2020-06-08
386ГИДРО- и ПНЕВМОПРИВОД
Методические указания и варианты заданий
к курсовой расчетно-графической работе
для студентов института НМТ
Составил доц. Дорошенко В.А.
2020
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РГР, ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1.1. Основные задачи РГР:
1. Закрепление основ теории автоматизированного гидропневмопривода технологических машин циклического действия, включая:
- освоение функциональной символики гидроагрегатов и гидроаппаратуры, применяемой в технологических машинах и комплексах;
- компоновку схемы из стандартной гидроаппаратуры с целью выполнения заданного рабочего цикла в автоматическом режиме;
- построение циклохронограмм и таблограмм работы гидрооборудования.
2. Проведение гидравлических расчетов рабочих параметров гидросистемы: мощности насоса и привода, скоростей рабочего органа, крутящего момента, КПД и др.
3. Построение рабочей характеристики гидросистемы и установление режима работы.
1.2. Содержание задания
|
|
|
1. По заданному рабочему циклу (рис.1) требуется:
- составить принципиальную гидросхему объемного гидропривода (ОГП) для функционирования его в автоматическом режиме;
- подобрать гидрооборудование и аппаратуру управления и регулирования в соответствии с заданной командой управления циклом;
- предусмотреть защиту ОГП от перегрузки (при возникновении давления сверх допустимого), останов (блокировку) рабочего органа (РО) в любом положении при аварии или отключении насоса, а также возвращение РО в исходное положение.
2. Выбрать для ОГП стандартную гидроаппаратуру и гидроагрегаты из каталогов и справочной литературы.
3. Рассчитать, исходя из характеристик выбранного оборудования, рабочие параметры ОГП: скорости, усилие на выходе, мощность или момент по фазам цикла, построить циклохронограммы работы гидродвигателя.
4. Построить рабочую характеристику гидросистемы Δ р = f(Q) и установить режим работы ОГП при максимальной нагрузке рабочего органа.
Порядок выполнения работы
1. Используя стандартную функциональную символику [1, c. 495-500], разработать и представить принципиальную схему ОГП в соответствии с заданным рабочим циклом движения выходного звена ОГП – штока, вала, лопасти и др. Управление циклом должно быть автоматическим: – «по пути» или «по давлению». Предусмотреть возможность остановки исполнительного органа в исходном положении по окончании рабочего цикла, а также остановку ОГП оператором в любой момент времени.
2. По условиям задания в варианте произвести расчет параметров гидросистемы и выбор оборудования:
- подбор типоразмера насоса и гидродвигателя; - расчет и выбор диаметров трубопроводов линий нагнетания и слива; - подбор стандартной гидроаппаратуры управления и регулирования, а также вспомогательной гидроаппаратуры: фильтров, гидробака и др.
|
|
|
Примечание: При выборе оборудования указывать источник – ГОСТ, каталог, технический документ и др., из которого взята информация.
- произвести расчет гидравлических потерь давления и необходимых параметров насоса: давление, подача, мощность. Построить рабочую характеристику гидросистемы и определить рабочую точку.
ТИПЫ ЦИКЛОВ И ГИДРОДВИГАТЕЛЕЙ
Основные типы рабочих циклов, используемых в ОГП, представлены на рис. 1.
u (1) u (2)
БО БО
 | |||
 | |||
БП РХ
РХ Р
l l
u (3) u (4)
БО БО
БП Р БП РХ1
РХ
Р РХ2
l l
Рис. 1. Типы рабочих циклов
Обозначения: БП – быстрый подвод, БО – быстрый отвод, РХ – рабочий ход, Р – разгон, Т – торможение, ● – начало и направление движения.
3. 1. Гидроцилиндры.
 | |||||||
 | | ||||||
 | |||||||
a) S 2 б)
 | |||
 | |||
 | |||
 | |||
д) е)
Рис.2. Основные типы и схемы гидроцилиндров
Обозначения: а) одноштоковый с подвижным поршнем(ОПП); б) двухштоковый (ДПП); в) плунжерный; г) телескопический; д) одноштоковый с подвижным корпусом (ОПК); е) двухштоковый с подвижным корпусом (ДПК).
3.2.Поворотные гидродвигатели
Поворотные гидродвигатели подразделяются на рычажно-поршневые ( рис.3- а), шестеренно-поршневые (рис.3- б, 3- г) и лопастные (рис.3- в).
Гидромоторы
Гидромотор (ГМ) – это объемная роторная гидромашина, конструктивно аналогичная насосу. Поэтому в ряде случаев такие машины могут работать как в режиме мотора, так и насоса.
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА
1. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник: Библиотека конструктора. – 4-е изд., перераб. и доп. – Машиностроение, 2004. – 512 с.
2. Дорошенко В.А. Гидро- и пневмопривод: учебное пособие. Екатеринбург, изд-во Уральского университета, 2019 – 198 с.
3. Свешников В.К. Гидрооборудование: Международный справочник. Номенклатура, параметры, размеры, взаимозаменяемость. В 3 книгах. Книга 1. Насосы и гидродвигатели. 2001,- 360 с. Книга 2. Гидроаппаратура, 2002, - 508 с. Книга 3. Вспомогательные элементы гидропривода. 2003,- 480
d М ω
D Fp D
рн u rр рн rш
р с л р сл М, ω
а б
M, ω
R
Fp Rc
r
 | |||||||||
 | |||||||||
 | |||||||||
 | | ||||||||
рн Qн рсл
 | |||
 | |||
Рис. 3. Схемы поворотных гидродвигателей (ПГД)
Обозначения: а – рычажно-поршневой; б – шестеренно-поршневой с подвижным поршнем (ШПП); в – лопастной; г - шестеренно-поршневой с подвижным корпусом (ШПК)
Обозначения гидромоторов в схемах приведены на рис. 4.
 | |||||||
 | |||||||
 |  | ||||||
а б в г
Рис. 4. Условные обозначения гидромоторов:
а – нерегулируемый, нереверсивный; б – регулируемый, нереверсивный; в – нерегулируемый, реверсивный; г – регулируемый, реверсивный
|
|
|
ТАБЛИЦЫ
Таблица 1, ДАННЫЕ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ СХЕМЫ ОГП
| № | Параметр гидросхемы | В а р и а н т ы |
| 1 | Тип цикла (рис.1) | 1, 2, 3, 4 |
| 2 | Тип гидродвигателя (ГД) | А: силовой гидроцилиндр (ГЦ) а) одноштоковый (ОПП, ОПК); б) двухштоковый (ДПП, ДПК); в) плунжерный; г) телескопический Б: поворотный гидродвигатель (ПГД) а) рычажно-поршневой б) шестеренно-поршневой (ШПП, ШПК) в) лопастной; В: гидромотор (ГМ) а) нерегул., нереверс.; б) регулир., нереверс. в) нерегулируемый, реверсивный г) регулируемый, реверсивный |
| 3 | Схема циркуляции РЖ | А:открытая (разомкнутая) Б: замкнутая (закрытая) В:комбинированная |
| 4 | Способ управления циклом | А: по перемещению (по пути): а) установкой внешних включателей б) конструкцией корпуса ГЦ Б:по давлению |
| 5 | Тип команды управления | А:гидравлическая; Б:электромагнитная; В:электрогидравлическая Г:пневматическая |
| 6 | Регулирование скорости ГД | А: дроссельноес установкой дросселя: а) на входе в ГД; б) на выходе из ГД; в) параллельно ГД; г) параллельно-последовательно Б: объемное: а) машинное – регулируемым насосом; б) машинное – регулируемым ГМ; в) включение «по дифференциальной схеме» г) отключением параллельно соединенных насосов В: объемно-дроссельное:а) машинно-дроссельное: (Б-а) + (А-б); б) машинно-дроссельное: (Б-б) + (А-а); в) объемно-схемное (Б-в) + дроссельное(А-в); г) объемно-схемное (Б-г) + дроссельное(А-б) |
Таблица 2.1. ДАННЫЕ ДЛЯ КОМПОНОВКИ ГИДРОСХЕМ
| № № вариантов | Данные для компоновки гидросхем (пункты из табл.1) | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 1 | 1 | А – а | А | Б | А | Б - г |
| 2 | 1 | Б – в | Б | А – а | Б | Б - а |
| 3 | 1 | А – б | Б | А – б | В | А - б |
| 4 | 1 | Б – а | А | Б | А | Б - г |
| 5 | 1 | Б - б | А | А – а | Б | Б - в |
| 6 | 2 | А – б | Б | А – б | В | А - б |
| 7 | 2 | А – в | Б | А – б | В | А - б |
| 8 | 2 | Б – в | Б | А – а | Б | Б - в |
| 9 | 2 | Б – а | А | Б | А | Б - г |
| 10 | 2 | А – а | В | Б | А | Б - г |
| 11 | 3 | А – а | А | А – б | В | В - а |
| 12 | 3 | Б – а | А | А – а | Б | В - б |
| 13 | 3 | А – б | Б | Б – в | А | В - а |
| 14 | 3 | А – а | В | А – г | Б | А - г |
| 15 | 3 | А – б | А | А – а | В | Б - а |
| 16 | 4 | А – а(ОПП- г) | В | А – а | Б | В – в |
| 17 | 4 | А – а(ОПП) | В | А – а | В | Б – д |
| 18 | 4 | А – з(3-ступ) | А | А – а | Б | Б – а |
| 19 | 4 | А – а(ОПП) | В | А - б | В | Б – в |
| 20 | 4 | А – з(3-ступ) | Б | А - б | А | Б - д |
Таблица 4.2. РАБОЧИЕ ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВОК ГПП
| №№ вар тов | р эф МПа | R кН | М кН∙м | и БП см/с | и РХ см/с | l БП см | l РХ см | L Н м | L сл м | R1 кН | R2 кН | и РХ2 см/с | ||
| 1 | 6,3 | 22 | - | 6,0 | 2,0 | 10 | 30 | 3,0 | 4,0 | - | - | - | ||
| 2 | 30 | 150 | - | 4,0 | 1,5 | 12 | 32 | 2,8 | 3,0 | |||||
| 3 | 12,5 | 35 | - | 5,5 | 2,5 | 15 | 35 | 3,2 | 3,5 | - | - | - | ||
| 4 | 25 | 120 | - | 4,0 | 2,0 | 8 | 18 | 4,7 | 5,0 | - | - | - | ||
| 5 | 10 | 30 | - | 6,0 | 2,5 | 14 | 25 | 2,5 | 2,6 | - | - | - | ||
| 6 | 12,5 | 34 | - | 5,6 | 2,2 | 14 | 28 | 3,5 | 3,8 | - | - | - | ||
| 7 | 25 | 100 | - | 4,5 | 2,0 | 8 | 20 | 3,8 | 4,0 | - | - | - | ||
| 8 | 30 | 145 | - | 4,2 | 1,5 | 10 | 20 | 2,8 | 3,0 | - | - | - | ||
| 9 | 10 | 35 | - | 5,8 | 2,1 | 12 | 27 | 3,2 | 3,5 | - | - | - | ||
| 10 | 6,3 | 20 | - | 6,2 | 2,2 | 10 | 26 | 3,2 | 4,4 | - | - | - | ||
| 11 | 12,5 | - | - | 12,0 | 5,0 | 10 | 35 | 2,6 | 2,9 | 11 | 22 | 3,0 | ||
| 12 | 10,0 | - | - | 10,0 | 4,5 | 11 | 37 | 2,4 | 2,5 | 10 | 20 | 3.3 | ||
| 13 | 12,5 | - | - | 10,1 | 4,8 | 12 | 45 | 3,3 | 3,5 | 8 | 18 | 4,5 | ||
| 14 | 30,0 | - | - | 11,0 | 5,2 | 9 | 30 | 3,0 | 3,2 | 12 | 25 | 2,8 | ||
| 15 | 16,0 | - | - | 8,0 | 4,6 | 12 | 40 | 3,5 | 3,8 | 9 | 27 | 2,5 | ||
| 16 | 6,3 | - | 100 | 5 | 2 | 10 | 40 | 3 | 3,5 | - | - | - | ||
| 17 | 10 | - | 80 | 4 | 2 | 15 | 40 | 4,5 | 4,8 | - | - | - | ||
| 18 | 8,5 | - | 120 | 5 | 2,5 | 12 | 45 | 2,5 | 3,0 | - | - | - | ||
| 19 | 12,5 | - | 90 | 6 | 2,5 | 10 | 30 | 3,0 | 3,6 | - | - | - | ||
| 20 | 16,0 | - | 180 | 4,8 | 2,2 | 16 | 38 | 3,4 | 3,5 | - | - | - | ||
