Гидравлический расчет объемного гидропривода

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Декабря 2012 в 11:50, курсовая работа

Описание работы

С помощью регулировочного винта клапан настраивается на давление, развиваемое насосом, и пломбируется.
Расчетные диаметры обратного конического клапана принимаем равными диаметрам, полученным для предохранительного клапана, т.е. d_0 = 8,0 мм, d_к=12,0 мм.

Содержание работы

1. Задание и исходные данные для расчета
2. Определение расчетных выходных параметров гидропривода
3. Назначение величины рабочего давления и выбор насоса
4. Определение диаметров трубопроводов
5. Определение потерь давления в гидросистеме
6. Расчет гидроцилиндров
7. Определение внутренних утечек рабочей жидкости, расчет времени рабочего цикла и определения к.п.д. гидропривода
8. Подбор и расчет остальных устройств гидропривода

Файлы: 1 файл

ГОТОВЫЙ КУРСАЧ ПО ГИДРАВЛИКЕ.docx

— 96.53 Кб (Скачать файл)

Петербургский государственный  университет путей сообщения

Кафедра «Водоснабжение, водоотведение  и гидравлика»

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по курсу «Гидравлика  и гидропневмопривод»

на тему:

Гидравлический расчет объемного  гидропривода

 

 

 

 

 

Выполнил: Сыров.И.

группа: ПТМ-801в

Проверил: Понаморёв.А.Б

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург 2011г.

 

Содержание

 

1. Задание и исходные данные для расчета

2. Определение расчетных выходных параметров гидропривода

3. Назначение величины рабочего давления и выбор насоса

4. Определение диаметров трубопроводов

5. Определение потерь давления в гидросистеме

6. Расчет гидроцилиндров

7. Определение внутренних утечек рабочей жидкости, расчет времени рабочего цикла и определения к.п.д. гидропривода

8. Подбор и расчет остальных устройств гидропривода

 

 

1. Задание и  исходные данные для расчета

 

Требуется рассчитать гидропривод  отвала бульдозера в соответствии с  аксонометрической схемой, приведенной  на рис. 1.

 

Рис.1. Аксонометрическая  схема объёмного гидропривода

 

1 - бак для рабочей жидкости; 2 - насос; 3 - предохранительный клапан; 4 - гидроцилиндры; 5 - распределитель; 6 - фильтры для очистки рабочей жидкости; 7 - обратный клапан; 8 – 16 - трубопроводы.

 

Вариант номер xy

 

x= 2 y = 8

 

1) Длины участков трубопроводов  принять равными

 

l8 = х = 2 м

l9,16 = х + 0,2у = 3,6 м

l10,15 = х + у = 10 м

l11,12,13,14 = 0,5 + 0,1у = 1,3 м

2) Необходимое усилие  на рабочем органе (отвале бульдозера) равно:

 

G = 60 + x + y = 70 кН = 7,0х104 Н

 

3) Длина рабочего хода  штока гидроцилиндра равна:

 

L = 800 мм = 0,8 м

 

4) Время рабочего цикла  гидропривода принять равным:

 

t = 18 + х + y = 28 с

 

5) В качестве рабочей  жидкости принять:

Масло в соответствии со значением «у», считая его от верхней строчки таблицы приложения 5 [1]

Принято масло турбинное 46

Плотность ρ = 920 кг/м3; вязкость ν = (44-48)х10-6 м2

 

2. Определение  расчетных выходных параметров  гидропривода

 

Гидропривод имеет два  гидроцилиндра, работающих в одинаковых условиях.

Необходимое усилие на штоке  каждого гидроцилиндра

 

 

 

Принимаем коэффициент запаса по усилию

,

получаем расчетное значение усилия

Fр=kз.у.∙F=1,20∙35=42 kH.

 

Исходя из условий устойчивости, определяем минимальный диаметр  штока гидроцилиндра

 

 

 

где k = 2 - коэффициент, учитывающий заделку концов штока;

E = 2,1∙1011 Па – модуль упругости материала (для стали).

В соответствии с нормалью ОН 22-176-69 принимаем  = 50 мм и с учетом L = 800 мм по приложению 2 Методических указаний выбираем φ = 1,65.

Скорость рабочего хода поршня

 

 

 

где ∆t = 1,0 с – время на переключение распределителя в крайнем положении поршня при ручном управлении.

Принимая коэффициент  запаса по скорости равным , получаем расчетное значение скорости рабочего хода поршня

 

 

 

Расчетная мощность гидропривода составит:

 

 Вт ≈4,56 кВт.

гидросистема гидропривод  трубопровод гидроцилиндр

 

3. Назначение величины  рабочего давления и выбор  насоса

 

По величине Fр=42 kH в соответствии с таблицей 1 методических указаний рабочее давление в системе принимаем равным . При этом давлении расчетная производительность насоса составит

 

 

 

На основе значений p и выбираем насос марки НШ – 32 с числом оборотов n=1100

Производительность насоса равна

 

 

 

что близко к .

Таким образом, принят насос  НШ - 32 с

 

n = 1100 , и

 

Предохранительный клапан в  системе настраиваем на давление насоса, т.е.

 

4. Определение  диаметров трубопроводов

 

В соответствии со схемой работы гидропривода определяем расходы на участках. Диаметры трубопроводов 11, 12, 13, 14 рассчитываем из условия пропуска половинного расхода насоса, остальные трубопроводы рассчитываем на пропуск расхода насоса.

Внутренний диаметр определяем по формуле

 

,

 

принимая рекомендуемую  скорость в трубопроводах в соответствии с таблицей 3 методических указаний

- на участке 8 = 1,5 м/с

- на участках 9-16 = 5 м/с

Толщину стенок трубопровода определяем по формуле

 

,

 

принимая тяжелый режим  работы (k = 6),

(для стали) ≈ 280МПа.

По этим данным в соответствии с рекомендуемыми типоразмерами  стальных бесшовных труб выбираем размеры  трубопроводов (приложение 4 методических указаний).

По принятому внутреннему  диаметру определяем действительную скорость движения жидкости по формуле

 

 

 

На участке 8:

 

 

 

 

На участке 9,10,15,16:

 

 

,

 

 

На участке 11,12,13,14:

 

 

,

 

 

Результаты вычислений сводим в табл.1

 

Таблица 1

 

Участки

,

Q,

Размеры трубопровода

v,

вычисленные

принятые

         

8

150

523

21,1

-

25

2,0

21,0

151

9,10,15,16

500

523

11,5

1,23

16

2,0

12,0

462

11,12,13,14

500

261.5

8,16

0,87

12

1,4

9,2

394


 

Примечание: Во всасывающем трубопроводе (участок 8) толщина стенок расчетом не определялась вследствие незначительной величины действующего в нем давления.

 

5. Определение  потерь давления в гидросистеме

 

Для определения потерь давления на участках используем метод приведенных  длин. Местные сопротивления принимаем  в соответствии с аксонометрической  схемой стр. 3. Определяем приведенные  длины участков, вычисление которых  сводим в табл.2

Приближенные значения эквивалентных  длин , отвечающих наиболее характерным местным сопротивлениям гидроприводов, определяем на основе таблицы в приложении 6 методических указаний, где указаны диапазоны значений для каждого местного сопротивления.

В качестве рабочей жидкости примем масло турбинное 46 с плотностью ρ=920 кг/м3 и средним коэффициентом кинематической вязкости =4,6∙10-5м2/с.

 

Таблица 2

Участки

Длина участка, l,м

 

 

Виды местных  сопротивлений

   

, м

, м

8

2,0

0,021

Вход в трубопровод

8

42

0,88

2,88

Резкий поворот

32

Штуцер

2

9

3,6

0,012

Обратный клапан

45

251

3,01

16,61

Три штуцера

3x2

Тройник на проход

2

10

10

0,012

Четыре резких поворота

4х32

Распределитель

50

Тройник с разделением  на два равных потока

20

12

1,3

0,0092

Резкий поворот

32

46

0,42

1,72

Штуцер

2

Выход в гидроцилиндр

12

14

1,3

0,0092

Вход в трубопровод

8

42

0,39

1,69

Штуцер

2

Резкий поворот

32

15

10

0,012

Тройник с соединением  потоков

36

200

2,4

16

16

3,6

0,012

Три резких поворота

3х32

Три штуцера

3х2

Распределитель

50

Выход в фильтр

12


 

 

Расчет потерь давления в  гидросистеме сведен в таблицу 3, причем расход в подающей линии принят равным подаче насоса, а в сливной линии  вычислен по формуле

 

 

 

с учетом аккумулирующей способности  гидроцилиндра и определен равным

 

 

 

Коэффициент гидравлического  трения λ вычислен по формуле А.Д. Альтшуля,

 

 

 

при эквивалентной высоте шероховатости .

Величину числа Рейнольдса определяем по формуле

 

 

 

 

Таблица 3

Участки

 

 

v,

,

 

λ

 

ρ,

 

,кПа

Подающая  линия: бак – гидроцилиндр

 

8

0,88

0,021

524

1,51

2,25∙10-5

1409

0,052

5,45

901

1027

5,60

9,10

10,21

0,012

524

4,64

2475

0,148

125,92

9699

1221,30

12

1,49

0,0084

262

4,73

1766

0,162

28,74

10079

289,67

   

Сливная линия: гидроцилиндр - бак

 

14

1,45

0,0084

159

2,87

2,25∙10-5

1071

0,163

28,14

901-

3710

104,40

15,16

9,6

0,012

318

2,81

1499

0,149

119,2

3557

423,99

Фильтр

-

-

-

-

-

-

-

-

100

 

628,39

 

∆p=2144,96

Информация о работе Гидравлический расчет объемного гидропривода