Контрольная работа "Расчет гидропривода поступательного движения"

Название:
Расчет гидропривода поступательного движения
Тип работы:
контрольная работа
Размер:
262,5 K
10.5263
19
2
Скачать
Описание и анализ принципиальной схемы гидропривода. Расчет основных параметров гидроцилиндра, гидросети, основных параметров насосного агрегата, КПД гидропривода. Возможность бесступенчатого регулирования скоростей гидропривода в широком диапазоне.

Краткое сожержание материала:

Задание

Исходные данные

F (H)

P (Па)

L, (м)

v (м2/с)

1,4·105

9,8·106

16

1,4·10-4

ВВЕДЕНИЕ

В современном народном хозяйстве и промышленности широко используется большой парк гидравлических машин, работа которых состоит во взаимном преобразовании энергии жидкости и механической энергии, в транспортировке жидкости и в передаче усилий с помощью жидкости внутри машин, механизмов и между различными устройствами. К гидравлическим машинам относятся насосы, гидравлические двигатели (гидравлические турбины и гидромоторы) и гидропередачи (гидроприводы).

Причиной широкого использования гидравлических машин является ряд преимуществ перед редукторным или канатно-блочным приводом. Этими преимуществами являются:

Плавность и равномерность движения рабочих органов.

Возможность получения больших передаточных отношений.

Возможность бесступенчатого регулирования скоростей в широком диапазоне.

Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и возвратно-поворотное.

Малый момент инерции, обеспечивающий быстрое реверсирование.

Четкость стандартизации и унификации основных элементов.

Небольшой вес и малые габариты гидрооборудования.

Высокий КПД.

Практическая мгновенность передачи командных импульсов.

Простота предохранительных устройств и их высокая надежность.

Легкость управления и регулирования.

Самосмазываемость оборудования.

В машинах гидропривод применяется для привода рабочего оборудования, гусеничного и колесного ходового оборудования, выносных опор, рулевого управления. В одних машинах гидропривод используется только для привода рабочего оборудования, а у других насосная станция обеспечивает гидропривод всех механизмов.

ОПИСАНИЕ И АНАЛИЗ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ГИДРОПРИВОДА

Наиболее эффективно применение гидропривода поступательного движения в автоматизированных многоцелевых станках, автоматизированных линиях, гибких производственных системах и устройствах автоматизации технологических процессов в нефтяной и газовой промышленности.

Немаловажную роль играет осуществление контроля за надежностью и безопасностью технологических процессов в транспортных системах (на примере автотранспорта).

Рис. 1. Принципиальная схема гидропривода

1 - гидроцилиндр; 2 - дроссель; 3 - распределитель потока; 4 - предохранительный клапан; 5 - насос; 6 - фильтр; 7 - гидробак

В открытой схеме всасывающая линия насоса и сливная - гидродвигателя разомкнуты между собой. Они сообщаются с гидробаком, давление на поверхности жидкости, в котором - атмосферное. Наличие гидробака, содержащего запас жидкости, обеспечивает лучшие условия для отвода тепла из системы.

Реверсирование насосом осуществить нельзя - необходима установка гидрораспределителя, т. к. разряжение во всасывающей линии насоса способствует возникновению кавитации и подсосу воздуха в систему.

В закрытой схеме рабочая жидкость после гидродвигателя направляется непосредственно в насос. Таким образом, основной контур циркуляции не связан с атмосферой, что защищает систему от загрязнений.

Наличие повышенного давления в низконапорной магистрали уменьшает возможность возникновения кавитации. В этой схеме реверсирование легко осуществляется регулируемым насосом. К недостаткам закрытой схемы следует отнести сложность охлаждения и необходимость установки дополнительного оборудования - системы подпитки - для компенсации утечки жидкости через неплотности во внешнюю среду.

Элементы гидропривода, необходимые для реализации проекта

В качестве исполнительных механизмов (гидродвигателей) применяются силовые цилиндры, служащие для осуществления возвратно-поступательных прямолинейных и поворотных перемещений исполнительных механизмов. Гидроцилиндры подразделяются на поршневые, плунжерные мембранные и сильфонные.

Гидроцилиндры являются объемными гидромашинами и предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости механическую энергию выходного звена. Гидроцилиндры работают при высоких давлениях (до 32 МПа), их изготовляют одностороннего и двухстороннего действия, с односторонним и двухсторонним штоком и телескопические. Классификация гидроцилиндров приведена в таблице 1.

Таблица 1

Тип гидроцилиндра

Конструктивное исполнение

Условное обозначение

Одностороннего действия

без указания способа возврата

с возвратом штока пружиной

плунжерный

телескопический

Двустороннего действия

с односторонним штоком

с двусторонним штоком

телескопический

С торможением

с постоянным торможением в конце хода с одной стороны

с постоянным торможением в конце хода с двух сторон

с регулируемым торможением в конце хода с одной стороны

с регулируемым торможением в конце хода с двух сторон

Дроссели

Дроссели и регуляторы расхода предназначены для регулирования расхода рабочей жидкости в гидросистеме или на отдельных ее участках и связанного с этим регулирования скорости движения выходного звена гидродвигателя. Дроссели выполняются по двум принципиальным схемам.

Рис. 1.2. Линейный дроссель:

1 - корпус; 2 - винт

гидропривод насосный регулирование скорость

Линейные дроссели, в которых потери давления пропорциональны расходу жидкости. В таких дросселях потери давления определяются потерями давления по длине. Изменяя длину канала, по которому движется жидкость, можно изменить потери давления и расход через дроссель. Примером линейного дросселя служит гидроаппарат с дроссельным каналом.

Нелинейные дроссели характеризуются тем, что режим движения жидкости через них турбулентный, а перепад давлений практически пропорционален квадрату расхода жидкости, поэтому такие дроссели часто называют квадратичными. В них потери давления определяются деформацией потока жидкости и вихреобразованиями, вызванными местными сопротивлениями. Изменение перепада давления, а, следовательно, и изменение расхода жидкости через такие дроссели достигается изменением или площади проходного сечения, или числа местных сопротивлений.

Распределители потока

При эксплуатации гидросистем возникает необходимость изменения направления потока рабочей жидкости на отдельных ее участках с целью изменения направления движения исполнительных механизмов машины, требуется обеспечивать нужную последовательность включения в работу этих механизмов, производить разгрузку насоса и гидросистемы от давления и т.п.

Рис. 1.3. Принципиальные схемы нелинейных дросселей:

а - игольчатого; б - комбинированного; в - пробкового щелевого; г - пробкового эксцентричного; д - пластинчатого пакетного; е - пластинчатого; ж - условное обозначение регулируемого дросселя;

1 - корпус; 2 - игла; 3 - диафрагма; 4 - пробка; 5 - пластина; 6 - втулка

Эти и некоторые другие функции могут выполняться специальными гидроаппаратами - направляющими гидрораспределителями. При изготовлении гидрораспределителей в качестве конструктивных материалов применяют стальное литье, модифицированный чугун, высоко- и низкоуглеродистые марки сталей, бронзу. Для защиты отдельных элементов распределителей от абразивного износа, поверхности скольжения цементируют, азотируют и т.п.

Размеры и масса гидрораспределителей зависят от расхода жидкости через них, с увеличением которого они увеличиваются.

По способу присоединения к гидросистеме гидрораспределители выпускают в трех исполнениях: резьбового, фланцевого и стыкового присоединения. Выбор способа присоединения зависит от назначения гидрораспределителя и расхода через него рабочей жидкости.

По конструкции запорно-регулирующего элемента гидрораспределители подразделяются следующим обра...