СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Исходные данные
2. Расчёт нерегулируемого объёмного гидропривода возвратно-поступательного движения
2.1. Выбор рабочего давления в гидросистеме
2.2. Определение расчётного давления в гидросистеме
2.3. Определение диаметра цилиндра D и штока d
2.4. Определение расхода рабочей жидкости в гидроцилиндре
2.5. Определение потребной подачи насоса
2.6. Определение наибольшего и наименьшего расходов рабочей жидкости
2.7. Выбор диаметров трубопроводов
2.8. Выбор рабочей жидкости
2.9. Выбор гидроаппаратуры
2.10. Определение потерь давления в гидролиниях
2.11. Определение усилий трения гидродвигателя
2.12. Определение величины давления нагнетания
2.13. Выбор насоса
2.14. Определение объёмных потерь (утечек) жидкости
2.15. Определение гидравлических потерь в гидросистеме во время рабочего хода
2.16. Определение КПД гидропривода
3. Тепловой расчёт гидросистемы
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
гидропривод возвратный поступательный насос
В данной работе производится гидравлический расчёт гидросистемы зажима бревна гидравлической тележкой ПРТ8-2 по исходным данным.
Гидравлические системы широко используются в разных отраслях промышленности. Использование методов гидравлики гораздо легче, надёжнее и практичнее.
Гидроприводом называется совокупность гидроаппаратуры, предназначенной для передачи механической энергии и преобразования движения при помощи жидкости.
Описание работы гидропривода.
Гидронасос создаёт давление нагнетания на напорной линии, которое ограничивается соответственно обратным клапаном, после чего рабочая жидкость поступает на гидрораспределитель, а с него в штоковую полость гидроцилиндра, который совершает рабочий ход при входе штока в гидроцилиндр. При совершении обратного хода, жидкость через гидрораспределитель и дроссель подаётся в нештоковую полость гидроцилиндра. Для контроля давления установлен манометр.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Р – усилие на штоке гидроцилиндра, кН……………………………...15
Vрх – скорость рабочего хода, м/с……………………………………0,08
Vхх – скорость холостого хода, м/с…………………………………..0,05
Напорная линия: длина lн, м…………………………………………….7
Исполнительная линия: длина lн, м……………....................................3
Сливная линия: длина lн, м…………………….....................................5
Местные потери напора в процентах от линейных………………….40
Температура рабочей жидкости t, оС……………………...................70
Температура воздуха t, оС……………………………………………..20
Произвести гидравлический расчет гидросистемы зажима бревна гидравлической тележкой ПРТ8-2 по исходным данным.
Рис. 1. Схема гидравлическая принципиальная механизма зажима бревна гидравлической тележки ПРТ8 - 2: 1 – гидробак; 2 – насос; 3 – фильтр; 4 – гидрораспределитель; 5 – гидроцилиндр; 6 – клапан предохранительный; 7 – золотник включения манометра; 8 – манометр; 9 – всасывающая линия; 10 – напорная линия; 11 – исполнительная линия; 12 – сливная линия.
2. ПОРЯДОК РАСЧЕТА НЕРЕГУЛИРУЕМОГО ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
2.1. Выбор рабочего давления в гидросистеме
Таблица 1
Рекомендуемые рабочие давления в зависимости от усилия на штоке гидроцилиндра
Усилие на штоке гидроцилиндра Р, кН | рр – давление, МПа | |
Длястационарных машин | для мобильных машин | |
10 – 30 | 1,6 – 3,2 | 5,0 – 7,0 |
30 – 50 | 3,2 – 5,0 | 8,0 – 10,0 |
50 – 100 | 5,0 – 10,0 | 10,0 – 15,0 |
Принимаем рабочее давление в гидроцилиндре Рр=2.5 МПа 2.2. Определение расчетного давления в гидроцилиндре, МПа:
.2.3. Определение диаметра цилиндра D и штока d
По величине расчетного давления в гидроцилиндре рр определяем отношение D/d. Рациональное соотношение между рр и d/D следующее:
Рр, МПа | 1,5 | 1,5 – 5,0 | 5,0 – 10 |
d/D | 0,3 – 0,35 | 0,5 | 0,7 – 0,75 |
Таблица 2
Ряд внутренних диаметров D для гидроцилиндров по ГОСТ 6540-68
Основной ряд,мм | 10100 | 12125 | 16160 | 20200 | 25250 | 32320 | 40400 | 50500 | 62630 | 80800 |
Дополнительный ряд, мм | 36280 | 45360 | 56450 | 70560 | 90710 | 110900 | 140 | 180 |
Таблица 3
Ряд рекомендуемых диаметров штока d по ГОСТ 6540-68
Основной ряд,мм | 12 | 16 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 63 | 80 | 100 |
Дополнительныйряд,мм | 14 | 18 | 22 | 28 | 36 | 45 | 56 | 70 | 90 | 110 |
В машинах лесной промышленности широко используются одноштоковые гидроцилиндры двухстороннего действия с демпфированием в конце хода поршня.
Для случая, когда рабочий ход поршня совершается при входе в гидроцилиндр:
,или
Принимаем D = 110 мм
задавшись соотношением d/D, определяем d
Принимаем d = 56 мм
2.4. Определение расхода рабочей жидкости в гидроцилиндре
Таблица 4
Расчетные формулы для определения расхода рабочей жидкости в гидроцилиндрах
Тип гидроцилиндра | Расчетная формула для определения расхода рабочей жидкости в гидроцилиндрах Qц (м3/с) при | |
выходе штока из гидроцилиндра | входе штока в цилиндр | |
Одностороннего действия с односторонним штоком | ||
Двухстороннего действия с односторонним штоком | ||
Двухстороннего действия с двухсторонним штоком |
2.5. Определение потребной подачинасоса,
.где Ку – 1,1 - 1,3 – коэффициент утечек, учитывающий суммарно все утечки в элементах гидросистемы от насосов до гидроцилиндра;
Z – количество гидроцилиндров в гидросистеме.
2.6. Определение наибольшего Qнаиб и наименьшего Qнаим расходов рабочей жидкости (для гидроцилиндров двухстороннего действия)
, .Таблица.5.
Распределение расхода рабочей жидкости в магистралях гидросистемы с гидроцилиндром двухстороннего действия с односторонним штоком.
Наименование магистрали | Обозначение магистрали | Расход, м3/с при | |
Выходе штока из гидроцилиндра | Входе штока в гидроцилиндр | ||
Напорная | н - р | 422.4 · 10-6 | 422.4 · 10-6 |
Исполнительная, соединяет распределитель и нештоковые полости гидроцилиндров. | р - нш | 760 · 10-6 | 352 · 10-6 |
Исполнительная, соединяет распределитель и штоковые полости гидроцилиндров. | р - ш | 105.6 · 10-6 | 760 · 10-6 |
Сливная | р - б | 105.6 · 10-6 | 1689.6 · 10-6 |
2.7. Выбор диаметров трубопроводов
Внутренний диаметр трубопровода определяют по формуле
,где Q – наибольший расход на расчетном участке гидролинии, м3/с;
V – допускаемая скорость движения жидкости, м/с.
Для напорной линии:
принимаем dн-р = 16 ммДля исполнительной линии, соединяющий распределитель и нештоковые полости гидроцилиндров:
принимаем dр-нш = 16 ммДля исполнительной линии, соединяющий распределитель и штоковые полости гидроцилиндров:
принимаем dр-ш = 20 ммДля сливной линии:
принимаем dр-б = 40 мм2.8 Выбор рабочей жидкости
Таблица 6.
Техническая характеристика рабочей жидкости.
Марка рабочей жидкости | Удельный вес, Н/м3 при 20 оС | Коэффициент кинематической вязкости ν∙106 м2/с при температуре оС | Температура оС | Диапазон рабочих температур оС | ||||
+50 | +20 | -20 | -40 | застывания | вспышки | |||
МГ-30 | 8850 | 30 | 140 | 7000 | -- | -35 | 190 | -20 - +80 |
2.9. Выбор гидроаппаратуры