Розрахунок гідросистеми верстата
Гідравлічна система туфофрезерного верстата. Розміри гідроциліндрів, подача насоса, діаметр умовного проходу для підбору гідроапаратури. Проведення контрольного розрахунку з метою встановлення, чи забезпечує розрахована гідросистема потрібні параметри.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 22.12.2010 |
| Размер файла | 82,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
7
Міністерство освіти і науки України
Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка
Кафедра будівельних машин та обладнання
КУРСОВА РОБОТА З ДИСЦИПЛІНИ:
Розрахунок гідросистеми верстата
“Гідро- та пневмоприводи”
Зміст
- Вступ
- 1. Вибір робочого тиску
- 2. Розрахунок та вибір гідродвигунів
- 2.1 Розрахунок гідроциліндрів
- 2.2 Вибір гідроциліндрів
- 3. Розрахунок витрат робочої рідини
- 4. Розрахунок та вибір насосів і привідного двигуна
- 4.1 Розрахунок і вибір насосів
- 4.2 Вибір приводного двигуна
- 4.3 Вибір об'єму бака
- 5. Вибір гідроапаратури
- 6. Перевірний розрахунок
- 7. Опис роботи гідросистеми
- Висновки
- Список літератури
Завдання
Гідравлічна система туфофрезерного верстата СМР - 018
Б - бак; Н - гідронасос; Кл1 - запобіжний клапан; Кл2 - клапан послідовності; Р1, Р2, Р4, Р5 - гідророзподільники з електрокеруванням; Р1, Р2 - гідророзподільники; Гц1, Гц2 - гідроциліндри з параметрами: Fгц1 = 18 кН,
Fгц2 = 12 кН, vш1 = 3 м/хв, vш2 = 4 м/хв.
|
Познач. |
Найменування |
Кіл-сть |
Примітки |
|
|
ГЦ1 |
Гідроциліндр 70Ч36 |
1 |
||
|
ГЦ2 |
Гідроциліндр 56Ч28 |
1 |
||
|
Н |
Г12-32АМ |
1 |
Vроб = 16 см3 |
|
|
Р1, Р2 |
Розподільник РХ10 |
2 |
3 позиції |
|
|
Кл1 |
Запобіжний клапан 10-10-1-11 |
1 |
Dу = 10 мм |
|
|
Кл2 |
Клапан послідовності Г54-32М |
1 |
Dу = 10 мм |
|
|
РП |
Регулятор потоку МПГ 55-32 |
1 |
Dу = 10 мм |
|
|
Ф |
Фільтр Ф10 |
1 |
Dу = 10 мм |
|
|
М |
Манометр МТП-1 |
1 |
||
|
Б |
Бак |
1 |
Vб = 25 дм3 |
Вступ
Метою даної курсової роботи є розрахунок гідросистеми туфофрезерного верстата СМР-018, гідравлічна схема якого, а також перелік всіх складових частин гідросистеми наведені в завданні до даної курсової роботи. Особливу увагу приділено основним параметрам, які розраховуються. До них можна віднести розміри гідроциліндрів, необхідну подачу насоса, діаметр умовного проходу, що необхідний для підбору гідроапаратури. Згідно розрахованих показників було підібрано гідроциліндри, насос, апаратура, які в даний момент виробляються промисловими підприємствами. Слід зазначити, що при виборі відповідних гідромашин та гідроапаратів були використані довідкові матеріали, що відповідають державним стандартам.
Після закінчення вибору гідроапаратури був проведений контрольний розрахунок, метою якого було встановити, чи забезпечує розрахована гідросистема параметри, вказані у завданні на курсову роботу (зусилля на штоку Fгц1, а також Fгц2, швидкість штока V гц1 та V гц2). Після проведення відповідного розрахунку було встановлено, що розрахунки проведені вірно, оскільки дана гідросистема забезпечує згадані вище параметри.
Крім того було встановлено, що система працює в нормальному режимі, тому додаткових змін не потребує.
У висновках наведено необхідні пояснення, в яких вказані головні особливості роботи гідравлічної системи туфофрезерного верстата СМР-018, а також глибокий аналіз проведеної роботи.
1. Вибір робочого тиску
В загальному випадку для верстатів загального призначення використовують тиск 2,5, 3,5, 4, 6,3 МПа. Оскільки більші значення тиску приймаються при розробленні верстатів спеціального призначення, а згідно завдання необхідно розрахувати гідравлічну схему туфофрезерного верстата СМР-018, то попередньо приймемо величину тиску РН=6,3 МПа, а потім при необхідності відкоригуємо її в залежності від отриманих результатів.
Величина тиску зливу при попередніх розрахунках коливається в межах (0,1…0,2) РН ми ж приймаємо РЗ=0,15РН.Після проведення розрахунків дістанемо:
МПа.
Тоді згідно попередньоприйнятих значень і проведення розрахунків перепад тиску становитиме:
МПа.
2. Розрахунок та вибір гідродвигунів
2.1 Розрахунок гідроциліндрів
Оскільки згідно заданої схеми маємо справу з поршневим гідроциліндром двосторонньої дії з одностороннім штоком, який працює на прямому ході, то для розрахунку використаємо наступну формулу:
Dгц1=2vFеф/ (р (pн-рз (1/ц)) зм), де
Dгц1-діаметр гідроциліндра 1;
Fеф-ефективне зусилля на штокові гідроциліндра;
рн-номінальний тиск;
рз-тиск зливу;
ц-приймаємо рівним 1,33;
зм-механічний ККД гідроциліндра (приймаємо рівним 0,98);
Тоді:
Dгц1=2v18М103/ (3,14 (6,3-0,95 (1/1,33)) 0,98М103) =0,064 м.
Згідно довідкових матеріалів по ГОСТ 12447-80 приймаємо Dгц1=70 мм.
Розрахунок гідроциліндра 2 проводимо за аналогічною формулою:
Dгц2=2v12М103/ (3,14 (6,3-0,95 (1/1,33)) 0,98М103) =0,053 м.
Аналогічно приймаємо Dгц2=56 мм.
Діаметри штоків гідроциліндрів розрахуємо за наступними формулами:
dш1=vDгц12- (Dгц12/ц);
dш1=v702- (702/1,33) =34,9 мм.
Згідно раніше прийнятих норм приймаємо dш1=36 мм.
Аналогічно маємо:
dш2=vDгц22- (Dгц22/ц);
dш2=v562- (562/1,33) =27,89 мм.
Приймаємо dш2=28 мм.
2.2 Вибір гідроциліндрів
За результатами розрахунків вибираємо гідроциліндри з розмірами відповідними ГОСТ 12447-80:
для ГЦ1: DГЦ1 = 70 мм, dШ1 = 36 мм;
для ГЦ2: DГЦ2 = 56 мм, dШ2 = 28 мм.
3. Розрахунок витрат робочої рідини
Витрати робочої рідини залежать від розмірів вибраного гідроциліндра та швидкості штока ГЦ, наведеної в завданні.
Формула для розрахунку витрати робочої рідини залежить від типу вибраного ГЦ. Оскільки в схемі використовується поршневий гідроциліндр з одностороннім штоком на прямому ході, то використаємо наступну формулу:
Qгц1=Vшр (Dц2/4) (1/зм), де
Vш-швидкість штока гідроциліндра, м/с.
Після підстановки чисел дістанемо:
Qгц1= (3/60) (3,14/4) (70М10-3) 2 (1/0,98) =0, 19М10-3 м3/с (11,4 л/хв).
За аналогічною формулою розрахуємо витрату рідини для другого гідроциліндра:
Qгц1= (4/60) (3,14/4) (56М10-3) 2 (1/0,98) =0,17М10-3 м3/с (10,2 л/хв).
4. Розрахунок та вибір насосів і привідного двигуна
4.1 Розрахунок і вибір насосів
При підрахунку сумарних витрат рідини в системі врахуємо той факт, що гідроциліндри працюють по черзі, тому вибір гідронасосу будемо проводити по максимальній витраті рідини Qmax=11,4 л/хв.
Згідно ГОСТ 13167-82 вибираємо пластинчастий гідронасос Г12-32АМ, який має наступні параметри:
робочий об”єм - 16 см3;
номінальна подача - 12,7 л/хв;
ККД при номінальному режимі - 0,83;
номінальна частота обертання - 960 об/хв;
номінальна потужність - 1,9 кВт;
номінальний тиск - 6,3 мПа;
маса 8,2 кг.
4.2 Вибір приводного двигуна
Приводний двигун для насоса підбирається за потужністю та частотою обертання, яка необхідна для приводу насоса. За даними параметрами вибираємо двигун АИР100L6, потужністю Р=2,2 кВт і частотою обертання 945 об/хв.Решта параметрів має вигляд: номінальний ККД - 81%; маса - 27,5 кг;
Оскільки номінальна частота обертання приводного двигуна відрізняється від номінальної частоти обертання насоса, то перерахуємо подачу насоса:
Q=Vнnнзv,
де
Vн - робочий об”єм насоса, м3;
nн - частота обертання насоса, об/с;
зv - об”ємний ККД насоса.
Після підстановки чисел отримаємо:
Q=16М10-6М945М0,83=12,5М10-3 м3/хв=12,5 л/хв.
4.3 Вибір об'єму бака
Рекомендується потрібний об'єм бака приблизно визначати за формулюю:
Vб= (1,5…3) Qхв, де
Qхв - об”єм рідини, який подає насос за одну хвилину.
Vб=2,25М12,5М10-3=28,12 дм3.
Згідно ГОСТ 12448-80 вибираємо об”єм бака 25 дм3.
5. Вибір гідроапаратури
Для вибору гідроапаратури необхідно визначити діаметр умовного проходу:
Dy=v4Qрід/рVрід, де
Qрід - витрат рідини в гідролінії, м3/с;
Vрід - швидкість рідини в гідролінії, м/с.
Оскільки попередньо було задано величину номінального тиску 6,3 мПа, то виберемо Vрід=3,5 м/с. Тоді діаметр умовного проходу буде дорівнювати:
Dy=v4М12,5М10-3/3,14М3,5М60=8,7М10-3 м=8,7 мм.
Згідно ГОСТ 16516-80 приймаємо Dy=10 мм.
За значенням діаметру умовного проходу і значенням номінального тиску підбираємо гідроапарати, які входять до складу системи:
1). Гідророзподільники:
а) чотирьохлінійний трьохпозиційний гідророзподільник (Р1):
РХ10 з параметрами:
- діаметр умовного проходу: 10 мм;
- номінальний тиск: 32 Мпа;
- витрата рідини: 33 л/хв;
- тип керування: електричне.
в) чотирьохлінійний трьохпозиційний гідророзподільник із розвантаженням насоса в режимі "стоп" (Р2):
РХ10 з параметрами:
- діаметр умовного проходу: 10 мм;
номінальний тиск: 32 Мпа;
- витрата рідини: 33 л/хв;
- тип керування: електричне.
2). Манометр
МТП-1 з діапазоном вимірювання 0 … 16 МПа.
3). Запобіжний клапан (Кл1):
клапан марки 10-10-1-11 з параметрами:
- тип: непрямої дії;
- діаметр умовного проходу: 10 мм;
- витрата рідини: 40 л/хв;
- тиск настройки: 0,3 - 10 МПа;
- керування: ручне;
- маса: 3,8 кг.
4). Клапан послідовності (Кл2):
клапан марки Г54-32М з параметрами:
- тип: прямої дії;
- діаметр умовного проходу: 10 мм;
- витрата рідини: 32 л/хв;
- тиск настройки: 1; 2,5; 6,3; 10; 20 МПа;
- керування: ручне;
- маса: 2,4 кг.
5). Фільтр марки Ф10 з параметрами:
- тиск: 6,3 МПа;
- Д = 25 мкм;
- пропускна здатність: 25 л/хв.
6). Регулятор потоку марки МПГ 55-32 з параметрами:
- номінальна витрата рідини: 20 л/хв.;
- діаметр умовного проходу: 10 мм;
- номінальний тиск: 200 кгс/см2.
6. Перевірний розрахунок
Виконаємо перевірочний розрахунок і переконаємося в тому, чи дійсно забезпечує розрахована гідросистема параметри задані у завданні.
Fгц1=Dгц12р (pн-рз (1/ц)) зм/4;
Fгц1=0,072М3,14М (6,3М106 - 0,95М106М (1/1,33)) М0,98/4=21 кН.
По аналогічній формулі розраховуємо зусилля на штоці другого гідроциліндра:
Fгц2=0,0562М3,14М (6,3М106 - 0,95М106 М (1/1,33)) М0,98/4=13,48 кН.
Тепер виконаємо перевірку за швидкостями:
Vmax1=4Qзм/р Dгц12;
Vmax1=4М12,5М10-3М0,98/3,14М0,072=3,23 м/хв.
По аналогічній формулі розрахуємо швидкість штока другого гідроциліндра:
Vmax2=4М12,5М10-3М0,98/3,14М0,0562=5,05 м/хв.
7. Опис роботи гідросистеми
Розглянемо принцип дії туфофрезерного верстата СМР-018.
Насос (Н) засмоктує рідину з баку (Б) та подає її до лінії нагнітання. Для того, щоб тиск у системі не перевищував максимально допустимого, встановлюється запобіжний клапан (Кл1), який при необхідності обмежує його. Для того, щоб унеможливити потрапляння до напірної лінії разом з робочою рідиною небажаних домішок, встановлюється фільтр (Ф). Манометр (М) встановлюють для того, щоб візуально можна було вести контроль за рівнем тиску в гідравлічній системі.
Лінія нагнітання з'єднується із чотирьохлінійним трьохпозиційним гідророзподільником Р2, у якому:
при положенні І: лінія нагнітання з'єднується із штоковою порожниною гідроциліндра Гц2 - шток гідроциліндра розпочинає рух вертикально вгору;
при положенні ІІ: лінія нагнітання з'єднується зі поршневою порожниною гідроциліндра Гц2 - шток гідроциліндру опускається вниз.
Коли тиск у гідролінії досягає певного значення клапан послідовності (Кл 2) відкривається і лінія нагнітання з'єднується з гідророзподільником Р1, у якому:
при положенні 0: шток гідроциліндра Гц1залишається нерухомим;
при положенні І: лінія нагнітання з'єднується з поршневою порожниною гідроциліндра Гц1 - шток гідроциліндра розпочинає рух вправо;
при положенні ІІ: лінія нагнітання з'єднується зі штоковою порожниною гідроциліндра Гц1 - шток починає рухатись вліво.
Регулятор потоку (РП) здійснює контроль за швидкістю руху потоку рідини. Слід зазначити, що для зручності користування верстатом, гідророзподільники Р1 та Р2 мають електричне керування.
Висновки
Під час виконання курсової роботи нами було підібрано поршневі гідроциліндри, а також уся необхідна для роботи гідросистеми гідроапаратура.Перевірний розрахунок дав наступні результати: Fгц1=21 кН, Fгц2=13,48 кН, Vmax1=3,23 м/хв, Vmax2=5,05 м/хв.Враховуючи те, що параметри задані в завданні дорівнюють 18 кН, 12 кН, 3 м/хв, 4 м/хв відповідно, можна стверджувати, що перевірні параметри взяті з запасом, але від заданих вони відрізняються незначно.Згідно вище викладеного можна стверджувати,що схема є працездатною, тобто працює в нормальному режимі. Тому додаткових змін вона не потребує і зроблені вони не були.
Список літератури
1. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. - М.: Машиностроение, 1972, 320 с. (621.22 Б33, АН-1)
2. Башта Т.М. Объемные насосы и гидродвигатели гидросистем. - Мю: Машиностроение, 1974.
3. Башта Т.М., Руднев С.С. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. - М.: Машиностроение, 1982, 423 с.
4. Иванов Г.М., Ермаков С.А. Проектирование гидравлических систем машин. - М.: Машиностроение, 1992.
5. Мандрус В.І., Лещій Н.П., Звягін В.М. Машинобудівна гідравліка. Задачі та приклади розрахунків. - Львів: Світ, 1995. - 264 с. (621 М23, УА - 24, ЧЗ1 - 1)
6. Навроцкий К.Л. Теория и проектирование гидро - и пневмомашин. - М.: Машиностроение, 1991. -384 с. (62 Н15, АН - 1, АУ - 8)
7. Немировский И.А., Снисарь Н.Г. Расчет гидроприводов технологических машин. - К.: Техника, 1992. -181 с. (62 Н50, АН - 1, ЧЗ1 - 1)
8.В.К. Свешников (ред. ). Гидро - и пневмопривод. - М.: Машиностроение, 1992. - 512 с.
9. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы. Справочник.2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1988. -512 с.
10. Гидро-пневмопривод и его елементы. Рынок продукции; Каталог/ Коллектив составителей. - М.: Машиностроение, 1992. - 232 с.
Подобные документы
Проведення розрахунку гідросистеми верстата по заданій базовій схемі. Обчислення розмірів гідроциліндрів, робочого об'єму, потужності та крутного моменту гідромоторів. Кількість необхідної подачі насоса, діаметр умовного проходу (для гідроапаратури).
курсовая работа [66,0 K], добавлен 01.03.2012Особливості розрахунку гідравлічної схеми дискового розпилювального верстата LL/30 фірми "Бра". Основні етапи розрахунку: вибір гідроциліндрів і гідронасоса, підбір розподільників, клапанів. Підбір необхідної гідроапаратури для заданої гідросистеми.
курсовая работа [56,8 K], добавлен 20.08.2011Специфіка розрахунку і вибору гідродвигунів гідроциліндрів, параметри витрат робочої рідини гідронасоса. Підбір гідроапаратури (розподільників, клапанів) до дискового розпилювального верстата LL/30 фірми "Бра" з перевірочним розрахунком на працездатність.
курсовая работа [41,2 K], добавлен 26.10.2011Загальна характеристика верстата. Проектування коробки швидкостей горизонтально-фрезерного верстата на 16 ступенів швидкостей. Вибір електродвигуна, підшипників. Визначення режимів різання. Кінематичний розрахунок коробки швидкостей фрезерного верстата.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 18.09.2012Призначення і технічна характеристика лінії та верстата. Опис будови і конструкції верстата в склад лінії, що модернізується. Дослідження режимів роботи верстата: вибір різального інструменту, розрахунок швидкостей різання, пропозиції із модернізації.
курсовая работа [76,8 K], добавлен 10.05.2011Автоматизація процесів управління електричними машинами. Визначення параметрів електропривода верстата з ЧПК: розрахунок потужності і вибір двигунів при контурно-позиційному керуванні. Інформаційні електромеханічні елементи виконавчих систем верстата.
курсовая работа [307,1 K], добавлен 22.12.2010Розрахунок і вибір електродвигунів. Кінематичний розрахунок приводу головного руху. Опис вузлів верстата, його конструктивних особливостей, налагодження і роботи. Визначення габаритних розмірів оброблюваних заготовок. Розрахунок чисел зубів передач.
дипломная работа [940,7 K], добавлен 23.12.2013Розрахунок зусилля закріплення деталі при обробці та вибір розмірів механізму закріплення. Основні вузли верстата та їх конструктивні особливості. Устрій та налагодження електрообладнання та автоматики верстата. Порядок проведення його корекції.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 01.09.2014Обробка громіздких деталей в умовах індивідуального та серійного виробництва. Технічна характеристика верстата моделі 2620В. Частини та органи управління. Кінематична схема верстата. Принципова дія верстата. Обертання шпинделя при виконанні робіт.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 15.12.2014Призначення, технічна характеристика і область застосування верстата, що ремонтується. Конструктивна модернізація верстату, розрахунки підвузла валу, що розробляється. Розрахунок технологічного процесу розбирання верстата, ремонтованого підвузла.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 30.03.2010
