при давлении . Здесь – полезный объем, аккумулятора; определяемый по формуле:

, (40)

где

– подача насоса;

– время зарядки, равное 10-15 с.

Подставим численные значения и получим, м³:

Объем газа, м³:

(41)

Показатель политропы п зависит от условий работы аккумулятора (теплообмен, продолжительность разрядки) и в качестве средних значений его можно принять 1,1 - 1,3. Минимальное давление газа:

, (42)

где

– рабочее давление (в гидроцилиндре).Отношение давлений , принимают равным 0,5 - 0,7.

,

Подставим численные значения в формулу (41) и получим:

Для обеспечения надежной работы гидросистемы необходимо иметь количество жидкости в аккумуляторе несколько больше полезного объема.

, (42)

где

– коэффициент, равный 1,2 - 1,5.

Полный объем аккумулятора, м³:

, (43)

9. Определение параметров гидропривода

9.1 Определение КПД гидропривода

Полный КПД гидропривода вычисляется по формуле:

, (44)

где

– гидравлический КПД;

– объемный КПД;

– механический КПД;

Гидравлический КПД:

, (45)

где

– давление, развиваемое насосом (см. пункт 6);

– давление в гидродвигателе;

– потери давления (см. пункт 5.1).

Подставляя числа, получим:

Объемный КПД:

, (46)

где

– расход жидкости, поступающей в гидроцилиндр (см. пункт 4.1);

– подача насоса (см. пункт 6).

Подставив значения, получим:

Механический КПД гидропривода, учитывающий потери мощности в насосе и гидродвигателе:

, (47)

где

– механический КПД насоса (см. пункт 6);

– механический КПД гидромотора.

Механический КПД гидроцилиндра:

, (48)

где

– полезная нагрузка на штоке гидроцилиндра, Н;

– потери трения в гидроцилиндре (см. пункт 3.2.1).

Сила, воспринимаемая поршнем гидроцилиндра, Н:

(49)

Подставляя числа в эти формулы, получим:

Теперь можем вычислить механический КПД привода по формуле (47):

Вычислив все составляющие общего КПД, подставим их в формулу (44):

Таким образом, общий КПД данного гидропривода равен

.

9.2 Тепловой расчет гидропривода

Целью теплового расчета является определение размеров резервуара, необходимых для обеспечения выбранной температуры жидкости.

Источниками тепловыделения в гидросистеме являются насосы, трубопроводы, гидроаппаратура и гидродвигатели.

Приняв, что основная теплопередача осуществляется через поверхность бака, значение температуры жидкости

, устанавливающееся при длительной работе гидропривода, определяется из выражения:

, (50)

где

– коэффициент теплопередачи, ;

– площадь поверхности резервуара, , через который осуществляется теплопередача;

– потери мощности в гидроприводе;

– максимальная температура окружающего воздуха ( ).

Количество теряемой в гидроприводе мощности,

:

, (51)

где

– КПД насоса,

– КПД гидропривода.

Подставляя численные значения, получим потери мощности:

Площадь поверхности бака (

), через которую происходит отвод тепла, кВт:

Исходя из условий работы гидропривода, принимаем емкость бака равной минутной производительности насоса:

Список используемой литературы

1. Расчет гидропривода: Метод. указания по курсовой работе для студентов МТФ, АТФ и ФНГТМ / Сост. В. Г. Иванов; Краснояр. гос. техн. ун-т. – Красноярск: КГТУ, 1999. – 47 с.

2. Составление принципиальных гидравлических схем: Методическое указание для студентов машиностроительных и транспортных специальностей/Сост. С. В. Каверзин, В. Г. Иванов: RUNE/ Красноярск, 1994. 58 с.

3. Каверзин С. В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин: Учеб. Пособие / С. В. Каверзин. – Красноярск: ПИК «4 Выбор и расчет параметров гидромоторов››

4. Колка И. А., Кувшинский В. В. «Многооперационные станки››, 1983 г.

5. Свешников В. К., Усов А. А. «Станочные гидроприводы››