ЗАДАНИЕ

Вариант №12

Блок-схема гидропривода: ГЦ – гидроцилиндр; Д – дроссель; ОК – обратный клапан; Р – распределитель; ПК – предохранительный (переливной) клапан; Ф – фильтр; РП – регулятор потока; М - манометр; Н_о – насос основной; Н – насос подпитывающий; РД – радиатор.

Вариант	Схема	Эксплуатационные параметры гидроцилиндров			Длины трубопроводов системы			Диапазон рабочих температур,
		S, мм	F, кН	VШ, м/с	LН, М	LСЛ, М	LP, М
12	в	350	75	0.12	8	9	8	0…+45

где S – ход штока гидроцилиндра;

F – максимально возможная нагрузка на штоке гидроцилиндра;

V_Ш – скорость движения штока;

L_Н – длина напорного трубопровода (от насоса до точки А);

L_СЛ – длина сливного трубопровода (от точки В до бака или насоса);

L_P – длина реверсивного трубопровода (от точки А до напорной полости гидроцилиндра и от сливной полости цилиндра до точки В).

СОДЕРЖАНИЕ

1. Разработка принципиальной схемы гидропривода	4
2. Расчет гидросистемы привода	5
2.1. Выбор рабочей жидкости	5
2.2. Расчет диаметров гидроцилиндров	5
2.3. Выбор насоса	5
2.4. Выбор аппаратуры гидропривода	6
2.5. Расчет потерь давления в системе привода	8
2.5.1. Выбор главной магистрали	8
2.5.2. Расчет диаметров трубопроводов	9
2.5.3. Определение потерь давления в трубопроводе	9
2.5.4. Расчет потерь давления в главной магистрали	10
2.6. Определение эксплуатационных параметров гидроцилиндров	11
2.7. Расчет КПД гидропривода	12

Список литературы 13

1. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ГИДРОПРИВОДА

Гидропривод работает следующим образом (рис.1): когда распределитель находится в среднем положении, происходит перекачивание масла насосом 3 через дроссель 12, радиатор 8 и фильтр 9, т.е. происходит фильтрация. При переключении распределителя в левое положение происходит подьём штоков. Масло проходя через обратный клапан 4 и распределитель проходит дроссель, шунтированный обратным клапаном 13 и приводит в движение штоки гидроцилиндров. Скорость подьёма регулируется дросселем 12. Чем больше открыт этот дроссель, тем лечше фильтруется масло, но тем медленнее поднимаются поршни. При резком выключении насоса во время подьема, шпоки останавливаются, т.к. обратный клапан 4 предотвращает их опускание.

Рисунок 1. Схема гидропривода

При переключении распределителя в правое положение, происходит опускание штоков. Скорость опускания регулируется дросселем 13, т.к. через обратный клапан масло не течет. При утечках масла из распределителя и других элементов гидропривода, подпиточный насос 10 восполняет нехватку. Предохранительный клапан 1 настраивается на небольшое давление. Для защиты от перегрузок предусмотрен клапан 11.

2. Расчет гидросистемы привода

2.1. Выбор рабочей жидкости

Определяющим при выборе рабочей жидкости является предел рабочих температур (прил.3), который должен быть больше заданного диапазона рабочих температур.

Из [1] приложения 3 выбираем масло И-30А ГОСТ 20799-75.

Характеристика масла:

Вязкость при 50 , = 3,81,,,4,89.

Предел рабочих температур, -10…+50.

Плотность при 50 , , 890

Коэффициент кинематической вязкости:

Важнейшим фактором, обуславливающим эксплуатационные параметры объемного гидропривода (габаритные размеры, КПД, вес на единицу выходной мощности и т.п.), является давление в системе , которое выбирается из ряда номинальных давлений для гидравлических приводов.

Принимаем =12,5 МПа.

2.2. Расчет диаметра гидроцилиндра

Из таблицы 2 («Рекомендуемые значения диаметров штоков гидроцилиндров») выбираем диаметр штока = 60 мм, при усилии F = 75 кН.

Задавшись соотношением , определяем расчетное значение D.

При n = 0.6, D = 60 / 0.6 = 100 мм.

Принимаем D = 100 мм.

Исходя из стандартных значений D и рассчитываем площади поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра:

;

.

2.3. Выбор насоса

Параметрами, обуславливающими выбор насоса, являются давление в системе и требуемый расход жидкости .

Номинальное давление и расход (производительность) насоса должны удовлетворять следующим условиям:

Требуемый расход жидкости определяется как суммарный расход, потребляемый гидроцилиндрами системы:

.

где z – количество гидроцилиндров;

η₀=1 – объемный КПД.

Основным принимаем радиально-поршневой насос НПМ-200.

Техническая характеристика насоса.

Параметр	Значение
Максимальная подача, л / мин м/с·10-3	200 3.33
Минимальная подача, л / мин м/с·10-3	50 0.83
Номинальное давление: кгс/см2 МПа	200 20
Частота вращения: об/мин	960
Мощность, кВт	85
Масса, кг	1330

Подпитывающим принимаем насос НШ 46.

2.4. Выбор аппаратуры гидропривода

Выбор гидравлического оборудования осуществляется на основе функционального назначения, протекающего расхода жидкости и давления, под которым оно работает. Технические характеристики основных аппаратов объемных гидроприводов представлены в прил. 9 –16.

Номинальное давление аппарата, на которое рассчитан корпус аппарата, должно быть не ниже давления в системе Р_С . Номинальный расход Q_НОМ может быть как больше, так и меньше требуемого Qа , под которым понимается максимально-возможный расход масла, проходящий через данный аппарат и определяемый на основе анализа работы заданной схемы гидропривода. Однако необходимо помнить, что превышение Qа над Q_НОМ влечет рост гидравлического сопротивления.

В расчетно-пояснительной записке указываются тип или марка аппарата, его типоразмер, основная характеристика.

Далее рассчитываются потери давления в гидравлическом оборудовании, расположенном в трубопроводах главной магистрали. Потери давления в i-м аппарате определяются по формуле

где P_{i НОМ} – потери давления в данном аппарате при прохождении номинального расхода Q_НОМ .

а)

Наименование	Тип, типоразмер	Потери давления, МПа	Номинальное давление, МПа	Номинальный расход,
				л/мин	м3/с .10-6
Клапан предохранительный	БГ52 – 15	0.5	5…20	140	2330

МПа.

б)

Наименование	Тип, типоразмер	Потери давления, МПа	Номинальное давление, МПа	Номинальный расход,
				л/мин	м3/с .10-6
Фильтр	ФС7-32-40	1	63	160	2660

Тонкость фильтрации – 80 мкм,

МПа.

в)

Наименование	Тип, типоразмер	Потери давления, МПа	Номинальное давление, МПа	Номинальный расход,
				л/мин	м3/с .10-6
Дроссель	ДО – 40/20	0.2	20	250	4160
Дроссель	Г 77 – 32А	0.15	12.5	12	200

МПа.

г)

Наименование	Тип, типоразмер	Потери давления, МПа	Номинальное давление, МПа	Номинальный расход,
				л/мин	м3/с .10-6
Обратный клапан	Г51 – 26	0.2	0.3…20	280	4660

МПа.

д)

Наименование	Тип, типоразмер	Потери давления, МПа	Номинальное давление, МПа	Номинальный расход,
				л/мин	м3/с .10-6
Золотниковый распределитель	МГ 73 - 12	0.2	12.5	160	2660

МПа.

е)

Наименование	Тип, типоразмер	Потери давления, МПа	Номинальное давление, МПа	Номинальный расход,
				л/мин	м3/с .10-6
Радиатор	любой	Можно пренебречь	Не ниже 20 МПа	-	-