ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ - УПИ»

Имени первого президента России Б.Н. Ельцина

Расчетно-графическая работа

по дисциплине « Гидропневмоавтоматика технологического оборудования»

Екатеринбург 2009

Оглавление

1. Исходные данные

2. Составление принципиальной гидросхемы и описание ее работы в автоматическом режиме

3. Расчет рабочих параметров и выбор гидроаппаратуры

4. Построение характеристики системы

Список литературы

1. Исходные данные

тип цикла: «Р-БП-РХ-Р-БО-Т»;

тип гидродвигателя: силовой гидроцилиндр одноштоковый;

схема циркуляции: разомкнутая (открытая);

способ управления циклом: по пути;

тип команды управления циклом: электромагнитное;

регулирование скорости движения ГД: дроссельное с установкой дросселя на выходе из ГД.

рабочее давление в системе:p_эф = 12,5 МПа;

статические нагрузки на выходе:R=17кН;

скорости движения поршня:u_РХ = 3 см/с; u_БП = 8 см/с;

длины хода поршня:l_РХ = 44 см; l_БП = 16 см; l_Р = 1,5 см; l_Т = 1,2 см;

длина линий трубопроводов:L_н = 3,5 м; L_сл = 3,6 м.

2. Составление принципиальной гидросхемы и описание ее работы в автоматическом режиме

По заданным условиям составлена принципиальная гидросхема, реализующая необходимый рабочий цикл в автоматическом режиме. Фазы цикла и соответствующие им позиции распределителей указаны в таблограмме:

Таблограмма

Описание работы гидросхемы:

На первой стадии БП жидкость с расходом Q_н подается в поршневую полость гидроцилиндра по трассе 1-7-10, слив происходит по трассе 10-7.

Автоматическое переключение на РХ осуществляется распределителем 7, который передвигается за счёт гидравлического управления, а именно гидроклапана 8, и в позиции «а» открывает поток масла. Оно поступает в распределитель 7.

В крайнем правом положении поршня срабатывает гидроклапан 9, после перевода его в позицию «a» основной гидрораспределитель переводится в позицию «b» и происходит реверс движения поршня, осуществляется БО: масло подается по трассе 1-9-10и сливается по трассе 10-7.

Остановка поршня в любой момент производится путем разгрузки системы от давления через кран управления 6 подключенный с линией нагнетания. Перевод крана 7 в позицию «b» соединяет эту полость с гидробаком, после чего вся жидкость от насоса идет на слив.

3. Расчет рабочих параметров и выбор гидроаппаратуры

Диаметр поршня и штока гидроцилиндра

Максимально необходимый расход жидкости

Минимально необходимое давление при рабочих ходах

гидросхема насос жидкость

По расходу и давлению выбран насос 210,12 – с постоянным рабочим объемом нерегулируемый со следующими характеристиками:

- рабочий объем – 11,6 см³ ;

- номинальное давление– 16 МПа;

- максимальное давление– 14,2 МПа;

- номинальная подача– 63,3 л/мин;

- полный КПД– 0,905;

- частота вращения– 2850 об/мин.

Для насоса выбрано масло Т-22:

- вязкость масла– 20∙10^-6 м² /с;

- плотность– 900 кг/м³ .

По расходу жидкости подбираем гидроаппаратуру:

Распределитель золотникового типа ХВ-16 с исполнением 24 и с электромагнитным управлением:

- номинальное давление на выходе– 32 МПа;

- максимальное давление на сливе– 32 МПа;

- расход рабочей жидкости – 125 л/мин;

- максимальные утечки– 370 см³ /мин.

Предохранительный клапан Г 52-25:

- номинальный расход– 125 л/мин;

- номинальное давление настройки– 32 МПа;

- внутренние утечки– 300 см³ /мин.

Фильтр У491.033Б.000 (1.1.32-25):

- номинальный расход– 100 МПа;

- номинальная тонкость фильтрации – 25 мкм;

- номинальный перепад давления – 0,08 МПа.

Для блокировки привода в любом положении – кран БГ71-31.

Диаметр трубопровода в линии нагнетания при допустимой скорости потока v₁ = 3,5 м/с составляет

Расход жидкости и диаметр трубопровода в линии слива при v₂ = 2 м/с

Расходы жидкости в трубопроводах

линии нагнетания

линии слива

Скорости потока в трубах

линии нагнетания

линии слива

Режим течения в трубах

линии нагнетания

– ламинарный;

линии слива

– ламинарный.

Коэффициенты линейных потерь давления в линии нагнетания

в линии слива

Линейные потери давления в линиях

нагнетания

слива

Суммарные потери давления в гидросистеме:

Местные потери в линии нагнетания

в распределителе

в фильтре

Местные потери в линии слива в золотнике

Общие потери давления:

в линии нагнетания

в линии слива

Суммарные

Давление настройки предохранительного клапана

Мощность приводного двигателя насоса

гдеk = 1,25 – коэффициент резерва мощности.

4. Построение характеристики системы

Запишем уравнение характеристики гидросистемы ОГП

Задавая различные значения расхода строим характеристику системы.

P₀ =12,5 МПа

А=1,00*10¹²

Здесь же построим характеристику насоса

Список литературы

1. Дорошенко В.А., Энгель В.Ю. Гидравлика, гидропривод и гидроавтоматика: Методические указания и варианты заданий к расчетно-графической работе. Екатеринбург,УГТУ-УПИ, 1999. 40с.

2. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы: Справочник. М.:Машиностроение, 1988. 464с.