Контрольная работа: Расчет гидропривода поступательного движения
Диаметр штока рассчитаем по формуле:
При обратном ходе поршня, когда
поршневая полость гидроцилиндра соединяется со сливной магистралью, а штоковая
- с напорной, усилие на штоке составляет:
Найдем площадь поршня в рабочей
полости цилиндра:
Найдем площадь поршня в штоковой
полости гидроцилиндра
РАСЧЕТ ГИДРОСЕТИ
Гидросети служат для передачи рабочей жидкости между гидроагрегатами, они связывают вое устройства гидропривода в единую систему (схему). К гидросети относятся трубопроводы и каналы в корпусах гидравлических устройств.
При расчете гидролинии определяются ее диаметр и гидравлические потери при движении жидкости;
Определение диаметра трубопровода
Значение диаметра трубопровода необходимо для подбора труб гидролинии, выбора гидроаппаратуры и вспомогательного оборудования, расчета гидравлического сопротивления гидролинии.
Расчет проводится по формуле
где Q - расход жидкости м3/с. В данном расчете его можно принять равным Qдв;
-средняя скорость движения жидкости
в трубопроводе, м/с.
Величина скорости принимается по
рекомендациям, полученным на основании экономических соображений: с увеличением
увеличиваются
гидравлические потери, но уменьшается расход материала на изготовление
трубопровода, снижается его масса. Принимаем для данной гидросистемы один
диаметр для всех линий и одну скорость движения жидкости υ=3 м/с.
Тогда:
По результатам расчета подбираем промышленную трубу по ГОСТ 8734-75: 10х1,5 (dвн=7 мм);
Уточненная скорость движения жидкости:
Определение гидравлических потерь в гидролинии
В этом расчете учитывают потери по
длине и на местных сопротивлениях, используя принцип сложения потерь напора
где λ - коэффициент трения;
l - длина гидролинии, м;
d - диаметр гидролинии, м;
ξ - коэффициент местного сопротивления;
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
ω - скорость движения жидкости, м/с;
Для определения коэффициента
трения необходимо вначале вычислить критерий Рейнольдса
где ν - коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости, м/с2.
При ламинарном режиме:
Режим движения жидкости - ламинарный (Re < 2320).
Тогда
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
НАСОСНОГО АГРЕГАТА
Основными параметрами, по которым выбирается типоразмер насоса, являются давление РН и производительность Qн.
Давление (удельная энергия,
сообщаемая жидкости в насосе) затрачивается в объемном гидроприводе на
выполнение работы гидродвигателем и преодоление гидравлических сопротивлений
при передаче жит - кости. При расчете потребного давления указанные величины
суммируется
где Рдв - давление на входе в гидродвигатель, Рдв= 3,47 МПа;
- суммарные потери давления в
системе, МПа причем
где 
- гидравлические потери в
гидролиниях, МПа;
- суммарные потери в гидроагрегатах
(дросселе, гидрораспределителей, фильтрах и т.п.), МПa.
Эти потери принимаются по справочным данным при выборе соответствующих гидроаппаратов и вспомогательных устройств.
Тогда:
=0,3+0,5+0,5+0,5=1,8 МПа;
Для определения производительности
насоса необходимо сложить расход жидкости на гидродвигатель Qдв и утечки
жидкости через неплотности в гидроагрегатах Qут, то есть
Утечки через неплотности принимаются по справочным данным при выборе соответствующей гидроаппаратуры (гидродросселя, гидрораспределителя, гидроклапанов и т.д.).
По рассчитанным значениям РН и ОН подбирается типоразмер насоса:
Аксиально-поршневой насос типа IID №0,5
Техническая характеристика
Номинальное давление 10 МПа;
Максимальная производительность за 1 об
(рабочий объем насоса), qН 0,003 дм3/с;
Максимальная производительность (подача)
QMAX 0,15 дм3/с=0,15х10-3 м3/с;
Частота вращения 2950 об/мин;
Потребляемая мощность (при QMAX) 2,35 кВт
Объемный КПД ηо 0,98
Полный КПД ηН 0,82
Необходимая частота вращения
вала насоса
- объемный КПД.
Тогда:
Мощность, потребляемая насосом
(мощность на валу), вычисляется по формуле
где 
- полный К.П.Д. насоса, по
технической характеристике ηН=0,82.
Тогда:
ОБЩИЙ КПД ГИДРОПРИВОДА
Этот параметр характеризует
потери энергии (гидравлические, объемные и механические) при ее передаче в
объемном гидроприводе. Он определяется отношением мощности, реализуемой
гидродвигателем, к мощности, потребляемой насосом
Тогда:
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
В данной работе проведен расчет гидропривод поступательного движения с дроссельным регулированием скорости. Выполнен расчет основных параметров насосного агрегата и КПД гидропривода.
Проведен анализ принципиальной схемы и синтез динамических характеристик модели привода.
ЛИТЕРАТУРА
1. Башта Т. М. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D1%88%D1%82%D0%B0_%D0%A2%D1%80%D0%B8%D1%84%D0%BE%D0%BD_%D0%9C%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87> Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М.: "Машиностроение", 1972. 320 с.
. Гейер В. Г., Дулин В. С., Заря А. Н. Гидравлика и гидропривод: Учеб для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1991.
. Башта Т. М. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D1%88%D1%82%D0%B0_%D0%A2%D1%80%D0%B8%D1%84%D0%BE%D0%BD_%D0%9C%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87> Гидравлические приводы летательных аппаратов. Издание 4-е, переработанное и дополненное. Изд-во «Машиностроение», Москва 1967 г.
. Лепешкин А. В., Михайлин А. А., Шейпак А. А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник, ч. 2. Гидравлические машины и гидропневмопривод. / под ред. А. А. Шейпака. - М.: МГИУ, 2003. - 352 с.