Министерство образования Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

621 №2348

Г 464

ГИДРОПРИВОД

и

ГИДРОПНЕВМОАВТОМАТИКА

Рабочая программа и методические указания к выполнению расчетно-графической работы для студентов МТФ всех специальностей и форм обучения

НОВОСИБИРСК 2002

УДК 621.226(075.8) Г 464

Составители: В.И. Каплин, канд. техн. наук, доц.

Е.В Шинкоренко, д-р техн. наук, проф.

Рецензент Г.Г. Кувшинов, д-р техн. наук, проф.

Работа подготовлена на кафедре автоматизации производственных процессов в машиностроении

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

Дисциплина «Гидропривод и гидропневмоавтоматика» изуча­ет средства автоматизации технологического оборудования и призвана привить навыки расчета и проектирования гидравличе­ских приводов машин. В процессе изучения дисциплины рассматриваются как отдельные устройства, так и системы гидропневмоавтоматики, применяемые в металлорежущих станках, гибких производственных системах и другом технологическом оборудовании.

Учебным планом предусматривается освоение теоретического курса, выполнение расчетно-графической работы (контрольной работы) и лабораторных работ. Расчетно-графическая работа должна включать и проектирование гидравлического привода, работающего в условиях автоматизированного производства, и охватывать большую часть теоретического курса. Лабораторные работы направлены на закрепление и более глубокое изучение основных разделов курса.

Студенты должны знать типы и принципы действия объем­ных гидро- и пневмоприводов и основы их проектировочных расчетов, уметь составить принципиальную схему управления по заданным техническим требованиям на проектирование гидро- или пневмопривода, согласовать основные статические характеристики элементов и устройств системы в целом, подобрать двигатель, аппаратуру управления и источник энергии.

Материалы дисциплины используются в курсовом и диплом­ном проектировании при разработке гидропневмоприводов ос­новного и вспомогательного производства и технологической оснастки, а также при изучении металлорежущих станков, про­мышленных роботов и оборудования, гибких производственных систем и автоматических линий.

2. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

О МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ГИДРАВЛИКЕ

Гидростатическое давление и его основное свойства. Основ­ное уравнение гидростатики. Закон Паскаля. Движение жидкости, понятие расхода, уравнение неразрывности потока. Уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкости и его физический смысл. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости. Число Рейнольдса. Линейные и местные гидравлические потери [3].

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРОПРИВОДАХ

Назначение, область применения и перспективы развития гидроприводов. Принцип действия и основные рабочие парамет­ры объемного гидропривода. Состав гидропривода. Схемы с от­крытой и закрытой циркуляцией [2, с.6; 1, с.65; 3, с.379].

2. РАБОЧИЕ ЖИДКОСТИ ГИДРОПРИВОДОВ

Основные физико-механические свойства рабочих жидкостей, применяемых в станочных гидроприводах: удельный вес, плот­ность, абсолютная (динамическая) и кинематическая вязкость, сжимаемость. Типы жидкостей и рациональный их выбор. Мине­ральные масла, водомасляные эмульсии и смеси, синтетические жидкости. Зависимость вязкости жидкости от температуры и давления [2, с.9].

2.4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Классификация и основные рабочие параметры гидромашин. Рабочий объем, производительность (расход) теоретическая и действительная, мощность, крутящий момент, КПД объемный, механический и полный [1, с.28; 2, с.14].

Принцип работы и конструкции шестеренных, пластинчатых, радиально- и аксиально-поршневых насосов и гидромоторов. Нерегулируемые и регулируемые насосы и гидромоторы. Обратимость гидромашин. Насосные установки. Гидравлические цилиндры, их классификация, особенности конструкции, основные параметры, области рационального применения. Гидроцилиндры одностороннего и двустороннего действия, одноштоковые и двуштоковые, плунжерные, телескопические. Дифференциальное

подключение одноштокового цилиндра. Поворотные гидродвигатели [1,2].

2.5. РЕГУЛИРУЮЩАЯ И НАПРАВЛЯЮЩАЯ АППАРАТУРА

Напорные гидроклапаны прямого (Г54) и непрямого (Г52) действия. Предохранительный и переливной режимы работы. Точность поддержания постоянного давления [4]. Дистанционное управление напорными гидроклапанами. Разделительная панель Г53 [1, с. 13; 2, с.203]. Редукционный клапан. Расход через дрос­сель [1, с.63; 2. с. 181; 4]. Дроссели и регуляторы потока. Классификация, конструкции и условные обозначения распределителей. Обратные клапаны [1, 2].

2.6. АККУМУЛЯТОРЫ

Конструкции, характеристики и области применения грузо­вых, пружинных и газовых аккумуляторов. Расчет параметров и выбор аккумулятора. Схемы гидроприводов с аккумулятора­ми [1, 2].

2.7. ФИЛЬТРАЦИЯ РАБОЧЕЙ ЖИВОСТИ

Источники загрязнения жидкости. Тонкость фильтрации. Типы фильтроэлементов. Размещение фильтров в гидросистеме. Фильтры напорные, приемные и сливные [1, с.206; 2, с.281].

2.8. ТРУБОПРОВОДЫ И УПЛОТНЕНИЯ

Выбор проходных сечений трубопроводов. Потери давления в трубопроводах. Способы уплотнений подвижных и неподвижных соединений. Материалы и конструкции уплотнительных устройств [1,2]. Модульный монтаж гидроаппаратуры [2, с. 221].

2.9. РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ГИДРОДВИГАТЕЛЕЙ

Машинное (объемное) регулирование скорости насосом или гидромотором, КДД и механическая характеристика (зависи­мость скорости от нагрузки) [1, с.56, с.65]. Доссельное регулиро­вание скорости «на входе», «на выходе» и «параллельное». КПД и механическая характеристика [1, с.59; 2, с.181; 4, с.24]. Регулирование скорости регулятором потока. Достоинства и недостатки разных способов регулирования скорости, области рационального применения [1, 2].