- •Расчёт объёмного гидропривода возвратно-поступательного движения
- •Исходные данные
- •Определение расчётных выходных параметров
- •Определение диаметров трубопроводов
- •Определение потерь давления в гидросистеме
- •Расчёт гидроцилиндров
- •Определение внутренних утечек рабочей жидкости, расчёт времени рабочего цикла и определение кпд гидропривода
- •Принципиальная схема
- •Аксонометрическая схема
- •Определение диаметра трубопроводов
- •Определение потерь давления в гидросистеме
- •Управление выходными параметрами гидропривода.
- •Гидроусилитель рулевого управления автомобиля
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
императора Александра I»
(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Факультет «Промышленное и гражданское строительство»
Кафедра «Водоснабжение, водоотведение и гидравлика»
Специальность 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства»
Специализация «Подъёмно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование»
пояснительная записка
к курсовой работе
по дисциплине
«Гидравлика и гидропневмопривод»
на тему: «Расчёт объёмных гидроприводов возвратно-поступательного и вращательного движения, расчет гидроусилителя рулевого управления автомобиля»
Форма обучения – очная
Выполнил обучающийся Курс 2 Группа ПТМ-613
|
__________________ подпись, дата |
Сызранов И.Ю. |
|
|
|
|
|
Яковлев А.А. |
Руководитель
|
__________________ подпись, дата
|
|
Санкт-Петербург
2018
-
Расчёт объёмного гидропривода возвратно-поступательного движения
-
Аксонометрическая схема
1 2 3 4(1) 4(2) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 – бак для рабочей жидкости
2 – насос
3 – предохранительный клапан
4(1),4(2) – силовые гидроцилиндры
5 – гидрораспределитель
6 – фильтр для очистки рабочей жидкости
7 – обратный клапан
8 – всасывающая линия
9-16 - трубопроводы
-
Исходные данные
x = 1
y = 5
Длина рабочего хода поршня
Время рабочего цикла гидропривода
-
Определение расчётных выходных параметров
Поскольку гидропривод имеет два гидроцилиндра, работающих в одинаковых условиях, необходимое усилие на штоке составит
Принимая коэффициент запаса за 1,2 вычисляем расчётное усилие
Исходя из условия устойчивости на изгиб определяем min диаметр штока
k = 2
E = 2,1*105*106 = 2,1*1011
В соответствии с нормалью ОН 22-176-69 принят гидроцилиндр с параметрами: Диаметр штока 50 мм при φ = 1,65 и L = 1000 мм, внутренний диаметр цилиндра 80 мм
Скорость рабочего хода поршня определяем по формуле
Δt = 1 сек
Принимаем коэффициент запаса по скорости () = 1,1
Получаем рабочее значение скорости
Расчётная мощность
-
Назначение величины рабочего давления и выбор насоса
По величине принимаем давление в системе P = 10 МПа
При этом давлении расчётная производительность насоса составит
На основании значения P и Qн выбираем насос НШ-32, число оборотов n, равное 1200
-
Определение диаметров трубопроводов
В соответствии со схемой работы гидропривода определяем расходы на участках. Диаметры трубопроводов 11,12,13,14 рассчитываем из условия пропуска половинного расхода насоса, остальные трубопроводы рассчитываем на пропуск расхода насоса.
Внутренний диаметр определяем по формуле , принимая в соответствии с таблицей 3.
Затем определяем толщину стенок трубопровода по формуле , принимая тяжёлый режим работы (k = 6)
По этим данным в соответствии с рекомендуемыми типоразмерами стальных бесшовных труб выбираем размеры трубопроводов (приложение 4)
По принятому внутреннему диаметру определяем действительную скорость движения жидкости по формуле
Результаты вычислений сводим в таблицу 4
Участки |
Uрек, |
Qн, |
Размеры трубопровода |
U, |
||||||
Вычисленные |
Принятые |
|||||||||
dвн, мм |
σвн, мм |
dн, мм |
σ, мм |
dвн, мм |
|
|||||
8 |
150 |
571 |
22 |
- |
25 |
1 |
23 |
137,34 |
||
9,10,15,16 |
500 |
571 |
12,1 |
1,29 |
16 |
1,4 |
13,2 |
416,96 |
||
11,12,13,14 |
500 |
285,5 |
8,5 |
0,91 |
12 |
1,4 |
9,2 |
429,18 |
-
Определение потерь давления в гидросистеме
Для определения потерь давления на участках используем метод приведённых длин. Местные сопротивление принимаем в соответствии с аксонометрической схемой (см. рисунок 2). Первоначально определяем приведённые длины участков, вычисление которых сводим в таблицу 5
Участки |
Длина l, м |
dвн., м |
Виды местных сопротивлений |
lпр., м |
|||
8 |
0,8 |
0,023 |
Вход в трубопровод |
8 |
42 |
0,966 |
1,766 |
Резкий поворот |
32 |
||||||
Штуцер |
2 |
||||||
9 |
11,5 |
0,0264 |
Обратный клапан |
45 |
251 |
6,6264 |
18,1264 |
Три штуцера |
6 |
||||||
Тройник напроход |
2 |
||||||
10 |
Четыре резких поворота |
128 |
|||||
Распределитель |
50 |
||||||
Тройник с разделением на три равных потока |
20 |
||||||
12 |
2,8 |
0,0092 |
Резкий поворот |
32 |
46 |
0,4232 |
3,2232 |
Штуцер |
2 |
||||||
Выход в гидроцилиндр |
12 |
||||||
14 |
2,8 |
0,0092 |
Вход в трубопровод |
8 |
42 |
0,3864 |
3,1864 |
Штуцер |
2 |
||||||
Резкий поворот |
32 |
||||||
15 |
11,5 |
0,0264 |
Тройник с соединением потоков |
36 |
200 |
5,28 |
16,78 |
16 |
Три резких поворота |
96 |
|||||
Три штуцера |
6 |
||||||
Распределитель |
50 |
||||||
Выход в фильтр |
12 |
Приняли масло:
трансформаторное (ρ= 896, вязкость 9,6 , предел рабочих температур [-30 - +90] °С
Участки |
lпр., м |
dвн., м |
Re |
λ |
ρ, |
Δp, кПа |
|||||
Подающая линия: бак – гидроцилиндр |
|||||||||||
8 |
1,766 |
0,023 |
571 |
1,5 |
9,6*10-6 |
3594 |
0,042 |
3,2 |
896 |
1008 |
3,23 |
9,10 |
18,1264 |
0,0264 |
571 |
5 |
13750 |
0,031 |
21,41 |
11200 |
239,82 |
||
12 |
3,2232 |
0,0092 |
285 |
5 |
4792 |
0,041 |
14,22 |
11200 |
159,27 |
||
Сливная линия: гидроцилиндр – бак |
|||||||||||
14 |
3,1864 |
0,0092 |
173 |
2,6 |
9,6*10-6 |
2493 |
0,046 |
16,07 |
896 |
3031 |
48,7 |
15,16 |
16,78 |
0,0264 |
346 |
0,63 |
1737 |
0,049 |
31,4 |
179 |
5,61 |
||
Фильтр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100,00 |
Δp (подающая) = 402,32 |
|||||||||||
Δp (сливная) = 154,31 |
|||||||||||
Δp = 556,63 |