Введение

В металлорежущих станках применяются различные по назначению гидравлические приводы, которые имеют разные нагрузки и законы движения исполнительного органа станка.

Гидроприводы главного движения обеспечивают перемещение рабочего органа станка со скоростью резания. Применяются они, в основном, когда это движение поступательное и реже вращательное. В качестве исполнительных двигателей могут использоваться гидроцилиндры возвратно-поступательного движения и реверсируемые гидромоторы. При возвратно-поступательном движении могут быть оба хода рабочими с осуществлением процесса резания с одной и той же скоростью или один рабочий, а второй ход холостой без осуществления про­цесса резания и происходящий с большой скоростью. При вращательном движении предельные значения частот прямого и обратного вращения, как главных движений резания, могут быть разные. Поэтому регулирование скоростей прямого и обратного перемещений в гидравлических приводах с возвратно-поступательным и вращательным движениями может быть независимым.

Гидроприводы подач обеспечивают перемещение рабочего органа станка со скоростью подачи. Цикл работы гидроприводов подач несколько отличается и может включать быстрые подводы рабочего органа, рабочие подачи, выстой на упоре, быстрые отводы в исходное положение и др. Скорости движения рабочего органа для указанных элементов цикла работы отличаются и регулирование их независимое. Кроме того, привод подачи должен обеспечивать постоянство установленной скорости рабочей подачи при изменении нагрузки на рабочий орган станка, остановку рабочего органа в любом положении, исключение его самопроизвольного движения при остановке и т. д.

Гидроприводы вспомогательных устройств станка применяются как приводы транспортных устройств, механизмов зажима, устройств автоматической смены инструмента, инструментальных магазинов, манипуляторов. В зависимости от вида и назначения вспомогательного устройства к гидроприводу предъявляются соответствующие требования: возможность регулирования усилия зажима, исключение разжима при отключении или неисправности привода, уменьшение времени разгона и торможения, обеспечение плавности работы и др.

1 Определение сил, действующих на гидродвигатель

Для расчёта гидравлической системы привода необходимо определить наибольшую возможную нагрузку, которую должен преодолеть проектируемый привод. В задании на проектирование дано: расчётное давление 4,5 МПа.

Силы, действующие на цилиндр :

При РП1 и РП2:

Рисунок 1.1- Расчетная схема одноштокового гидроцилидра с неподвижным штоком при рабочих перемещениях

При БО:

Рисунок 1.2- Расчетная схема одноштокового гидроцилиндра с неподвижным штоком при быстром отводе

2 Расчет и выбор основных параметров гидравлических двигателей

2.1 Определение параметров одноштокового гидроцилиндра ц

Определение параметров одноштокового гидроцилиндра Ц производим по формуле согласно расчетной схеме и методике расчета :

F_Р= ,

где: F_р - расчетная нагрузка на штоке цилиндра,Н;

- полезный перепад давления, МПа;

S_H- площадь (рабочая) полости нагнетания, мм²;

- механический КПД привода, ; принимаем

Рабочая площадь поршня полости нагнетания определяется по формуле:

,

где: - заданное давление, МПа; =4,5 МПа;

F_рп – расчетная нагрузка на штоке цилиндра при максимальной подаче, Н; принимаем из задания F=36 кН.

Принимаем полезный перепад давления: =0,9 4,5=4,05 МПа;

При рабочем ходе бесштоковая полость цилиндра обычно является полостью напора, поэтому диаметр поршня определяется по формуле:

мм;

Принимаем D=125 мм [1, с. 24].

Диаметр штока принимаем:

d=(0,3…0,5)D;

d=0,4·125=50 мм;

Принимаем d=50 мм [1, с. 24].

Определяем рабочие площади цилиндра :

-полость бесштоковая:

мм²;

-полость штоковая:

мм².

Длина хода корпуса по заданию L=450 мм.