Определение основных параметров гидродвигателей и их выбор
Так как у нас двухштоковый цилиндр, то определяем по формуле
, (4.1)
где pсл- противодавление сливной полости гидроцилиндра, pсл=0.2…0.3 Мпа;
ηц- механический КПД гидроцилиндра, ηц=0.95…0.98;
Кш=0.5…0.7;
Fш- усилие штока гидроцилиндра, Fш=2,5 кН;
Принимаем pсл=0.2 Мпа, ηц=0.95, кш=0.6.
Полученное значение округляем до ближайшего большего стандартного (по ГОСТ 12447-80), .
По известным параметрам (D,d, l, Pц) выбираем гидроцилиндр
ЦРГ: 50*25*700
Принимаем гидроцилиндр (с двусторонним штоком) со следующими характеристиками D=50 мм; d=25 мм; l=700 мм (тип С); Pном=10 МПа.
Расход рабочей жидкости в гидроцилиндре, соответствующий заданной максимальной скорости выходного звена
, (4.2)
где ηоц-объемный к.п.д. гидроцилиндра, при уплотнении поршня резиновыми кольцами и манжетами ηоц=1.0;
(4.3)
Выбор гидроаппаратов управления и регулирования
Гидроаппараты (распределители, клапаны, дроссели, регуляторы потока) и кондиционеры рабочей жидкости (фильтры, гидробаки, гидроаккумуляторы) должны обеспечивать условия надежной работы гидропривода в течение установленного ресурса и по своим эксплуатационным параметрам соответствовать значениям, указанным в технических характеристиках.
Основные параметры гидроаппаратов: диаметр условного прохода dу, округленный до ближайшего стандартного значения, номинальные давления и расход.
|
|
Выбираем:
Манометр МПТ-2/4-25×4 ГОСТ 8625-77
Напорный золотник ПГ 54-22
Напорный золотник ПГ 54-24
Клапан обратный ПГ 51-24
Золотник реверсивный с электроуправлением 54БПГ 73-12
Клапан обратный Тс 38-11
Золотник включения манометра
Фильтр пластинчатый 0,08 Г41-13
Маслоуказатель Т-30МН176-53
Панель периодических подач Г8-3М151-43
Демпфер
Цилиндр перемещения рычажного реверса 2
Гидро панель
Дроссель шлифования
Дроссель правки
Золотник тормозной
Теплообменник
Выбор трубопроводов
Для изготовления жестких трубопроводов в гидроприводах станков в основном применяют трубы по ГОСТ 8734-75 из стали 20 или медные трубы по ГОСТ 11383-75. Стальные трубы применяют при всех давлениях и расходах. Их изготавливают бесшовными холоднотянутыми и холоднокатаными (при d<30 мм). При ограничении массы применяют тонкостенные бесшовные трубы из стали 10 и 20.
Медные трубы применяют при p<16 МПа и d≤16 мм. По сравнению со стальными медные трубы тяжелее, дороже и менее прочные. Достоинство медных труб - их гибкость, что обеспечивает монтаж сложных по конфигурации гидросхем.
С целью уменьшения потерь давления в трубопроводах диаметры их подбирают, так, чтобы по возможности обеспечить ламинарный режим движения жидкости (Re<2300).
|
|
Определим внутренний диаметр трубопровода:
, (6.1)
где Q-расход жидкости;
vТ- скорость в трубопроводе:
во всасывающем трубопроводе vТ≤1.6 м/с;
сливных vТ=2 м/с;
напорном vТ=2 м/с.
Для всасывающей гидролинии от бака до насоса:
Для сливной гидролинии:
Для напорной гидролинии
Полученное значение диаметра трубопровода округляем до стандартного по ГОСТ 16516-80: , , .
Толщину стенки трубопровода определим по формуле для толстостенных труб (при dн/δ>16) с учетом отклонения в размерах диаметра ∆d и толщины стенки Кσ:
, (6.2)
где рmax-максимально возможное давление в трубопроводе;
dн- наружный диаметр трубопровода;
[σр]- допустимое напряжение разрыва материала трубы (30…50% временного сопротивления материала), [σр]=0.5·200=100 Мпа,
σв= 200…250 Мпа- временное сопротивление для цветных материалов.
Учитывая возможность внешних механических повреждений, толщину стенки не следует назначать менее 1.0 мм для цветных металлов и 0.5 мм для сталей.
Всасывающая гидролиния:
Учитывая возможность внешних механических повреждений: δ=0,5 мм.
Сливная гидролиния:
|
|
;
Выбираем δ=0,5 мм.
Напорная гидролиния:
;
Выбираем δ=0,5 мм.
Исходя из толщины стенок, принимаем материал трубопровода, саль 40.
Различают три вида потерь давления в гидроприводе: потери давления на трение жидкости в трубопроводе, потери давления на местных сопротивлениях и потери давления в гидроаппаратуре.
Потери давления на трение жидкости в трубопроводе определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:
, (6.3)
где λ- коэффициент гидравлического трения,
l- длина рассматриваемого участка трубопровода,
d-внутренний диаметр трубопровода,
ρ- плотность жидкости,
vт- средняя скорость движения жидкости в трубопроводе:
vт=4Q/πd2, (6.4)
На величину коэффициента λ оказывает влияние режим течения жидкости. Различают два режима: ламинарный и турбулентный. Режим течения определяется безразмерным числом Рейнольдса Re. Для трубопроводов круглого сечения:
Re=vтd/υ, (6.5)
где υ- кинематическая вязкость жидкости при рабочей температуре.
Ламинарный режим течения переходит в турбулентный при определенном, критическом значении Reкр=2100…2300 для круглых гладких труб и Re=1600 для резиновых рукавов. Если режим течения ламинарный, то коэффициент гидравлического трения определяется по формуле:
|
|
λ=64/Re, (6.6)
если режим турбулентный, то
λ=0.3164/Re0.25, (6.7)
Определим потери на трение по длине
Всасывающая гидролиния
Re=1.5·103·6/30=300;
где υ=30 мм2/с- вязкость жидкости.
Т.к. Re=300<2300, то коэффициент гидравлического трения определяется по формуле:
λ=64/300=0,213;
Сливная гидролиния
Re=2·103·5/30=333;
λ=64/333=0,192;
Напорная гидролиния
Re=2·103·5/30=333;
λ=64/333=0,192;
Определяем потери давления на трение по длине по формуле:
, (6.8)
где ρ=850 кг\м3 ;
Всасывающая гидролиния: l=0.2 м; v=1.5 м/c; d=6 мм; λ=0,213
МПа,
Сливная гидролиния: l=1.5 м; v=2 м/c; d=5 мм; λ=0,192
МПа.
Напорная гидролиния: l=1.3 м; v=2 м/c; d=5 мм; λ=0,192
МПа,
Суммарное значение потерь давления на трение по длине:
ΣΔPТ=0,0067+0,0979+0,0849=0,1895МПа.
Потери давления на местных сопротивлениях определяются по формуле Вейсбаха:
; (6.9)
где ξ-коэффициент местного сопротивления.
Средние значения местных сопротивлений приведены в справочной литературе [2], стр. 448.
На схеме есть переходники ξ=0.10, плавные повороты труб под углом 90º,
ξ=0.12, обратные клапаны ξ=2.
Для всасывающей гидролинии получим:
ΔPм=0.12·2·0.10·1,52/2·850=23Па,
Для сливной гидролинии
ΔPм=0.12·2·0.10·22/2·850=40.8Па,
Для напорной гидролинии
ΔPм=0.12·2·0.10·22/2·850=40.8Па,
Потери на обратных клапанах
ΔPк.л.=2·2=4 Па,
Потери на штуцерах присоединяющие трубы к агрегатам
ΔPм=0.1·7=0.7 Па,
ΣΔPм=23+40.8+40.8+4+0.7=109.3Па.
Потери давления в гидроаппаратуре определяется по расчетному расходу Q и параметрам, приведенным в их технических характеристиках
, (6.10)
где ΔPmax - потери давления на аппарате при максимальном расходе Qmax;
n- показатель степени, при ламинарном режиме течения n=1.0, при турбулентном режиме n=2.
Рассчитываем потери давления для фильтра пластинчатого 7(1):
МПа.
Рассчитываем потери давления для фильтра пластинчатого 7(2):
МПа.
Рассчитываем потери давления для дросселя 35 и 36:
МПа.
Суммируем потери давления в гидроаппаратуре
ΣΔPа=0,036+0,144+0,049+0,049=0,278 МПа.
Определим суммарные потери давления в гидролинии:
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 291; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!