Материал: Модернизация агрегата продольной резки листового металла цеха АПР ЛПЦ-2

Рисунок 6 - Схема гидравлическая нашего привода:

ЭМ1 и ЭМ2 - электромагниты реверсивного распределителя; ГЦ - гидроцилиндр; Н1 - насос; Ф1 - фильтр; КП2 - клапан предохранительный; Р1 - реверсивный распределитель; К01 - клапан обратный; Т1 - теплообменник; ПК1 - клапан предохранительный

Рабочий ход (прижим роликов)

При рабочем ходе рабочая жидкость подаваемая насосной установкой Н1 проходит очистку в фильтре Ф и далее протекает через обратный клапан К01 к гидрораспределителю Р1, включенному в прямом направлении. Далее рабочая жидкость протекает в ГЦ. И из штоковой полости ГЦ жидкость протекает через гидрораспределитель Р1, затем через теплообменник и после протекает в бак. ПК1 сохраняет насосную установку от перегрузок. Схема протекания рабочей жидкости при рабочем ходе представлена на рисунке 7.

ПК2

Н1-Ф1-КО1--Р(Р1)А-Ц1-В(Р1)Т-Т1-Бак

ПК1

Рисунок 7 - Схема протекания рабочей жидкости при рабочем ходе

Обратный ход (отвод роликов).

При обратном ходе рабочая жидкость подаваемая насосом Н1 проходит очистку в фильтре Ф и протекает через К01 к гидрораспределителю Р1, включенному в обратном направлении, и далее протекает в штоковую область ГЦ. И из поршневой полости гидроцилиндра ГЦ жидкость протекает через Р1, затем протекает через теплообменник Т1 и предохранительный клапан КП2, и только после этого протекает обратно в бак. Схема протекания рабочей жидкости при обратном ходе представлена на рисунке 8.

ПК2

Н1-Ф1-КО1--Р(Р1)В-Ц1-А(Р1)Т-Т1-Бак

ПК1

Рисунок 8 - Схема протекания рабочей жидкости при обратном ходе

2.2.3 Выбираем и рассчитываем насосную установку

Исходя из расчета жидкости в гидроцилиндре при макс. скорости работы выбираем насос.

Находим, при ходе ГЦ вперёд в поршневую полость, необходимый расход рабочей жидкости:

, м3/с,    (103)

где F1ст - площадь в поршневых полостях выбранного ГЦ, м2;

υ - скорости перемещений поршня, м/с.

Находим площадь в поршневой области цилиндра по формуле :

, м2    (104)

 м2

υ = 0,15 м/с - скорость перемещения поршня

 м3/с (57,3 л/мин).

Рассчитываем необходимый расход жидкости при ходе ГЦ назад в полость штоковую:

, м3/с,    (105)

где F2ст - площадь в штоковой полости нашего ГЦ, м2.

υ - скорость перемещения поршня, м/с.

Находим площадь в штоковой полости цилиндра по формуле (1):

, м2,         (106)

где dшст - диаметр штока для нашего ГЦ, м.

 м2

м3/с (29,2 л/мин).

Найдём по формуле необходимое давление насоса с предварительным учетом потерь давления в системе:

, МПа,     (107)

МПа

Необходимая подача насоса  мкуб/с (57.3 л/мин)

Опираясь на полученные расчетные данные, принимаем пластинчатый, нерегулируемый насос. Его маркировка БГ12-24М ТУ2-053-1364-78.

В таблице номер 3 предоставлены характеристики для данного насоса

Таблица 3 - Характеристики

Принимаем тип насосной установки для насоса:

С100.В - БГ12.12,5.73,9.19,6-13 УХЛ4 ТУ2-053-1781-86

С - тип установки; 3 - как исполняется по высоте; 100 - объём бака; БГ12 - как исполняется насосный агрегат с нерегулируемым насосом типа БГ12-24М; В - насосная установка с теплообменником; 12,5 - давление номинальное для данной установки в МПа; 19,6 - мощность электродвигателя, кВт; 73,9 - подача номинальная для данного насоса, л/мин; 1 - диаметр условного прохода, 10 мм; 3 - давление номинальное настройки установки, 10МПа; УХЛ4 - исполнение климатическое.

2.2.4 Выбираем и рассчитываем гидроаппаратуру и трубопроводы

Зададимся скоростью движения жидкости, для расчёта диаметров трубопроводов, в зависимости от давления, согласно рекомендациям.

При давлении номинальном насосной установки для напорной линии принимаем P = 12,5 МПа uрек = 4 м/с;

для сливной и напорно-сливной линий uрек = 2 м/с.

Берём согласно ГОСТ 8734-75 стальные трубы в качестве трубопроводов.

Для участка трубы находим внутренний диаметр:

, м, (108)

где Q - это расход жидкости через трубу максимальный, м3/с;рек - скорость протекания жидкости рабочей, согласно рекомендаций, м/с.

Толщина расчётная стенки для участка трубы находится по формуле:

, мм, (109)

где P - это давления жидкости рабочей максимальные в трубе, МПа;

[σ]вр - напряжения на растяжение допускаемые, для стали оно равно [σ]вр=340 МПа;

kб - это коэффициент запаса, принимаем kб = 2…8.

Опираясь на давление в гидросистеме, используем соединение с ниппелем шаровым, согласно ГОСТ2 Г91-26-78. К ниппелю, изначально на который надеваем накидную гайку, привариваем стальной трубопровод. Для данного типа соединений подбираются трубы из перечня рекомендованных.

1)Линии напорные 1-2; 3-4:

 14 МПа,

 73,9 л/мин (1,23 × 10-3 м3/с)

По рекомендации принимается = 4 м/с:

 м (19 мм)

Выбираем трубу 25х3 согласно ГОСТ 8734-75, с внутренним диаметром мм. Проверка :

 мм

мм> 1,9 мм, следовательно наше условие выполняется.

2) Линия напорно-сливная 5-6:

 14 МПа, 57,3 л/мин (0,954 × 10-3 м3/с)

Согласно рекомендациям принимаем = 2 м/с:

 м (24,6 мм)

Берём трубу 32х3.5, согласно ГОСТ 8734-75, с внутренним диаметром мм. Проверка :

 мм

,5 мм> 2,6 мм, следовательно, наше условие выполняется.

) Линия напорно-сливная 7-8:

 14 МПа, 29,2 л/мин (4,86 × 10-4 м3/с)

Согласно рекомендации принимаем = 2 м/с:

 м (17.6 мм)

Выбираем трубу 25х3,согласно По ГОСТ 8734-75с внутренним диаметром мм. Проверка :

 мм

мм> 1,95 мм, следовательно, наше условие выполняется.

)Линии для слива 9-10, 10-11, 10-14, 17-18, 15-16:

 14 МПа, 73,9 л/мин (1.23 × 10-3 м3/с)

Согласно рекомендациям применяем = 4 м/с:

 м (19 мм)

Выбираем трубу 25х3, согласно ГОСТ 8734-75, с внутренним диаметром мм. Проверка :

 мм

мм> 1,95 мм, соответственно наше условие выполняется.

)Линия для слива 12-13:

 14 МПа, 57,3 л/мин (9,54 × 10-4 м3/с)

Согласно рекомендациям принимаем = 2 м/с:

 м (24,6 мм)

Принимаем трубу 32х3.5, согласно По ГОСТ 8734-75, с внутренним диаметром мм. Проверка :

 мм

,5 мм> 2,6 мм, соответственно наше условие выполняется.

Выбираем из справочной литературы гидроаппаратуру, опираясь на величину расхода и давления рабочего в линии, где установлен аппарат, при этом значение давления и расхода номинального обязаны быть соседними большими, или же быть равными к расчетам. Аппараты, которые выбираем должны подходить способу монтажа по заданию.

Выбираем клапан (ПК1) МКПВ 16/3.В.2.В УХЛ4 ТУ2-053-5749043-88:

·        расход номинальный  л/мин,

·        М - размеры присоединительные, международные,

·        КПВ - клапан предохранительный,

·        16 - проход условный,

·        3 - давление максимальное  МПа,

·        В - означает, что встраиваемый монтаж,

·        2 - гидроуправление и разгрузка - дистанционная,

·        В - гайка и винт, регулируемые под ключ

·        УХЛ4 - тип климатического исполнения.

Напорный фильтр маркировка 2ФГМ 32 ТУ2-053-1778-86:

·        С давлением номинальнымМПа,

·        при фильтрации тонкой с номинальным расходом 25 мкм л/мин,

·        возможный перепад давлений  МПа,

·        утечки внутренние составляют  л/мин.

Гидрораспределитель типа 1BЕ16.44/В220 УХЛ4 ГОСТ 26890-86:

·        давление номинальноеМПа,

·        расход номинальный л/мин,

·        расход максимальный л/мин,

·        пределы перепада давления  МПа,

·        1 - конструкционный номер,

·        Р - это распределитель

·        Е - с электрическим управлением

·        16 - с условным проходом в мм,

·        44 - это номер схемы по исполнению,

·        с возвратом пружинного типа,

·        В220 - напряжение в сети 220В, с переменным током,

·        УХЛ4 - тип климатического исполнения.

Клапан (ПК2) предохранительный МКПВ 16/3.С.2.В УХЛ4 ТУ2-053-5749043-88:

·        С номинальным расходом л/мин,

·        М - Означает размеры присоединительные, международные,

·        КПВ - означает клапан предохранительный,

·        16 - с условным проходом,

·        3 - с максимальным давлением МПа,

·        С - тип исполнения со стыковым монтажом,

·        2 -гидроуправление и разгрузка - дистанционные,

·        В - гайка и винт, регулируемые под ключ

·        УХЛ4 - тип климатического исполнения.

Клапан (К01) обратный МКОВ 16/3.2.В УХЛ4 ТУ 2-053 1841-87:

·        С номинальным расходом МПа,

·        М - размеры присоединительные, международные,

·        КО - клапан обратного действия,

·        16 - с условным проходом,

·        3 - с максимальным давлением МПа,

·        В - тип монтажа - встраиваемый,

·        2 - гидроуправление и разгрузка - дистанционное,

·        В - с гайкой и винтом, регулируемым под ключ

·        УХЛ4 - тип климатического исполнения.

Теплообменник (Т1) МТ 16/3.С.2.В УХЛ4 ТУ 3612-014-00220302:

·        С номинальным расходом л/мин,

·        М - размеры присоединительные, международные ,

·        Т - теплообменник,

·        16 - с условным проходом,

·        3 - с максимальным давлением МПа,

·        С - тип монтажа - стыковой,

·        2 - разгрузка и гидроуправление - дистанционное,

·        В - гайка и винт, регулируемые под ключ

·        УХЛ4 - тип климатического исполнения.

2.2.5 Разрабатываем блок управления

В блок управления входят такие аппараты как: реверсивный распределитель Р1, обратный клапан К01, предохранительный клапан КП1. Редукционный клапан - стыкуемый.

Рабочая жидкость, протекающая от насосной установки, когда протечёт через фильтр, поступит сквозь отверстие «Р» в плиту блока управления. Затем она (при ходе рабочем) поступит через клапан редукционный к отверстию «А» плиты блока управления и поступит в полость поршневую ГЦ. Далее жидкость из области штока поступит к отверстию «В» и далее протечет через распределитель Р1 к отверстию «Т» на слив.

При подъёме ролика (обратный ход) жидкость через РР протечет к отверстию «В» блока управления и затем протечет к штоковой области ГЦ. Из области поршня ГЦ жидкость протечет к отверстию «А» блока управления плиты и далее через КО встроенный в редукционный клапан поступит в ГР и далее к отверстию «Т» на слив.

На схеме гидропривода штрихпунктирной линией выделили схему гидроблока управления.

2.2.6 Определяем потери давления в трубопроводах и аппаратах

.2.6.1 Определяем потери давления в аппаратах

Формула для определений потерь давлений в аппаратах:

, МПа,     (110)