Выбор и обоснование номинального давления в гидросистеме привода, выбор рабочей жидкости
Введение
Применение гидропривода в станкостроении позволяет существенно упростить кинематику станков, снизить их металлоемкость, повысить точность и надёжность работы, а также уровень автоматизации производственного процесса.
В металлообрабатывающих станках гидроприводы используются в механизмах подач, смены инструмента, зажима, копировальных суппортах, устройствах для транспортирования, уравновешивания, разгрузки, фиксации, переключения зубчатых колёс, блокировок, поворота столов и т. п.
Широкое использование гидроприводов в станкостроении определяется рядом их существенных преимуществ и, прежде всего, возможностью получения больших усилий и мощностей при небольших размерах гидродвигателей. Применение гидроприводов обусловлено также следующими основными факторами:
- простота осуществления линейных перемещений механизмов с помощью гидроцилиндров, простота преобразования вращательного движения в возвратно - поступательное;
- малые габариты и малая инерционность, динамические характеристики;
- малая удельная масса, т. е. масса гидропривода, отнесённая к предаваемой мощности,
- возможность бесступенчатого регулирования скорости движения исполнительного механизма;
- высокая надежность гидрооборудования при длительной работе;
- достаточно высокое значения КПД, повышенная жесткость и долговечность.
Перечисленные преимущества гидропривода обуславливает его дальнейшее совершенствования и развитие по пути повышения эффективности и надежности станков и автоматических линий.
|
|
|
Основными элементами объёмного гидропривода являются объёмные гидромашины, гидроаппаратура, гидролинии и вспомогательные устройства. Объёмный гидродвигатель (силовой цилиндр, гидромотор) является потребителем энергии, он преобразует энергию жидкости в механическую энергию выходного звена гидропривода. Гидроаппаратура состоит из устройств, осуществляющих управление гидроприводом, выполняя распределительные и регулирующие функции. Гидролинии - это трубопроводы, связывающие отдельные элементы гидропривода. Вспомогательные устройства объединяют различные кондиционеры рабочей жидкости, обеспечивающие её качественное состояние. К этим устройствам относятся гидропреобразователи, аккумуляторы, фильтры, теплообменники, ёмкости.
Функциональное назначение и описание станка
В хонинговальных станках гидроприводы сравнительно большой мощности обеспечивают возвратно-поступательное движение хона, изменение усилия разжима брусков, фиксацию хонголовки и др. функции. Применение в современных станках с УЧПУ с развитым программно-математическим обеспечением позволяет автоматизировать доводку отверстия по показаниям прибора активного контроля, т.е. устранять имеющиеся ошибки формы (конусность, бочкообразность, корсетность и др.) путем соответствующего ограничения величины хода, выбора определенного количества двойных ходов и изменения усилия разжима брусков. С целью получения определённой микрогеометрии обработанной поверхности, оптимизирующей условия смазывания поршневой группы двигателей внутреннего сгорания, при хонинговании цилиндров требуется исключительно жёсткий реверс движения хона, который легко обеспечивается в гидрофицированном оборудовании.
|
|
|
Описание гидравлической схемы металлообрабатывающего станка
Гидропривод хонинговального станка с ЧПУ модели 3Г824 состоит из следующих основных узлов: НП – регулируемый пластинчатый насос типа Г12-5; Ц – цилиндр перемещения хона; ЦФ – цилиндр фиксатора; КП – предохранительный клапан; УУ – узел управления типа ЭЗ-11Г69-44Б; КД – гидроклапан давления; КДО – гидроклапан давления с обратным клапаном; ПК – подпорный клапан; К01 и К02 – обратные клапаны; Р1-Р3 - распределители; АК – пневмогидравлический аккумулятор; Ф1-Ф2 – фильтры.
|
|
|
При работе гидропривода одновременно включены электромагниты распределителей Р1, Р2 и Р3, а направление и скорость движение хона определяются углом поворота задающего шагового двигателя ШД. Во время движения хона вверх:
рисунок 2.1 – Функциональная схема
За счет использования АК и узла управления УУ с формой 1 дросселирующих кромок и максимальным шагом винтовой передачи достигается достаточно жёсткий реверс при скорости движения инструмента до 27 м/мин (во время реверса 
0,015 с). Величина хода может регулироваться в пределах 2-500 мм.
Путём отключения электромагнита распределителя Р3 обеспечивается фиксация хонголовки в верхнем положении с целью исключения её опускания под действием собственного веса при неработающем гидроприводе. Отключение электромагнита распределителя Р2 реализуется разрядка аккумулятора, а Р1 – отключение гидросистемы от источника давления.
УЧПУ станка выполнено на базе оперативной системы управления ОСУ-3. Перемещение хона контролируется фотоэлектрическим преобразователем ВЕ178А5 через зубчато-реечную передачу. Для вращения хона вокруг собственной оси используется элетромеханический привод с редуктором.
|
|
|
Выбор и обоснование номинального давления в гидросистеме привода, выбор рабочей жидкости
По давлению различают гидроприводы низкого (до 1,6 МПа), среднего (1,6 - 6,3 МПа) и высокого (6,3 - 20 МПа) давлений. Первые применяются, главным образом, в станках для чистовой обработки (шлифовальные, расточные), где имеются незначительные нагрузки, и требуется низкий уровень колебаний давления. Приводы среднего давления мощностью до 20 кВт применяются наиболее часто. Они обеспечивают высокие жесткость и точность. Приводы высокого давления на базе поршневых насосов применяют в мощных протяжных и строгальных станках.
Исходя из условий эксплуатации, назначения и возможностей комплектования гидропривода выпускаемыми гидродвигателями, выбираем номинальное давление рном в его напорной линии по ГОСТ 12445-80:
рном = 6,3МПа
Учитывая, что потери давления в гидроприводе станка может достигать 10%, определяем максимальное давление в гидродвигателе, равное:
рмах = 0,9*рном = 0,9∙6,3=5,67 МПа (2.1)
Рабочая жидкость в гидроприводе является рабочей средой, при помощи которой гидравлическая энергия передаётся от её источника к гидродвигателю. Кроме того, рабочая жидкость выполняет и другие важные функции: смазывание трущихся поверхностей деталей гидропривода, отвод тепла от нагреваемых поверхностей гидронасоса и гидродвигателей, защита от коррозии.
Данный гидропривод работает на чистых минеральных маслах с кинематической вязкостью от 20 до 213 мм2/с, температурой от +10 до +50 0с, чистотой не грубее 12-го класса.
Исходя, из всего вышесказанного в нашем случае выбираем рабочую жидкость:
Масло индустриальное И-20А.
Основные характеристики рабочей жидкости (И-20А ГОСТ 20799-75):
кинематическая вязкость при 50ос _ _ _ _ _ _ _ _ 17-23 сСт
плотность _ _ _ _ _ _ _ _ 890кг/м3
предел рабочих температур _ _ _ _ _ _ _ _ _ 0-90 ос
температура
вспышки в закрытом тигле, не ниже _ _ _ 170 ос
застывания, не выше _ _ _ _ _ _ _ _ _ -20ос
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 1232; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!