МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова)

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ГИДРАВЛИКЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ ПРИВОДУ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ для студентов специальностей:

151001 −Технология машиностроения

151003 – Инструментальные системы машиностроительных производств

Белгород

2012

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Белгородский государственный технологическийуниверситет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова)

Кафедра технологии машиностроения

Утверждено научно-методическим советом университета

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ГИДРАВЛИКЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ ПРИВОДУ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ для студентов специальностей:

151001 −Технология машиностроения

151003 – Инструментальные системы машиностроительных производств

Белгород

2012

УДК 532 (07)

ББК 34 я7

Л12

Составители: канд. техн. наук, доц. Е.М. Жуков канд. техн. наук, доц. С.Н. Санин

Рецензент: доктор тех. наук, проф. М.А. Федоренко

Лабораторный практикум по гидравлике и

Л12 гидравлическому приводу технологических машин: методические указания для студентов специальностей: 151001 − Технология машиностроения; 151003 – Инструментальные системы машиностроительных производств/ сост.: Е.М. Жуков, С.Н. Санин. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В,Г. Шухова, 2012. −

64 с.

Лабораторный практикум содержит методику проведения восьми лабораторных работ по курсам «Гидравлика» и «Гидропривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования». Лабораторные работы посвящены изучению типовых гидравлических схем технологических машин, исследованию режимов течения жидкостей в напорных потоках, а также связанных с ними потерь, особенностей поведения жидкостей при равномерном вращении сосуда, изучению характеристик гидравлических машин объемного действия и т.п.

Лабораторный практикум предназначен для студентов специальностей 15.10.01, 15.10.03 и их специализаций, а также будет полезен студентам, обучающимся по другим техническим направлениям.

Методические указания публикуются в авторской редакции.

УДК 532 (07)

ББК 34 я7

© Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им. В.Г.Шухова, 2012

3

Оглавление

4

Введение

Теоретические основы гидравлического привода технологических машин базируются на основных положениях гидравлики, в частности, на уравнениях гидростатики и гидродинамикижидкости [1]. Они широко используются при работе и исследованиях гидроприводов металлорежущих станков и автоматов; оборудования строительных материалов; кузнечно-прессового оборудования, дорожных, транспортных, подъемно-погрузочных, литейных и сельскохозяйственных машин, водного транспорта; в авиационной и ракетной технике и т.п.

Часть лабораторных работ выполняется с использованием специальных лабораторных стендов, другие жепроводятся с использованием моделирования на ЭВМ. Это, помимо таких преимуществ, как чистота рабочего места, отсутствие дорогостоящих установок и материалов, развивает навыки общения с ЭВМ, которая генерирует задания на расчет, правильность которого проверяется при моделировании с вводом расчетных параметров.

5

Лабораторная работа № 1 ИЗУЧЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

Цель работы: Изучить гидравлические принципиальные схемы станков, прессов, литейно-прессовых машин и промышленных роботов, как объектов применения знаний гидравлики.

Задачи работы

1.Изучить основные условно-графические обозначения, принятые при составлении схем.

2.Изучить основные контуры гидравлических линий в схемах.

3.Составление простейшей гидравлической принципиальной схемы привода рабочего органа технологической машины.

4.Изучение основного назначения гидроаппаратуры и принципа действия гидросистемы.

Оборудование и материалы

Принципиальные схемы станков, литейно-прессовых машин и промышленных роботов, таблицы условно-графических обозначений (УГО) гидроаппаратуры.

Основные условно-графические обозначения, применяемые в схемах

Для обозначения на плоскости чертежа элементов гидравлических линий и гидроаппаратуры применяется целый арсенал условных обозначений. Эти обозначения называются мнемоническими и носят схематичный характер. Как правило, по изображению элемента можно однозначно судить о его назначении и приблизительно представлять принцип действия прибора, однако конструктивные особенности гидроаппарата или гидролинии скрыты. Основные УГО, применяемые при построении гидравлических схем, приведены в приложении 1.

Примером УГО может служить обозначение золотникового гидравлического распределителя (рис.1.1).

6

Рис. 1.1. Полуконструктивная схема гидрораспределителя трехпозиционного: Р – гидрораспределитель, Б – бак, ГЦ – гидроцилиндр.

Рис. 1.2. УГО гидрораспределителя золотникового типа трехпозиционного, четырехлинейного с закрытым центром и электромагнитным управлением.

Основой УГО распределителя (рис. 1.2) служит набор квадратов, количество которых обозначает количество позиций распределителя и может изменяться от двух до пяти. Внутри квадратов нанесены обозначения соединения при соответствующем положении золотника распределителя: стрелки показывают направление движения подводимой жидкости при данной позиции золотника, тупики указывают на отсутствие течения жидкости при данной позиции золотника, наличие соединений гидролиний, обозначенных жирными точками, соответствует внутреннему соединению каналов распределителя при данном положении золотника. Как правило, к одному из квадратов схемы золотника подводятся магистрали, количество которых может колебаться от двух до пяти. Если один из квадратов, обозначающих позицию золотника содержит только «заглушки», это значит, что распределитель имеет положительное перекрытие. Если же все линии внутри позиционного квадрата соединены с помощью «точек», то такой распределитель имеет отрицательное перекрытие. По краям распределителя располагается схематичное обозначение способа его переключения из одной позиции в другую. Возможные варианты обозначений приведены на рис.1.3.

7

Рис. 1.3. УГО способов управления гидрораспределителями: 1 − вручную, 2 − электромагнитом, 3 − гидравлически, 4 − пневматически, 5 − механически, 6 − электрогидравлически.

Если для возврата золотника в центральное положение распределитель содержит пружины, то их обозначения также выносятся на схему распределителя. Аналогичным образом строятся УГО и другой гидроаппаратуры [2].

Основные контуры гидравлических принципиальных схем

Каждая гидролиния в гидравлической схеме служит для обеспечения движения жидкости в определенном направлении. Гидролинии объединяются в контуры, которые в зависимости от выполняемых функций подразделяются на скоростные, предохранительные, реверсирующие, контуры подключения аккумуляторов, кондиционирования, контроля и последовательности действия.

Контур скоростной (рис. 1.4) или нагрузочный обязательно содержит гидравлические машины, служащие для преобразования какого-либо вида энергии в энергию движущейся жидкости и наоборот. Такой контур может состоять из гидронасоса и гидродвигателя (гидроцилиндра или гидромотора). Как правило, такой контур замыкается баком, то есть емкостью, служащей для хранения запаса рабочей жидкости.

Рис. 1.4. Скоростной (силовой) контур гидравлической схемы: Б − бак, Н − насос, М − гидромотор, Др − дроссель.

Скоростной контур может быть нерегулируемым и регулируемым. В последнем случае для регулирования скорости исполнительного органа технологической машины возможно применение как гидравлических машин с изменяемым удельным расходом жидкости (объемное

8

регулирование), так и применение регулирования с помощью местных сопротивлений (дросселей или регуляторов расхода).

Контур предохранения служит для защиты гидравлической системы от перегрузки. Как правило, контур предохранения включается параллельно защищаемому контуру или гидроаппарату (рис. 1.5). Такой контур включается в работу только в том случае, если давление в гидросистеме превышает допустимый порог либо если гидросистема работает вхолостую.

Контур подключения аккумулятора служит для присоединения гидроаккумулятора к схеме, защиты его от избыточного давления и нормирования величины расхода накопленной жидкости (рис.1.6).

Рис. 1.5. Предохранительный контур гидравлических схем:Б − бак, КП − предохранительный клапан,Н − насос.

Рис. 1.6. Контур включения аккумулятора:А − гидроаккумулятор, ОК − обратный клапан,В − вентиль, Др − дроссель.

Контур кондиционирования (рис. 1.7) служит для обеспечения длительной эксплуатации рабочей жидкости без значительного отклонения ее физико-механичеких и эксплуатационных свойств, таких как вязкость или степень загрязнения, от их допустимых величин. Такой контур содержит фильтры и системы охлаждения. Система может содержать несколько контуров кондиционирования.

9

Рис. 1.7. Контур кондиционирования рабочей жидкости: КП − предохранительный клапан,МО − маслоохладитель,Ф − фильтр.

Контуры последовательности действия служат для обеспечения последовательности включения в работу отдельных частей гидросистемы. Такой контур содержит специальные клапаны последовательности (рис.1.8).

Рис. 1.8. Контур последовательности действия:

Др − дроссель, ГЦ1, ГЦ2 − гидроцилиндры, КД − напорный золотник.

Всхеме (см. рис. 1.8) после подачи рабочей жидкости в магистраль

сначала в работу включается гидроцилиндр ГЦ1, а потом ГЦ2 спустя время, определяемое расходом через дроссельДр.

Вряде случаев понятие контура становится относительным, поскольку один контур схемы может содержать элементы, свойственные различным контурам, например, контур скоростной может содержать элементы фильтрации или предохранения.

Порядок выполнения работы

1.Получить чертеж гидравлической схемы одной из технологических машин: станка, промышленного робота или другой(приложение 1).

2.Изучить назначение гидроаппаратов, изображенных на чертеже и принцип действия схемы в целом.

3.Разработать чертеж одного из контуров технологической машины на стандартном чертежном формате в карандаше или с использованием ЭВМ с составлением экспликации входящей в схему гидроаппаратуры.

10

Содержание отчета

Отчет по работе должен представлять собой конструкторский чертеж принципиальной гидравлической схемы одного из контуров гидросистемы станка или промышленного робота, представленный на формате А3.

Контрольные вопросы

1.Что такое гидравлическая схема и для чего она предназначена?

2.Что такое УГО?

3.Для чего предназначен гидравлический распределитель?

4.Перечислить известные методы регулирования скорости движения жидкости в гидроприводе.

5.Что подразумевается под основнойхарактеристикой дросселя?

6.Перечислить основные контуры гидросистем.

7.Какая гидроаппаратура входит в состав силового контура?

8.Объяснить принцип действия клапана последовательности.

9.Записать уравнение протекания через дроссель.

10.Как включается предохранительный клапан относительно защищаемой цепи?