Государственный комитет РСФСР по делам науки и высшей школы

Красноярский институт цветных металлов

ГИДРАВЛИКА И ГИДРОПРИВОД

Методические указания по выполнению

Курсовой работы для студентов специальностей

остей 1701, 1703, очной и заочной форм обучения

Красноярск 2011 г.

Гидравлика и гидропривод. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальностей 1701, 1703 очной и заочной форм обучения. /Сост. Ф. И. Борисов; КИЦМ. - Красноярск, 1991.-56 с.

Методические указания содержат 70 вариантов заданий курсовой работы, основные теоретические и методические положения по расчету и выбору элементов гидропривода. Приведены основные технические характеристики гидродвигателей, насосов, устройств управления и очистки рабочей жидкости, стандарты на трубопроводы, рукава и шланги, а также характеристики масел и жидкостей, применяемых в гидравлических системах.

Методические указания предназначены для курсового проектирования. Могут быть использованы при самостоятельной и научной работе студентов, а также при дипломном проектировании.

Рис. 8, Табл. 20, библиогр. 9 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского

совета института

Красноярский институт цветных металлов

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................		4
1.	ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА……………..…………………………..	4
2.	ВАРИАНТЫ ТЕМ КУРСОВОГО ПОЕКТА .……………………………….	5
3.	ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА……………………………………………………….	13
4.	РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА. ВЫБОР СИЛОВЫХ АГРЕГАТОВ, УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ, ОЧИСТКИ И ХРАНЕНИЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ............................................................................	13
4.1.	Выбор рабочей жидкости для гидропривода……………………….	14
4.2.	Предварительный выбор давления в гидроприводе……………….	17
4.3.	Расчет и выбор гидроцилиндра……………………………………...	19
4.3.1.	Расчет диаметра штока………………………………………………	19
4.3.2.	Расчет и выбор диаметра гидроцилиндра ………………………….	20
4.4.	Расчет моментных (поворотных) гидроцилиндров………………..	22
4.5.	Выбор гидромоторов…………………………………………………	24
4.6.	Расчет необходимой производительности насоса………………….	26
4.7.	Выбор насоса для гидропривода…………………………………….	27
4.8.	Выбор гидроаппаратуры……………………………………………..	30
4.8.1.	Выбор золотниковых распределителей и клапанов………………...	36
4.9.	Гидроаккумуляторы, гидропреобразователи и гидробаки………...	39
5.	РАСЧЕТ И ВЫБОР ТРУБОПРОВОДОВ.....................................................	41
6.	РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В ГИДРОСИСТЕМЕ……………………..	45
6.1.	Расчет потерь давления в трубопроводах…………………………..	46
6.2.	Потери давления в гидроаппаратах…………………………………	48
6.3.	Потери давления в гидросистеме……………………………………	48
7.	РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ДАВЛЕНИЯ НА ВХОДЕ В ГИДРОДВИГАТЕЛЬ…………………………………………………….	48
7.1.	Расчет необходимого давления на входе в гидроцилиндр………...	48
7.1.1.	Сила трения в конструктивных элементах гидроцилиндров………	49
7.1.2.	Сила противодавления……………………………………………….	50
7.1.3.	Динамическая сила (инерции)……………………………………….	50
7.2.	Расчет необходимого давления на входе в гидромотор и моментный гидроцилиндр…………………………………………...	50
8.	РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГИДРОПРИВОДА……….	51
9.	КОНСТРУКТИВНЫЕ РАСЧЕТЫ ГИДРОДВИГАТЕЛЕЙ…………………	52
10.	ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА ………………………………………………………	54
	ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………..	55

Введение

Применение гидроприводов позволяет уменьшить вес и габариты машин, повышает их качество и надежность работы, дает возможность более широко использовать автоматизацию различных производственных процессов. Эти особенности обусловили использование гидропривода в горных машинах различного назначения, в авиации, вметаллообрабатывающих станках, в строительных, транспортных, дорожных машинах и др. Иногда в одной машине насчитывается по нескольку сотен единиц гидравлических агрегатов; протяженность трубопроводов при это достигает сотен метров. Примерами могут служить самолеты,  водные  суда, машины угольной  и металлургической промышленностей,металлообрабатывающие станки и пр.

В данной работе преследуется цель – помочь студентам в осознании структуры гидропривода, функционировании его отдельных элементов, в овладении ими методикой расчета и выбора основных узлов, а также в приобщении студентов к самостоятельному конструированию простейших гидромашин. Кроме того, кратко изложена структура курсовой работы, приведен список рекомендуемой литературы.

При изложении методик расчета подробно указаны размерности входящих величин, что должно способствовать снижению ошибочных результатов. Везде принята система единиц СИ.

1. Цель и содержание проекта

Основная цель выполнения курсовой работы по гидроприводу – овладение методикой расчета всех его элементов, закрепление навыков инженерных расчетов и выбора машин и аппаратуры, ознакомление и работа с учебной и справочной литературой, усвоение правил составления пояснительной записки. При выполнении графической части отрабатываются навыки самостоятельного конструирования одного из узлов гидропривода конкретизируются знания по машиностроительному черчению.

Пояснительная записка – содержит схему гидропривода и описание его работы, расчет основных его параметров, обоснование и выбор его узлов и элементов. Она выполняется согласно ЕСКД на листах писчей бумаги форматом А4 (297х210мм), которые смешиваются в брошюру. Порядок расположения листов в пояснительной записке следующий:

-титульный лист (1-я страница);

-задание (2-я страница);

-содержание (3-я страница);

-схема гидропривода и подробное описание его работы в разных режимах;

-расчет элементов гидропривода. Выбор силовых агрегатов и устройств управления с указанием их основных технических характеристик;

-расчет энергетических показателей гидропривода;

-расчет основных размеров проектируемого узла;

-список использованной литературы.

Графическая часть курсового проекта - состоит из одного листа формата А1, на котором изображается общий вид и необходимые разрезы с основными размерами и посадками одного из элементов гидропривода: насоса, гидромотора, поворотного (моментного) гидроцилиндра, мультипликатора, гидроцилиндра. Для отыскания прототипов этих элементов рекомендуется следующая литература: для насосов – [17, 4, 6, 13], для гидромоторов - [17, 16, 13, 18], для поворотных (моментных) гидроцилиндров – [1, 6, 10, 17], мультипликаторов и гидроцилиндров - [14, 16, 13, 17,].

2. Варианты тем курсовой работы

Задание курсового проекта определяется номером задания (I, II, III и т. д.) и номером варианта этого задания (1, 2, 3 и т. д.). Номера заданий и их вариантов определяются по начальным буквам фамилии и имени студентов (табл. 1.). Например, студент Петров Вячеслав Тихонович выполняет задание, шифр которого У I -3. Ниже на страницах 7…13 описаны задания и их варианты.

Таблица 1

Номера заданий

Номера вариантов

I

II

III

IV

V

VI

VII

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Начальные буквы фамилии

Начальные буквы имен

А Д О Х

Б Е Л Э

В З М Ю

Г К У Я

Ж Н Ф Р

И П Ч Ш

С Т Ц Щ

А З Х

Б У Р

В Л Т

Г Н Ц

Д М Ч

Е Ш Ы

И П Щ

К Ф Э

Ж О Я

С Ю

Задание I

Рассчитать и выбрать все элементы гидропривода с объемным регулированием [2, 5]. Производительность подпиточного насоса 5 принять равной 10-15% производительности основного насоса 1. Схема приведена ниже.

Варианты исходных данных

Наименование величин	Номера вариантов
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Скорость вращения гидромотора, (об/мин): минимальная максимальная	50 2500	50 1400	30 3000	20 2000	40 1800	100 2000	70 1000	40 2800	40 500	10 3000
Макс. момент; М, Н*м	250	800	700	100	200	50	100	400	1800	80
Температура, t, оC Длина тр-дов: l1=l2 , м	20 10	30 8	40 7	50 5	60 9	65 6	55 4	45 3	35 5	25 7
Количество колен на каждом трубопроводе – по 7 штук

Задание II

Рассчитать и выбрать все элементы гидравлического пресса, схема которого изображена на рисунке. При прессовании насос подает жидкость в правую сторону мультипликатора М, а из него в верхнюю полость рабочего гидроцилиндра Ц, обеспечивающего скорость UH и усилие прессования F. При возвращении пресса в исходное верхнее положение со скоростью Uв происходит путем подачи жидкости по трубопроводу 3-8-9 в нижнюю полость цилиндра Ц. При этом выполняется заправка и возврат мультипликатора М, в исходное положение, а объемные потери компенсируются через обратный клапан.

Варианты исходных данных

Наименование величин	Номера вариантов
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Усилие, F(тс)	10	15	20	50	80	45	35	40	13	17
Скорость, UH (м/с)	0,05	0,05	0,02	0,02	0,03	0,03	0,04	0,04	0,10	0,10
Скорость, Uв (м/с)	0,15	0,15	0,06	0,06	0,10	0,10	0,12	0,12	0,20	0,20
Температура,t(oC) Длина тр-дов: l1-1=l4-4=l6-6 ,(м) l2-2=l5-7=l3-8,(м) l9-8 ,(м)	20 4 3 2	20 4 3 2	40 3 3 3	40 3 3 3	30 4 3 4	30 4 3 4	10 5 3 2	10 5 3 2	15 2 3 5	15 2 3 5
Количество колен на каждом трубопроводе – по 5 штук во всех вариантах