Регулированием и выбор гидравлического оборудования

гидропривод станкостроение гидросхема дроссельный

1. По заданной величине развиваемого на штоке гидроцилиндра усилие и заданной величине давление определяем диаметр гидроцилиндра, и выбираем его типоразмер из стандартного ряда.

м (1)

где Р = 1200 Н- заданная нагрузка (Н);

р = 2.5 × 10⁶ Н/м² - заданное расчетное давление (Па);

η= 0.87 - механический кпд гидропривода;

α - отношение диаметров штока и поршня

Принимаем = 0.45

Следовательно D = м

Расчетный диаметр штока d_шт = a×D = 0.45×94 =42 мм

Из стандартного ряда выбираем диаметр гидроцилиндра больше расчетного

D = 100 мм

d_шт = 45 мм [1, с. 8]

Диаметр поршня и штока соответствует ГОСТ 12447-80.

По расчетному диаметру подбираем и сам гидроцилиндр.

Берём конструкцию, габаритные и присоединительные размеры гидроцилиндра с двухсторонним штоком на номинальное давление 6,3 МПа по ОСТ2 Г24-2-73 [1, с. 78]. Обозначение: 2-100´45´320.

Цилиндр общего применения, нормальной точности с торможением в конце хода поршня при его движении в обе стороны:

диаметр поршня 100 мм,

диаметр штока 45 мм,

величина хода 320 мм по ГОСТ 6540-68 [1, c.79].

Табл. 2

Номинальный расход, л/мин	200
Максимальное скоростное усилие на штоке без участия сил трения, кН	38,7
Максимальное давление холостого хода 0.16j,МПа, где j= 0,2
Точность изготовления	(Н) нормальная
Утечка масла через уплотнения поршня при номинальном давлении, см ‘мин, не более, для точности изготовления(Н)	63
Масса, кг (в зависимости от длины хода поршня S,мм)	73.78
Номинальная точность фильтрации масла, мкм	40

. Для создания толкающего усилия, развиваемого на штоке гидроцилиндра, рабочую жидкость под давлением следует подавать в его поршневую полость. Тогда эффективная площадь поршня

, м²(2)

м²

Давление р_н¢ на выходе из насоса, необходимое для ориентировочного создания максимального заданного усилия вычисляют по формуле

Па (4)

МПа

. Ориентировочную подачу Q_H насоса вычисляем по формуле:

м³/с (5)

где v =10.8×10^-2 м/с - заданная скорость БП движения штока гидроцилиндра м/с.

Q¢_H = 10.8 10^-2× 6.22×10^-3=6.7×10^-4м³/с

Q¢_H Q₁_H+Q₂_H

Q_pn Q₁_H; Q_pn = Q₁_H=V_pn×

Где V_pn =1×10^-2 м/с

Q₁_H=1×10^-2× 6.22×10^-3=0.62×10^-4м³/с

Тогда = Q¢_H- Q₁_H

Q₂_H=6.7×10^-⁴- 0.62×10^-4 = 6.08×10^-4м³/с.

. Увеличивая ориентировочное значения подач и давления на 10-15% с целью приближенной компенсации потерь в трубопроводах, аппаратах и утечек жидкости в системе гидропривода

=(1.1….1.15) ×1.95 = 2.15…2.25 МПа (6)

принимаем = 2.25 МПа

принимаем Q¢¢_H=7.5×10^-4м³/с=7.5×10^-4×60×10³=4.2 л/мин.

тогда Q¢₂_H= Q¢¢_H -Q¢₁_H=45 -4.2=40.8 л/мин.

. С учетом уточненных расчетных значений гидравлических параметров и выбирают типоразмер насоса для системы гидропривода, подача которого не меньше расчетной [1, с. 22].

Выбираем нерегулируемый пластинчатый насос двойного действия F12 - 24AM [1, c. 22].

Табл. 3. - Основные параметры насоса

Рабочий объем, см3	63
Подача, л/мин.	50
Давление на выходе из насоса, МПа - номинальное - предельное	6.3 7.0
Частота вращения, об/мин - номинальная - максимальная - минимальная	960 960 600
Номинальная мощность, ч	7
Ресурс при номинальном режиме работы, ч	3000
КПД при номинальном режиме работы: - объемный - полный	0.89 0.8
Масса, кг	22
Затрачиваемая мощность при давлении на выходе из насоса, равном нулю, кВт	1.2

. По гидравлическим характеристикам насоса выбирают гидравлическую аппаратуру гидропривода. Применяем золотниковый гидравлический распределитель с электрогидравлическим управлением ПГ74-24 [1, c.106].

Табл. 4. - Основные параметры гидрораспределителя

Диаметр условного прохода, мм 20
Расход масла, л/мин: - номинальный - максимальный	80 160
Минимальное давление управления для распределителей с гидравлическим управлением, МПа - двухпозиционный - трехпозиционный	0.4 0.6
Время срабатывания для аппаратов с гидравлическим управлением, с	0.05-1.5
Потери давления, МПа	0.15
Утечки, см3/мин	200
Масса, кг	1
Обозначение: - трехпозиционного - двухпозиционного	64ПГ74-24 573ПГ74-24

Выбираем предохранительный переливной гидроклапан давления Г54-24 [1, с. 154].

Табл. 5. - Основные параметры гидроклапана [1, с. 157]

Диаметр условного прохода, мм20
Расход масла, л/мин: - номинальный - максимальный - минимальный	80 125 3
Потеря давления при номинальном расходе, МПа, не более	0,3
Внутренние утечки, см3/мин, не более	60
Масса, кг	2,8
Обозначение	ПВГ54-24

Исполнение гидроклапана №1 (предохранительный). Выбираем регулятор потока-дроссель ПГ55-24 [1, с. 188].

Табл. 6. - Основные параметры регулятора потока [1, с. 186]

Диаметр условного прохода, мм	20
Расход масла, л/мин - максимальный - минимальный	80 0,12
Рабочее давление, МПа - максимальное - минимальное (при расходе до 50% от max) - минимальное (при расходе до 100% от max)	20 0,5 0,8
Перепад давления в дросселе, МПа	0,2
Расход масла через полностью закрытый дроссель при максимальном рабочем давлении, см3 /мин	30-120
Масса, кг	7,5
Утечки	Нет

Выбираем обратный клапан Г51-24 [3, с. 149].

Табл. 7. - Основные параметры обратного клапана

Диаметр условного прохода, мм	20
Расход масла номинальный, л/мин	80
Масса, кг	1,6

7. Выбираем манометр и бак. Берём манометр по ГОСТ 8625-77 [1,с. 316].

Верхний предел измерения - 10 МПа;

класс точности 1.5.

Бак подбираем ёмкостью

Из стандартного ряда принимаем =160 л. [1, с. 9].

. Выбираем фильтр с учётом места его установки (сливная линия), пропускной способности и тонкости фильтрации.

Принимаем фильтр ФС [1, с. 287].

Табл. 8. - Основные параметры фильтра ФС

Номинальная точность фильтрации, мкм	40
Номинальная пропускная способность, л/мин	32...400
Рабочее давление, МПа	0,63
Условный проход, мм	20
Масса, кг	4

Фильтр ФС задерживает частицы загрязнений в потоке масла, сливающегося в бак. В нём имеется индикатор электрической и визуальной сигнализации, а также перепускной клапан. Тип фильтроэлемента - бумажный сменный.

Обозначение: ФС

. Рабочую жидкость выбираем в соответствии с рекомендациями, содержащимися в технических данных и инструкциях по эксплуатации основного гидравлического оборудования, применяемого в разрабатываемом гидроприводе. Принимаем за рабочую жидкость масло индустриальное ИГП-30, которое имеет кинематическую вязкость 28...31 сСт при 50°С, индекс вязкости 90 [1, с.11].

Рассчитываем потери давления в трубопроводах.

Ориентировочно выбираем допустимую скорость течения жидкости в трубопроводе в соответствии с рекомендациями СЭВ РС 3644-72 [1, с. 341].

Для р_н = 6.3 МПа, V_тр = 3,1 м/с.

Для сифонного трубопровода = 2 м/с при d_сл = 22 мм.

Для всасывающего трубопровода V_тр 1.6 м/с при d_вс = 25 мм.

. Определяем диаметр трубопровода

При номинальном расходе масла 63 л/мин диаметр условного прохода d_усл=18 мм. Принимаем трубы медные по ГОСТ 617-72 с размерами 22 х 2 мм, где S=2 мм - толщина стенки [1, с. 342].

Принимаем размер рукава II d=20 мм.

Рассчитываем действительную скорость рабочей жидкости в трубопроводе стандартного размера

Вычисляем число Рейнольдса. Для трубопровода нагнетания

где n =30 сСт =30×10^-2см²/с =30×10^-6 м² /с

Для трубопровода слива

Так как Rе < 2300 для обоих трубопроводов, то выполнение такого условия является признаком ламинарного режима течения жидкости. При ламинарном режиме течения жидкости коэффициент гидравлического со противления по длине l в трубопроводах гидропривода определяется по формуле Дарси-Вейсбаха:

нагнетания