Определение основных параметров гидродвигателей и их выбор

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Так как у нас двухштоковый цилиндр, то определяем по формуле

, (4.1)

где p_сл- противодавление сливной полости гидроцилиндра, p_сл=0.2…0.3 Мпа;

η_ц- механический КПД гидроцилиндра, η_ц=0.95…0.98;

К_ш=0.5…0.7;

F_ш- усилие штока гидроцилиндра, F_ш=2,5 кН;

Принимаем p_сл=0.2 Мпа, η_ц=0.95, к_ш=0.6.

Полученное значение округляем до ближайшего большего стандартного (по ГОСТ 12447-80), .

По известным параметрам (D,d, l, P_ц) выбираем гидроцилиндр

ЦРГ: 50*25*700

Принимаем гидроцилиндр (с двусторонним штоком) со следующими характеристиками D=50 мм; d=25 мм; l=700 мм (тип С); P_ном=10 МПа.

Расход рабочей жидкости в гидроцилиндре, соответствующий заданной максимальной скорости выходного звена

, (4.2)

где η_оц-объемный к.п.д. гидроцилиндра, при уплотнении поршня резиновыми кольцами и манжетами η_оц=1.0;

(4.3)

Выбор гидроаппаратов управления и регулирования

Гидроаппараты (распределители, клапаны, дроссели, регуляторы потока) и кондиционеры рабочей жидкости (фильтры, гидробаки, гидроаккумуляторы) должны обеспечивать условия надежной работы гидропривода в течение установленного ресурса и по своим эксплуатационным параметрам соответствовать значениям, указанным в технических характеристиках.

Основные параметры гидроаппаратов: диаметр условного прохода d_у, округленный до ближайшего стандартного значения, номинальные давления и расход.

Выбираем:

Манометр МПТ-2/4-25×4 ГОСТ 8625-77

Напорный золотник ПГ 54-22

Напорный золотник ПГ 54-24

Клапан обратный ПГ 51-24

Золотник реверсивный с электроуправлением 54БПГ 73-12

Клапан обратный Тс 38-11

Золотник включения манометра

Фильтр пластинчатый 0,08 Г41-13

Маслоуказатель Т-30МН176-53

Панель периодических подач Г8-3М151-43

Демпфер

Цилиндр перемещения рычажного реверса 2

Гидро панель

Дроссель шлифования

Дроссель правки

Золотник тормозной

Теплообменник

Выбор трубопроводов

Для изготовления жестких трубопроводов в гидроприводах станков в основном применяют трубы по ГОСТ 8734-75 из стали 20 или медные трубы по ГОСТ 11383-75. Стальные трубы применяют при всех давлениях и расходах. Их изготавливают бесшовными холоднотянутыми и холоднокатаными (при d<30 мм). При ограничении массы применяют тонкостенные бесшовные трубы из стали 10 и 20.

Медные трубы применяют при p<16 МПа и d≤16 мм. По сравнению со стальными медные трубы тяжелее, дороже и менее прочные. Достоинство медных труб - их гибкость, что обеспечивает монтаж сложных по конфигурации гидросхем.

С целью уменьшения потерь давления в трубопроводах диаметры их подбирают, так, чтобы по возможности обеспечить ламинарный режим движения жидкости (Re<2300).

Определим внутренний диаметр трубопровода:

, (6.1)

где Q-расход жидкости;

v_Т- скорость в трубопроводе:

во всасывающем трубопроводе v_Т≤1.6 м/с;

сливных v_Т=2 м/с;

напорном v_Т=2 м/с.

Для всасывающей гидролинии от бака до насоса:

Для сливной гидролинии:

Для напорной гидролинии

Полученное значение диаметра трубопровода округляем до стандартного по ГОСТ 16516-80: , , .

Толщину стенки трубопровода определим по формуле для толстостенных труб (при d_н/δ>16) с учетом отклонения в размерах диаметра ∆d и толщины стенки Кσ:

, (6.2)

где р_max-максимально возможное давление в трубопроводе;

d_н- наружный диаметр трубопровода;

[σ_р]- допустимое напряжение разрыва материала трубы (30…50% временного сопротивления материала), [σ_р]=0.5·200=100 Мпа,

σ_в= 200…250 Мпа- временное сопротивление для цветных материалов.

Учитывая возможность внешних механических повреждений, толщину стенки не следует назначать менее 1.0 мм для цветных металлов и 0.5 мм для сталей.

Всасывающая гидролиния:

Учитывая возможность внешних механических повреждений: δ=0,5 мм.

Сливная гидролиния:

;

Выбираем δ=0,5 мм.

Напорная гидролиния:

;

Выбираем δ=0,5 мм.

Исходя из толщины стенок, принимаем материал трубопровода, саль 40.

Различают три вида потерь давления в гидроприводе: потери давления на трение жидкости в трубопроводе, потери давления на местных сопротивлениях и потери давления в гидроаппаратуре.

Потери давления на трение жидкости в трубопроводе определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

, (6.3)

где λ- коэффициент гидравлического трения,

l- длина рассматриваемого участка трубопровода,

d-внутренний диаметр трубопровода,

ρ- плотность жидкости,

v_т- средняя скорость движения жидкости в трубопроводе:

v_т=4Q/πd², (6.4)

На величину коэффициента λ оказывает влияние режим течения жидкости. Различают два режима: ламинарный и турбулентный. Режим течения определяется безразмерным числом Рейнольдса Re. Для трубопроводов круглого сечения:

Re=v_тd/υ, (6.5)

где υ- кинематическая вязкость жидкости при рабочей температуре.

Ламинарный режим течения переходит в турбулентный при определенном, критическом значении Re_кр=2100…2300 для круглых гладких труб и Re=1600 для резиновых рукавов. Если режим течения ламинарный, то коэффициент гидравлического трения определяется по формуле: