Разработка и расчет гидропривода (стр. 2 из 3)
Чем выше давление, тем выше требования к качеству (класс точности, чистота обработки, материал) сопрягаемых деталей, к жесткости конструкции в целом. При давлениях свыше 20-25 МПа в жидкости могут возникать упругие колебания, вызывающие гидравлические удары в системе, вибрацию подвижных деталей, усложняется уплотнение подвижных и неподвижных соединений.
Поэтому из стандартного ряда назначаем давление Рн=10 МПа.
2.2 Расчет размеров и подбор гидродвигателя. Выбор типа гидродвигателя и определениедавления, реализуемого на нем
Тип гидродвигателя (гидроцилиндр, поворотный гидродвигатель или гидромотор) определяется в соответствии с заданным характером движения выходного звена. От параметров гидродвигателя – номинального давления
и номинального расхода 
в конечном итоге зависят аналогичные параметры насоса.По заданию вид движения выходного звена – возвратно-поступательное, значит тип гидродвигателя – гидроцилиндр.
Ориентировочное давление в рабочей полости гидродвигателя
где
- давление, развиваемое насосом, соответствует номинальному рабочему давлению принятому ранее; Рн=10 МПа; 
- гидравлический К.П.Д. системы.Предварительно его можно принять в пределах 0,7-0,8. Принимаем
=0.75. 
Для открытой схемы реализуемое гидродвигалем давление составит
2.3 Расчет и подбор гидроцилиндра
Гидроцилиндры могут быть одностороннего действия, когда возвратное движение поршня происходит под действием груза или пружины и двухстороннего,_ когда движение в обоих направлениях осуществляется под действием рабочей жидкости. Во втором случае гидроцилиндры могут иметь односторонний шток, когда скорость возвратного движения не регламентируется, и двусторонний, когда скорость и усилия 2 обоих направлениях должны быть одинаковыми. Указанные обстоятельства должна быть учтены при расчете диаметра поршня. Так как гидроцилиндра с двусторонним штоком, из-за сложности изготовления и увеличения габаритов машины, применяются сравнительно редко, то выбираем гидроцилиндр одностороннего действия.
Рассчитываем диаметр поршня
где
- механический К.П.Д. гидроцилиндра, ориентировочное значение его 0.9 
По вычисленным значениям Рдв и Dc учетом заданного хода поршня Sвыбираем типоразмер гидроцилиндра [4, стр 359] 4009-4635010.
Техническая характеристика: D=70 мм; Рн=10 МПа; S=140 мм.
Уточненное давление в рабочей полости гидроцилиндра Рдв:
Расход жидкости на гидроцилиндр составит
2.4 Выбор гидроаппаратуры и вспомогательных устройств
Гидроаппаратура служит для изменения параметров потока жидкости (давления, расхода, направления движения) или для поддержания их на заданное уровне. К ней относятся: гидродроссели, гидроклапаны различного назначения, парораспределитель.
При выборе гидроаппаратуры следует исходить из ее местоположения на разработанной принципиальной схеме.
По исходными параметрами для поиска типоразмера гидроаппарата являются номинальное давление в системе РН и номинальный расход Qпринимаемый здесь по рассчитанному расходу для гидродвигателя Qдв.
Гидрораспределители по конструкции могут быть крановые и золотниковые (весьма редко - клапанные). Крановые гидрораспределители используются для давлений в системе не выше 10 МПа из-за значительных статических усилий, прижимающих пробку к корпусу и затрудняющих ее поворот. Наиболее широко распространены гидрораспределители золотникового типа. По числу позиций золотника они подразделяются на двух- трex- и четырехпозиционные. Двухпозиционные используются обычно длягидроцилиндров одностороннего действия, Трехпозиционные имеет кроме нейтрального два рабочих положения, при которых напорная линия связывается с одной или другой полостью гидроцилиндра или с одним из двух каналов гидромотора, в зависимости от требуемого направления перемещения выходного звена. В четырехпозиционных, помимо указанных, имеется так называемое плавающие положение, когда напорная линия и обе полости гидроцилиндра связаны с гидробаком. Жидкость при этом может перетекать из одной полости гидроцилиндра в другую.
Для данного гидроцилиндра выбираем трехпозиционный золотник реверсивный с электрогидравлическим управлением. Выбираем типоразмер золотника [4]: Г63-13
Характеристика золотника Г63-13:
Номинальный расход масла - 0,58 дм3/с;
Номинальное давление - 20 МПа;
Потеря давления при номинальном расходе, не более - 0,3 МПа;
Утечки через зазоры золотника при номинальном давлении - 0,005 дм3/с;
При выборе конструкции гидроклапана следует учитывать его функциональное назначение в разрабатываемом гидроприводе: предохранительный, переливной, обратный, редукционный. В данной используется два клапана: переливной и предохранительный.
Выбираем по каталогу клапаны [4]:
- предохранительные и переливные – БГ52-13
Характеристика клапана БГ52-13:
Номинальное давление 5…20 МПа;
Номинальный расход 0,58х10-3 м3/с;
Минимальный рекомендуемый расход 0,08х10-3 м3/с;
Перепад давления на клапане 0,5 МПа;
Утечка масла через клапан -
В качестве отделителей твердых частиц используют фильтры и сепараторы. Качество очистки определяется размером задерживаемых частиц: грубая - до 100 мкм, нормальная - до 10 мкм, тонкая - до 5 мкм, особо тонкая - до 1 мкм. Так как в исходных данных работы размер отделяемых частиц не оговорен, то принимаем нормальную степень очистки (размер частиц до 10 мкм).
Параметрами для подбора типоразмера фильтра являются: наименьший размер задержанных частиц, рабочее давление и пропускная способность (по расходу рабочей жидкости).
В данной гидросистеме фильтр расположен на линии слива. Давление там незначительное. Поэтому по каталогу выбираем фильтр магнитно-сетчатый сдвоенный ФМС-12 [4]. Фильтры такого типа предназначены для очистки от примесей минеральных масел вязкостью до 600 мм2/с.
Характеристика фильтра ФМС-12:
Наименьший размер задерживаемых частиц 5…10 мкм;
Наибольшее рабочее давление 0,6 МПа;
Количество магнитов 6;
Диаметр магнитов 55 мм;
Диаметр фильтрующего сетчатого элемента 50 мм;
Количество фильтрующих элементов 16;
Вес фильтра 4.65 кг;
2.5 Выбор рабочей жидкости
В объемном гидроприводе рабочая жидкость служит в качестве носителя энергии, смазки, а также является охлаждающей средой (отводит тепло из системы). В соответствии с назначением к ней предъявляются ряд требований, которым наиболее удовлетворяют минеральные масла и синтетические (силиконовые) жидкости. При выборе марки рабочей жидкости необходима заданная рабочая температура. По заданию t=40 оС.
Подобранный гидроцилиндр работает на минеральном масле вязкостью 18…60 сСт (мм2/с) при температуре 10 – 50 оС. Рекомендовано использовать масло индустриальное 20 и масло индустриальное 30.
Выбираем масло индустриальное 20 ГОСТ 1707-51. Вязкость 20 сСт при t=50 оС, плотность 890 кг/м3.
2.6 Расчет гидролиний
Гидролинии служат для передачи рабочей жидкости между гидроагрегатами, они связывают вое устройства гидропривода в единую систему (схему). К гидролиниям относятся трубопроводы и каналы в корпусах гидравлических устройств.
При расчете гидролинии определяются ее диаметр и гидравлические потери при движении жидкости;
Определение диаметра трубопровода
Значение диаметра трубопровода необходимо для подбора труб гидролинии, выбора гидроаппаратуры и вспомогательного оборудования, расчета гидравлического сопротивления гидролинии.
Расчет проводится по формуле
где Q - расход жидкости м3/с.В данном расчете его можно принять равным Qдв (см, п. 4.2.);
-средняя скорость движения жидкости в трубопроводе, м/с.Величина скорости принимается по рекомендациям, полученным на основании экономических соображений: с увеличением
увеличиваются гидравлические потери, но уменьшается расход материала на изготовление трубопровода, снижается его масса. При давлениях до 5-6 МПа и большой длине гидролинии, когда гидравлическое сопротивление может существенно повлиять на К П Д системы, рекомендуемая скорость 3-4 м/с, при давлениях свыше 10 МПа и малой длине гидролинии, скорость может быть увеличена до 5-6 м/с, во всасывающей линии насоса она не должна превышать 1,5 м/с, а в сливной линии - 2 м/с.