Міністерство освіти і науки України
Приазовський державний технічний університет
Факультет механіко-машинобудівний
Кафедра «Металорізальні верстати та інструменти»
Затверджено:
Перший проректор ПГТУ
__________Євченко В.М.
Методичні вказівки до курсової роботи
з навчальної дисципліни
«Гідравліка та гідропневмопривід»
для освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр»
Укладач
доц., к.т.н., Біляковський В.П.
Ухвалено:
на засіданні кафедри МВІ
«17» лютого, 2010 р., протокол №9
Зав. кафедри, проф., д.т.н. ______ С.С. Самотугін
Погоджено:
Навчально-методичною
комісією факультету
«22» березня, 2010 р., протокол № 10
Декан факультету професор
_____________Суглобов В.В.
Маріуполь, 2010 р.
УДК 621.9
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Гидравлика и гидропневмопривод» для бакалавров направления 6.0902 «Инженерная механика» и студентов специальностей 6.090202 «Технология машиностроения» и 6.090203 «Металлорежущие станки и системы» дневной и заочной форм обучения / В.П. Беляковский. – Мариуполь: ПГТУ, 2010. – 80 с.
Содержит рекомендации по расчету элементов гидропривода, выбору гидравлических аппаратов. Приведены справочные и нормативные материалы, указания по оформлению графической части работы и пояснительной записки.
Разработчик В.П. Беляковский, канд. техн. наук, доцент
Отв. за выпуск С.С. Самотугин, профессор, докт. техн. наук
Комп. набор и верстка А.В Коншин, зав. лабораторией САПР
цель и задачи курсовой работы
Цель курсовой работы - развитие практических навыков по расчету гидравлических систем и рациональному использованию источников питания, гидравлических двигателей, аппаратов и вспомогательных устройств. Настройка и эксплуатация гидрофицированных станков с числовым программным управлением, промышленных роботов, устройств автоматизации производственных процессов, приспособлений невозможны без подробного изучения принципиальной гидравлической схемы, отображающей все элементы требуемого цикла. Для этого необходимо знать назначение, принцип действия, работу и различные варианты включения в систему гидроаппаратов, насосов, гидродвигателей и вспомогательных устройств, а также, пользуясь условными обозначениями элементов гидравлических систем, уметь прочитать принципиальную гидравлическую схему, освоить инженерные методы расчетов, необходимых для определения конструктивных параметров гидродвигателей, обоснованного выбора насосной установки, аппаратуры управления, вспомогательных устройств и трубопроводов; использовать в работе научно-техническую, нормативную, справочную литературу, а также государственные стандарты.
1 порядок выполнения курсовой работы
Курсовая работа включает графическую часть общим объемом 1 лист формата A1 (594х841) и пояснительную записку объемом 20-25 страниц.
В графической части на формате А2 (420х594) вычерчивается общий вид гидроцилиндра, на одном формате A3 (297х420) вычерчивается принципиальная гидравлическая схема привода станка, обеспечивающая заданный цикл работы, на другом формате A3 вычерчивается график распределения давлений на гидролинии, построенный по результатам расчетов для заданного элемента цикла работы.
Пояснительная записка включает задание на проектирование, все необходимые расчеты, описание работы узлов и гидравлических схем, выбор уплотнений и т.д.
Требования к оформлению графической части и пояснительной записки приведены в разделе 14.
Условия заданий на курсовую работу зашифрованы в приложении А (табл. А1, А2, А3, А4 и А5). Числовые данные для расчетов берутся из таблицы А1 в горизонтальной строке, соответствующей номеру задания. По таблицам А2 и А3 в соответствии с номером принципиальной схемы производится выбор и расшифровка цикла работы оборудования. В таблице А4 дана расшифровка типов и исполнений гидроцилиндров для каж-
дого номера задания. В таблице А5 приведены принципиальные гидравлические схемы.
В приложении В приведены конструкции гидроцилиндров и их краткие описания.
Номер задания на курсовую работу для студентов – заочников определяется по двум последним цифрам номера зачетной книжки.
В отдельных случаях задание на курсовую работу может отличаться от типового, например, при выполнении студентом научно – исследовательской работы.
2 описание работы гидропривода при выполнении элементов цикла
В силовых столах агрегатных станков и автоматических линий, а также в других гидрофицированных механизмах обычно реализуется следующий цикл движения рабочего органа: исходное положение «Стоп», при котором производится установка и закрепление заготовки и снятие обработанной детали, быстрый подвод заготовки к зоне обработки, одна или две рабочих подачи, быстрый или медленный отвод в исходное положение. Для этих целей используется гидропривод, принципиальная гидравлическая схема которого, а также циклограмма его работы заданы в исходных данных.
Д
ля
примера рассмотрим гидравлическую
схему привода подач металлорежущего
станка (рис 1).
Рис 1 – Принципиальная гидравлическая схема привода
Двухступенчатый распределитель Р1 и Р2 с электрогидравлическим управлением служит для осуществления прямого и обратного движения, а также для остановки рабочего органа. Распределитель Р3 с электрическим управлением от путевых выключателей, установленных на рабочем органе, служит для реализации движения с разными скоростями за счет направления потока масла через дроссель ДР (медленные движения), либо в обход его (быстрые движения).
Описание работы гидропривода заключается в определении направления потоков масла в системе и соответствующей работы гидроаппаратов при выполнении каждого элемента цикла. Запись производится с помощью условных обозначений гидроаппаратов и участков трубопроводов. Для схемы, изображенной на рис 1, описание работы будет иметь следующий вид.
Исходное положение «Стоп»
Б–1–Ф–2–Н–3–4–КД–5–Б
6–7–Р2(ср)
Быстрый подвод (вправо)
Б–1–Ф–2–Н–3–6–7–Р2(л)–8–9–Р3(л)–12–13–Ц/Ц–14–Р2(л)–15–Б
16–Р1(л)–17–Р2/Р2–18–Р1(л)–19–Б
4–КД(з)
Рабочая подача (вправо)
Б–1–Ф–2–Н–3–6–7–Р2(л)–8–10–ДР–11–13–Ц/Ц–14–Р2(л)–15–Б
9–Р3(пр)
16–Р1(л)–17–Р2/Р2–18–Р1(л)–19–Б
4–КД–5–Б
Стоп
Р1(ср), Р2(ср)
Медленный отвод (влево)
Б–1–Ф–2–Н–3–6–7–Р2(пр)–14–Ц/Ц–13–11–ДР–10–8–Р2(пр)–15–Б
12–Р3(пр)
16–Р1(пр)–18–Р2/Р2–17–Р1(пр)–19–Б
4–КД–5–Б
Быстрый отвод (влево)
Б–1–Ф–2–Н–3–6–7–Р2(пр)–14–Ц/Ц–13–12–Р3(л)–9–8–Р2(пр)–15–Б
16–Р1(пр)–18–Р2/Р2–17–Р1(пр)–19–Б
4–КД(з)
Исходное положение «Стоп»
-
см. п. 1.
В пояснительной записке приводится перечень элементов цикла в соответствии с исходными данными и описание работы гидропривода по каждому элементу аналогично изложенному выше.
3 выбор рабочей жидкости
В гидравлических системах рабочая жидкость выполняет несколько функций. Она служит для передачи энергии от насоса к гидродвигателю, смазки поверхностей трения внутри гидравлических агрегатов и аппаратов, предотвращения коррозии и в результате непрерывной циркуляции в значительной степени способствует отводу тепла от источников его выделения.
Основным параметром, по которому производится выбор рабочей жидкости, является ее вязкость. При завышении вязкости увеличиваются потери давления и увеличивается нагрев системы. Если же вязкость недостаточна, увеличиваются утечки жидкости из полостей высокого давления, уменьшается объемный КПД системы, усложняется уплотнение стыков и подвижных соединений.
В станочных гидроприводах и приводах промышленных роботов при температуре 50°С рекомендуются к применению рабочие жидкости со следующей кинематической вязкостью:
при давлении до 7 МПа 50 = 20 – 30 мм2/с (с Ст);
при давлении 7 – 20 МПа 50 = 50 – 100 мм2/с (с Ст).
В качестве рабочих жидкостей чаще всего используются минеральные масла с различными специальными присадками. Марки и характеристики минеральных масел, рекомендуемых для применения в станочных гидроприводах, приведены в [ 1 ]. Преимущественное применение имеют масла серии ИГП, которые изготовлены из нефтей, подвергнутых глубокой селективной очистке, содержат антиокислительную, противоизносную, антикоррозионную и противопенную присадки. В пояснительную записку вносятся: марка масла, ГОСТ или ТУ, кинематическая вязкость при температуре 50°С (50) и плотность .