Материал: Расчет гидропривода для контактной дуговой сварки

Расчет гидропривода для контактной дуговой сварки

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Воткинский филиал

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

"ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.Т. КАЛАШНИКОВА "

"ВФ ФГБОУ ВПО ИжГТУ имени М.Т. Калашникова"

Кафедра "Технология машиностроения и приборостроения"

Домашнее задание

по дисциплине: "Гидравлика"

Выполнил: студент гр. Б06-721-2з

Шипилова А.М.

Проверил: Репко В.Н.

Воткинск 2015

Содержание

Введение

Задание

1. Выбор параметров гидродвигателя

2. Потери давления в гидропроводе

3. Предельные значения объемного расхода

4. Выбор рабочей жидкости

5. Расчет внутреннего диаметра трубопровода

6. Выбор гидроаппаратуры

7. Трассировка гидросети

8. Определение характеристик магистральной и вспомогательных гидролиний

8.1 Потери давления в гидролинии

8.2 Характеристики магистральной и вспомогательных гидролиний

9. Определение потребного давления в магистральной линии при "предельном" режиме работы гидропровода

Литература

Приложения

Введение

Гидравликой называется прикладная наука, в которой изучаются законы равновесия и движения капельных жидкостей. Знание гидравлики позволяет рассчитывать и проектировать разнообразные гидравлические устройства, сооружения, трубопроводы, гидромашины (насосы) и т.п.

Наибольшее применение в сварочных машинах, в прессовом оборудовании, в транспортных и других машинах нашел гидропривод.

Гидропривод - это совокупность гидромашин, гидроаппаратуры и других устройств, предназначенных для передачи механической энергии и преобразования движения посредством жидкости.

В данной курсовой работе рассчитывается гидропривод для контактной дуговой сварки.

гидропривод дуговая сварка контактная

Задание

Усилие посадки: Т=6000 кгс

Скорость посадки: V_min=5 мм/с

V_max=50 мм/с

Ход поршня гидроцилиндра: Х=25 мм

Длина трубопроводов:

ab=0,5 м

bc=2 м

lh=3м

bf=0,5 м

Количество поворотов на 90⁰: n₉₀⁰=16

Количество поворотов на 60⁰: n₆₀⁰=4

Количество поворотов на 30⁰: n₃₀⁰=8

Произвести расчет гидропривода машины для контактной стыковой сварки.

1. Выбор параметров гидродвигателя

Гидродвигатель выбирается из каталога по заданным значениям Т_max и S_max с соблюдением условий:

, ,

где i - передаточное число зубчато-реечной передачи, рычажной системы, полиспаста и т.д.

i=1,,

где - эффективная площадь поперечного сечения гидроцилиндра в напорной полости.

Значение предварительно может быть принято равным 0.9.

,

Выбираем гидроцилиндр (таблица 2 [2]) БГ21-24.

Технические характеристики гидродвигателя сводятся в таблице 1 (приложение 1).

2. Потери давления в гидропроводе

Потери давления в гидроприводе определяются по формулам:

,

Результаты расчета сводятся в таблице 1 (приложение 1).

3. Предельные значения объемного расхода

Предельные значения объемного расхода гидродвигателя рассчитываются по формулам:

, , =1

Результаты расчета сводятся в таблице 1 (приложение 1).

4. Выбор рабочей жидкости

В гидроприводе станков и других машин в качестве рабочих жидкостей используются минеральные масла и синтетические жидкости на кремнийорганической основе (силиконовые). В гидравлических прессах иногда применяется водомасляная эмульсия (10-15% масла).

Выбор температурной жидкости определяется температурными условиями работы, рабочим давлением и требованиям к выходным параметрам гидропривода.

В задании температурные условия гидропривода не оговорены, следовательно, интервал температур 273-323К следует принимать за рабочий, максимальное значение - за температуру рабочей жидкости при установившемся режиме гидропривода.

При такой температуре рекомендуется применять рабочие жидкости со следующими величинами вязкости: при  жидкость с кинематическим коэффициентом вязкости .

Из таблицы 23 [2] выбираем масло индустриальное 50. Характеристики рабочей жидкости сводятся в таблице 2 (приложение 2).

5. Расчет внутреннего диаметра трубопровода

В гидролиниях (всасывания, напора, слива) объемные расходы могут отличаться.

Это различие характеризуется коэффициентом β, представляющим собой отношение объемного расхода в гидролинии к объемному расходу гидродвигателя.

Во всех линиях до делителя потока (a, eh, kp,kb) значение объемного расхода.

В остальных линиях .

Принимаем следующие величины допустимых скоростей течения жидкости:

для всасывающей гидролинии ()

для сливной гидролинии (kp, eh, bf)

для напорных гидролиний

Внутренний диаметр трубопровода гидролинии рассчитывается по формуле:

линия всасывания:

линия слива:

линия kb:

остальные линии:

Проверяем на соблюдение ламинарного движения по формуле:

для  

для  

Условие ламинарного движения выполняется.

Определяем толщины стенок трубопровода:

где  - временное сопротивление разрыву (минимальное).

Для стали 20:

для  

для  

для  

для  

Определяем наружный диаметр трубопровода:

, , ,

Округляем до стандартных значений:

Определяем внутренний диаметр труб:

,  

Сведения по режиму движения, значения коэффициента β и внутреннего диаметра d трубопровода на отдельных гидролиниях сводятся в таблице 3 (приложение 2).

6. Выбор гидроаппаратуры

По значениям объемного расхода , диаметра d и потери давления подбирается гидроаппаратура с соблюдением условий:

,

,

распределитель:

делитель потока:

фильтр:

дроссель:

напорный клапан:

обратный клапан:

Технические характеристики гидроаппаратов сводятся в таблице 4 (приложение 3).

7. Трассировка гидросети

Трассировка гидросети заключается в установлении длин, диаметров, видов и количества местных сопротивлений и т.д. на отдельных гидролиниях, т.е. всех данных, необходимых для проведения гидравлического расчета. Учитываются местные сопротивления: плавные и резкие повороты потока, внезапные сужения и внезапные расширения в местах соединения гидропровода с гидробаком, гидродвигателем и фильтрами.

Линия а: поворотов нет, внезапных расширений и сужений нет.

Сопротивление на входе

Линия kb: поворотов нет, внезапное расширение перед обратным клапаном.

, , ,

Внезапное сужение после обратного клапана:

Линия bc: 3 плавных поворота на 60⁰:

где ,

плавных поворота на 30⁰:

резких поворота на 90⁰:

Внезапное расширение перед делителем потока:

Внезапное сужение после делителя потока:

Внезапное расширение перед распределителем потока:

Внезапное сужение после распределительного потока:

Сопротивление при входе в гидроцилиндр составило

Линия bc: 2 плавных поворота на 30⁰:

плавных поворота на 60⁰:

резких поворота на 90⁰:

Линия de: 2 плавных поворота на 30⁰:

плавных поворота на 60⁰:

резких поворота на 90⁰:

резких поворота на 90⁰:

Внезапные расширения и сжатия аналогичны линии bc. Сопротивление на выходе гидроцилиндра.

Линия eh: 1 поворот на 90⁰:

Внезапное расширение перед фильтром:

Внезапное сужение после фильтра:

Сопротивление на выходе в бак.

Линия bf: 1 поворот на 60⁰:

Внезапное расширение перед гидродросселем:

Внезапное сужение после гидродросселя:

Сопротивление на выходе .

Линия kp: 1 плавный поворот на 30⁰:

Внезапное расширение перед напорным клапаном:

Внезапное сужение после напорного клапана: