МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Контрольная работа по курсу «Гидромеханические системы» направлена на изучение основных методов расчета объемных приводов и практическое их применение к конкретным задачам проектирования гидросистем.
Для выполнения этой работы каждый студент должен провести:
а) расчет основных параметров системы;
б) гидравлический расчет системы, состоящий из энергетического расчета (определение давления, расхода, мощности) и построения статистических характеристик;
в) принципиальную схему гидропривода, вычерчиваемую с соблюдением правил ЕСКД на листе форматом не менее А4, где показываются все элементы и характер их соединений. Статическая характеристика вычерчивается согласно ГОСТу.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОСИСТЕМЫ
Максимальное рабочее давление в системе определяется нагрузкой и площадью (рабочим объемом) гвдродвигателя и технической характеристикой насоса, питающего гидросистему.
|
|
Насосы, выпускаемые промышленностью, рассчитаны на давление (в МПа): 1,3; 2,5; 3,2; 10; 16 - шестеренчатые, винтовые насосы;
5,0; 6,3; 7,5; 12,5 - роторно-пластинчатые насосы;
20; 32; 40 - аксиально-поршневые, радиально-поршневые.
Величина рабочего давления с учетом потерь в трубопроводах может быть взята несколько меньше максимального давления в насосе:
Подача насоса определяется по расходу в системе:
В первом приближении объемный КПД системы можно задать, а затем провести проверочный расчет.
Основными параметрами, по которым выбираются гидродвигатели возвратно-поступательного движения (силовые гидроцилиндры), являются: номинальное давление Р внутренний диаметр D и ход поршня L.
Основными параметрами гидродвигателей вращательного движения (гидромоторов), являются: номинальный крутящий момент М, давление P , рабочий объем q , частота вращения n выходного вала.
Внутренний диаметр гидроцилиндра с односторонним штоком определяется по формуле (без учета потерь трения и противодавления):
где F - заданное максимальное усилие на штоке, н;
P - принятый перепад давлений в гидроцилиндре, н/м .
Расход жидкости, соответствующий скорости выходного звена (штока гидроцилиндра)
,
где - объемный КПД силового гидроцилиндра, принимаемый равным единице при уплотнениях поршня резиновыми, резинотканевыми манжетами и кольцами;
при уплотнении металлическими поршневыми кольцами - 0,95...0,98; V - скорость поршня.
В зависимости от назначения гидропривода вращательного движения в нем применяют либо гидромоторы, имеющие большой крутящий момент на выходном звене (низкомоментные гидромоторы) или гидромоторы, имеющие большой крутящий момент при небольшой частоте вращения (высокомоментные гидромоторы).
|
|
В качестве низкомоментных широко используют аксиально-поршневые гидромоторы.
По заданному максимальному значению крутящего момента М и угловой скорости выбирают соответствующие типоразмеры гидромоторов.
Перепад давления и расход в гидромоторе определяется по формулам:
;
где q - рабочий объем гидромотора;
n - частота вращения.
По расходу и давлению подбирают контрольно-измерительную и регулирующую аппаратуру.
Диаметры трубопроводов определяются из условия обеспечения допустимых скоростей по формуле:
где Q - расход в трубопроводе;
V - допустимая скорость при l/d <100
во всасывающих трубопроводах - 0,5... 1,5 м/с;
в нагнетающих трубопроводах - 3... 5 м/с;
в сливных трубопроводах - 2 м/с
при l/d >100 допустимые скорости уменьшаются на 30-50%.
Полученный диаметр трубы согласуется с сортаментом на трубы.