Разработка гидросхемы горизонтально-ковочной машины
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ндра 5: L3 = 0,6 м.
. Определение давления в гидросистеме
Наиболее экономичны в изготовлении цилиндры с диаметром от 40 до 120 мм. Тогда давление при заданных диаметрах цилиндра (max и min) определяется соотношением:
Для гидроцилиндра 3:
Для гидроцилиндра 5:
Давление, развиваемое насосом, должно быть в пределах:
Предварительно выбирается шестеренный насос с максимальным давлением насоса 14МПа.
. Определение диаметров цилиндров
Для гидроцилиндров двустороннего действия при подаче давления в бесштоковую полость диаметр цилиндра рассчитывается по соотношению:
где Р - усилие на штоке гидроцилиндра; р - давление в камерах гидроцилиндра, p = 0,8pн, pн - номинальное давление насоса.
гидропривод ковочный шток цилиндр
р = 0,812,5106 = 10 МПа.
Из нормального ряда выбираем
. Выбор рабочей жидкости
Скорость движения жидкости по трубопроводу выбираем 5,5 м/с. При давлении в гидросистеме до 200 кГс/см2 кинематическая вязкость масла составляет 4060 сст. Выбираем масло индустриальное ИГП-49 ТУ 38-101413-97 с кинематической вязкостью 4751 сСт при температуре 50?С.
Расход жидкости определяется по максимальному расходу жидкости в гидроцилиндрах:
где D - диаметр поршня, L - длина рабочего хода, - время срабатывания. Расход жидкости для гидроцилиндра 3:
Расход жидкости для гидроцилиндра 5:
Расход для гидроцилиндра 5 шестеренный нерегулируемый насос БГ12-22М с номинальной подачей .
. Расчет диаметров условных проходов трубопроводов и управляющей аппаратуры
Диаметр условного прохода трубопровода
По нормальному ряду принимаем dT = 10 мм.
Толщина стенки с учётом возможного отклонения диаметра и толщины стенки вычисляют по выражению
р - максимальное давление жидкости, кГ/см;
d - наружный диаметр трубы, см;
m=0,3 - отклонение по диаметру трубопровода, мм;
[?р] - допустимое напряжение материала трубопровода при растяжении (по окружности), которое обычно выбирается равным 30…35% временного сопротивления материала трубопровода, т. е. [?p] = 0,32 ?p
n=0,9 - коэффициент, учитывающий отклонение по толщине стенки трубопровода.
При расчёте трубопровода временное сопротивление принимается по качественной стали марки С20. ?р= 4100кГ/см2.
Выбирается ближайшая большая по толщине стенки труба по ГОСТ 8734-75: 142.
По диаметру условного прохода и давлению определяются конкретные марки управляющей и предохранительной аппаратуры. Согласно схеме гидропривода, используются следующие виды гидроаппаратуры:
) гидрораспределитель 2 выбираем золотникового типа с электроуправлением, диаметром условного прохода 10 мм, исполнение 574Д, электромеханический, ток переменный, напряжение 220В, частота 50H. Согласно схеме (стр.129 [1]) выбирается гидрораспределитель: ВЕ10.574Д/ОФВ220-50H;
) клапан давления 4 выбираем исполнение Г54-3 с условным проходом 10 мм, давлением 0,3…14 МПа: БГ54-32М;
) обратный клапан 8 выбираем исполнение Г51-2 с условным проходом 10 мм, давлением 0,35…20 МПа: ПГ51-22;
) клапан давления 10 выбираем исполнение Г66-1 с условным проходом 10 мм, давлением 0,3…14 МПа, с резьбовым соединением без электрического управления обратного клапана: БГ66-12.
. Определение потерь давления при движении жидкости от насоса к исполнительным органам
Потери давления при движении жидкости от насоса до гидроцилиндра определяются соотношением
где - местные потери, - потери давления от трения при движении жидкости по трубопроводу.
Для определения потерь давления на трение определим режим течения жидкости по трубопроводу, а для этого рассчитаем число Рейнольдса:
Режим течения жидкости согласно определенному числу Ренольдса - ламинарный. Потери давления при ламинарном режиме течения жидкости определяются по формуле:
где L и d - длина и диаметр внутреннего сечения рассматриваемого трубопровода;
? - плотность жидкости, кг/м;
Q - расход жидкости в трубопроводе, м/с;
f - сечение трубопровода, м.
Далее определяются местные потери давления при движении жидкости через гидрораспределитель 2 по номограмме (стр. 109 [1])
?p2=0,05МПа.
Тогда потери давления при питании гидроцилиндра 3:
потери давления при питании гидроцилиндра 5:
?pм=0,26МПа - потери давления на трение при движении жидкости по трубопроводу;
?pтр=0,05МПа - местные потери давления при движении жидкости через гидрораспределитель 2;
?pкд = 0,15МПа - местные потери давления жидкости при движении ее через клапан давления 4 (с. 157 [1]).
Тогда
Таким образом, давление в гидроцилиндре 3 и 5 равно:
Давление гидроцилиндра больше, чем давление, принятое при расчете гидроцилиндра.
Заключение
В данной работе была разработана принципиальная схема гидропривода горизонтально-ковочной машины, выбраны и рассчитаны исполнительные механизмы, элементы гидропривода, а так же управляющие и предохранительные элементы.
После расчета давления с учётом потерь, п