ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
Мета курсової роботи - це набуття студентами практичних навичок з розв’язання конкретних інженерних задач на прикладі розрахунку гідропривода, поглиблення і закріплення знань, отриманих на лекційних і практичних заняттях.
Курсова робота складається з розрахунку і вибору параметрів гідроустаткування: гідроциліндра, розподільника, дроселя, фільтра і клапана; гідравлічного розрахунку системи привода; вибору параметрів насоса; розрахунків потужності і к.к.д. гідропривода.
Курсову роботу оформляють у вигляді розрахунково-пояснювальної записки на білих аркушах формату 297х 210 мм. На обкладинці зазначають назву навчального закладу і кафедри, де вивчається дана дисципліна, назву курсу, прізвище, ім’я, по батькові студента, номер групи, номер залікової книжки, номер варіанта, прізвище, ім’я, по батькові викладача, рік виконання роботи. Зразок оформлення титульного аркуша наведено у додатку А.
У записці наводять умови завдання, принципову схему гідропривода, всі необхідні розрахунки зі стислими поясненнями і посиланнями на використовувану літературу. Розрахунки рекомендується проводити в Міжнародній системі одиниць СІ.
Необхідний довідковий матеріал частково наведений у даних методичних вказівках, дані для розрахунків вибираються з рекомендованої літератури.
Завдання на курсову роботу видається кожному студенту індивідуально. Вибирають варіант завдання (принципову схему гідропривода) за останньою цифрою номера залікової книжки відповідно до рис.1. Вихідні дані вибирають з табл.1 за передостанньою цифрою номера залікової книжки.
ВИХІДНІ ДАНІ ДО РОБОТИ
Принципові схеми об'ємного гідропривода поступального руху подані на рис.1. Робоча рідина з бака Б подається насосом Н через розподільник Р у робочу порожнину гідроциліндра Ц. Шток гідроциліндра навантажений силою F. Надлишок рідини, що нагнітається насосом, відводиться в бак Б через клапан переливний КП (схеми 1, 2, 4, 5, 7, 8, 9) чи через дросель ДР (схеми 3, 6, 10). У схемах 3, 6, 10 встановлений запобіжний клапан КЗ, призначений для запобігання руйнуванню гідравлічної системи при підвищенні навантаження. Для регулювання швидкості робочого органа встановлений дросель ДР. Відпрацьована рідина з порожнини гідроциліндра через розподільник Р і фільтр Ф зливається в бак Б.
За вибраним варіантом схеми гідропривода і заданими у табл.1 вихідними даними, а також взятим значенням робочого тиску визначити розміри гідроциліндра і підібрати гідророзподільник, гідродросель, гідроклапан, гідрофільтр. Розрахувати втрати тиску в гідролініях і гідроапаратах привода. Вибрати насос. Розрахувати потужність і к.к.д. гідропривода. Еквівалентну шорсткість гідроліній взяти = 0,06мм. Механічний к.к.д. гідроциліндра взяти таким, що дорівнює = 0,88- 0,92.
Довжину напірної лінії, м, визначити за формулою н = 1,5+0,1N,
де N - сума двох останніх цифр номера залікової книжки.
Довжина всмоктувальної лінії дорівнює
вс = 0,2 н ,
а довжина зливної лінії
зл = 1,15 н .
Довжину зливної лінії у схемах 3,6,10 розподілити між двома ділянками. Перша ділянка (від виходу з циліндра до трійника з’єднання з лінією дроселя) зл1 = 0,75 зл, а друга ділянка (від трійника до входу в бак) - зл2 = 0,25 зл .
Рисунок 1 – Принципові схеми гідропривода
Рисунок 1, аркуш 2
Рисунок 1, аркуш 3
Таблиця 1 - Вихідні дані
Варіант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
F, кН | 80 | 36 | 50 | 80 | 70 | 75 | 63 | 70 | 90 | 100 |
Vn, м/хв. | 4,0 | 6,0 | 3,2 | 2,5 | 3,0 | 4,5 | 4,0 | 3,6 | 5,2 | 4,5 |
2 РОЗРАХУНОК І ВИБІР ПАРАМЕТРІВ ГІДРОУСТАТКУВАННЯ
Вибір робочого тиску
Значення робочого тиску, МПа, вибирається з ряду нормативних, установлених ГОСТ 12445-80 даних [2]:
0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32.
Для умов роботи заданого гідропривода найбільш прийнятними є значення від 4 до 16 МПа.
Вибір робочої рідини
Вибір робочої рідини виконується залежно від температурних умов, режиму роботи гідропривода і його робочого тиску.
Нормальна температура робочої рідини становить 50-60°С. При такій температурі і тиску 2,5-16 МПа рекомендується застосовувати робочі рідини з кінематичною в'язкістю
.
Робочу рідину вибирають за даними таблиці додатка Б.
2.3 Розрахунок розмірів гідроциліндра
Площу поршня гідроциліндра визначають за вибраним тиском і розрахунковим навантаженням із співвідношення
, (2.1)
де Sе - ефективна площа поршня гідроциліндра, м2;
F - зусилля на штоці, Н;
p -робочий тиск, Па;
- механічний к.к.д. гідроциліндра;
- гідравлічний к.к.д. гідроапаратури.
Гідравлічний к.к.д. гідроапаратури визначає втрати тиску в трубопроводах і гідроапаратурі, що входить до складу привода.
Попередньо можна взяти =0,8-0,9.
За отриманою ефективною площею поршня гідроциліндра визначають діаметр поршня залежно від схеми гідропривода за формулами:
а) для схем 2, 6, 9
, (2.2)
де D - діаметр поршня гідроциліндра, м;
б) для інших схем
, (2.3)
де - відношення діаметра штока до діаметра поршня ().
При цьому вибирають залежно від величини робочого тиску, а саме:
p 1.5 МПа =0,3 – 0,35;
p 5 МПа =0,5;
p 10 МПа =0,7;
p > 10 МПа =0,8.
Одержане значення діаметра поршня округлюють згідно з ГОСТ 12447-80 відповідно до ряду розмірів діаметрів [2].
Ряд розмірів діаметрів, мм: 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320.
Діаметр штока для всіх схем визначають із співвідношення
. (2.4)
Значення діаметра штока округлюють до нормативного.
За вибраними стандартними значеннями діаметрів поршня D і штока d уточнюють ефективні площі напірної S е і зливної S езл порожнин гідроциліндра.