3.5.5. Расчет гидродинамических параметров протяжного станка при выполнении операции отвода протяжки из рабочей зоны

В соответствии с принципиальной гидравлической схемой, приведенной на рис. 35, операцию отвода протяжки из рабочей зоны станка начинают с включения электромагнита Y6. При этом распределитель 3 переключается вправо, рабочая жидкость от насоса 7 подводится под давлением в штоковую полость гидроцилиндра 9 вспомогательной каретки, а из поршневой полости гидроцилиндра 9 через гидрораспределитель 3 отводится в сливную магистраль. При этом шток-поршень гидроцилиндра 9 движется влево и перемещает вспомогательную каретку с патроном 11 и протяжкой 10 из рабочей зоны протяжного станка.

Для нахождения гидродинамических параметров привода в период выполнения операции отвода протяжки из рабочей зоны станка преобразуем данный участок принципиальной гидравлической схемы протяжного станка к эквивалентной расчетной схеме (рис. 45).

Рис. 45. Эквивалентная расчетная схема гидропривода

вспомогательного движения протяжного станка

Данная эквивалентная расчетная схема содержит два участка простых трубопроводов (1-2 и 3-4), соединенных между собой последовательно через гидроцилиндр 9. Перепад давления на гидроцилиндре, нагруженном внешней силой R (силой сопротивления движению) определяется из уравнения

. (3.81)

Преобразуя уравнение (3.81), получаем

. (3.82)

Взаимосвязь давлений на концах простого трубопровода 1-2 описывается уравнением

. (3.83)

Для простого трубопровода 1-2 расход рабочей жидкости равен подаче насоса , т. е.

. (3.84)

Аналогично уравнению (3.83), давления на концах простого трубопровода 3-4 будут описываться уравнением

. (3.85)

Величина расхода рабочей жидкости в простом трубопроводе 3-4 определится из уравнения

. (3.86)

Решая совместно уравнения (3.82), (3.83) и (3.85) с учетом выражений (3.84) и (3.86), находим

. (3.87)

Анализ уравнения (3.87) показывает, что давление на выходе из насоса складывается из суммы потерь давления в простых трубопроводах 1-2 и 3-4 (суммы характеристик простых трубопроводов, соединенных последовательно) и статической нагрузки на гидроцилиндре . Поэтому, воспользовавшись графо-аналитическим методом, рассчитаем значения гидродинамических параметров простых трубопроводов с учетом корректирующих поправок (см. таблицу 26), построим их характеристики (см. рис. 46) и, после графического сложения характеристик простых трубопроводов, получим суммарную характеристику потребного давления.

Точка пересечения характеристик потребного давления гидросети и насоса (рабочая точка А, рис. 46) будет описывать условия их совместной работы в период выполнения операции отвода протяжки из рабочей зоны станка. При расчете параметров простых трубопроводов будем учитывать, что при ламинарном режиме течения жидкости характеристики простых трубопроводов имеют линейный вид и для их построения достаточно всего двух точек: при ; и при , значение .

Таблица 26

№№ трубо- провода				МПа
1-2	0,353	141,55	0,050	-
3-4	0,353	154,87	-	0,097

Наибольший расход жидкости в гидроприводе имеет место в простом трубопроводе 3-4 при максимальной подаче насоса

(3.88)

Поскольку , то режим течения жидкости в простых трубопроводах будет ламинарным и расчет их параметров будем вести по уравнениям, аналогичным (3.23) и (3.25).

Рис. 46. Гидродинамические характеристики гидропривода

при выполнении операции отвода протяжки из рабочей зоны

Характеристики рабочей точки А при выполнении операции отвода протяжки из рабочей зоны станка в соответствии с рис. 46 составляют

; .

Мощность гидропривода, затрачиваемая на выполнение данной операции, находится по формуле

. (3.89)

Скорость перемещения шток-поршня при выполнении операции отвода протяжки из рабочей зоны станка определяется уравнением

. (3.90)

Полезная мощность гидропривода при выполнении операции отвода протяжки из рабочей зоны станка определяется выражением

. (3.91)

КПД гидропривода при выполнении данной операции составляет

. (3.92)

Длительность перемещения протяжки из рабочей зоны

. (3.93)

Циклограммы работы гидропривода при выполнении операции отвода протяжки из рабочей зоны станка представлены на рис. 47.

Рис. 47. Циклограммы гидропривода: ,

и