Определение основных параметров гидроцилиндра РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА Д. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРОПРИВОДА МАНИПУЛЯТОРА Разработал студент Гр. Ст13-1 Сулейманов Е.О. «18»апреля 2016г. Проверил преподаватель «МпК» О. П. Науменко « »апреля 2016г. Магнитогорск, 2016 Расчетно-графическая работа «Расчет объемного гидропривода» Цель: закрепление и систематизация знаний по гидропривод,формирование умений по выполнению основных расчетов гидросистем для подготовки к дипломному проектированию. Задание. 1. Разработать принципиальнуюгидросхему привода механизмов в соответствии с заданием по вариантам. 2. Выполнить необходимые расчеты в соответствии с исходными данными. 3. Оформить принципиальную гидросхему и расчетную часть расчетно-графической работы. Вариант. Техническое задание. «Расчет объемного гидропривода» Цель работы: закрепление и систематизация знаний по гидравлике, формирование умений по выполнению основных расчетов гидросистем для подготовки к дипломному проектированию. Задание: 1) Разобрать принципиальную схему гидросхему привода механизмов в соответствии с заданием по вариантам; 2) Выполнить необходимые расчеты в соответствии с исходными данными; 3) Оформить принципиальную гидросхему и расчетную часть графических работ. Пояснительная записка должна включать: · Титульный лист; · Содержание; · Выбор исходных данных и обоснование принципиальнойгидросхемы; · Выбор рабочего давления и рабочей жидкости; · Выбор гидравлической аппаратуры и фильтров; · Расчет потерь давления в гидросхеме; · Список используемым источников. Обоснование: · Фильтр для фильтрации раб жидкости; · Гидрозамок не дает свободного хода цилиндру; · Предохранительный клапан для сброса лишнего давления. Техническое задание: 1) 2) Управление станком осуществляется в ручную. Таблица - исходные данные. Параметр | Единица измерения | Значение | Максимальная масса стола | кг | | Максимальный ход стола | Мм | | Время перемещения стола в одну сторону | С | | Максимальный подъем суппорта | мм | | Время перемещения суппорта | с | | Крутящий момент валу мотора | Нм | 9,6 | Задание: 1) Перемещение стола. 2) Перемещение суппорта шлифовального круга. 3) Вращение шлифовального круга. Выбор исходных данных и обоснование принципиальнойгидросхемы Таблица 1 - Исходные данные Параметр | Ед. измерения | Значение | Максимальная масса шлифовального круга | кг | | Максимальный ход стола | мм | | Время переем стола в одну сторону | С | | Максимальный подъем суппорта | мм | | Время перемещения суппорта | с | | Крутящий момент | Нм | 9,6 | Выбор рабочего давления и рабочей жидкости Рекомендации по выбору рабочей жидкости. Давление (Р, МПА.) | Вязкость мм2/с | До 10 | Не более 20 | До 20 | От 20 до 40 | До 60 | От 40 до 80 | Принимаем вязкость при Рраб.=1,6 МПА 10мм2/с. Для данной вязкости соответствует марка масла: ВМГЗ. Целевое предназначение ВМГЗ – рабочая среда для гидравлических систем (гидронасосы, гидроуправление, гидроприводы) буровых установок, подъемников, транспортных средств, сельхозтехники, лесозаготовительных и строительных машин, промышленного оборудования. Производители рекомендуют использовать данный вид масла в средней полосе России при отрицательных температурах (подразумевается, что гидравлическое масло ВМГЗ применяется в технике, работающей на открытом воздухе) и северных регионах (вне зависимости от сезона). Технические характеристики масла: ВМГЗ. Параметры Показатели Цвет Янтарный (темный); Состояние Жидкость. Механические примеси Отсутствуют, Вода Отсутствует. Класс вязкости по ISO 15. Температура застывания – 60 °С. Температура возгорания (открытый тигель) + 135°С .Плотность (t ≤ + 20°С) 865 кг/м3 Коэффициент вязкости ≥ 160. Максимальная зольность 0,15% .Кинематическая вязкость (t = + 50°С) 10 м2/с Кинематическая вязкость (t = – 40°С) 1500 м2/. Выбор гидравлической аппаратуры фильтров. Определение основных параметров гидроцилиндра Определение диаметра поршня гидроцилиндра. (1) где f- усилие на штоке, Н Р- рабочее давление, Па D = = 0,0569м =56,9 мм В соответствии с ГОСТ 12447-80 рекомендуется следующий основной ряд (в скобках приведены значения дополнительного ряда) диаметров поршня (мм): 10; 12; 16; 20; 25; 32; (36); 40; (45); 50; (56); 63; (70); 80; (90); 100; По ГОСТ 12447-80 принимаем: D= 80 мм Определяем диаметр штока. d= (0,4÷0,7) (2) d= 0,5∙63=31,5мм В соответствии с ГОСТ 12447-80 рекомендуется следующий основной ряд (в скобках приведены значения дополнительного ряда) диаметров штока (мм): 4; 5; 6; 8; 10; 12; (14); 16; (18); 20; (22); 25; (28); 32; (36); 40; (45); 50; (56); 63; В соответствии с ГОСТ 12447-80 принимаем: d=32мм По европейскому стандарту DIN3320при выборе диаметра поршня и штока должно выполнять условия:  где - площадь штоковой полости Особенно влияние на работу гидроцилиндра оказывает уплотнения. При выборе уплотнений для поршня и штока как правило, учитывает скорость давления и температуру, при которой работает гидроцилиндр. Также необходимо учитывать, конструктивные возможности гидроцилиндра. Важно помнить о том, что в настоящее время интенсивно развиваются материалы уплотнений.     Вывод: Диаметры поршня и штока выбрали правильно. Определяем силу трения в уплотнениях Н (3) где, D- диаметр поршня, мм, H- Ширина уплотнения, мм - Контактное давление =2÷5 МПа -Коэффициент трения, для резины и резинотканевых уплотнений µ=0,1-,13; для фторопластовых уплотнений µ=0,01-0,013;  (4) где, d- диаметр поршня, мм, H- Ширина уплотнения, мм - Контактное давление =2÷5 МПа -Коэффициент трения, для резины и резинотканевых уплотнений µ=0,1-,13; для фторопластовых уплотнений µ=0,01-0,013;  Давление в поршневой полости гидроцилиндра двух стороннего действия определяется по формуле. (5) где, - давление в штоковой полости при, Па, - соответствие силы трения в уплотнение, Н, - площадь поршня и штока,   Давление в штоковой полости Р2 при выдвижении поршневого гидроцилиндра определяется как сумма потерь давления в аппаратуре при номинальном расходе на линии слива (т.е в линии от штоковой полости гидроцилиндра до маслобака. Для приближённых расчетов можно принимать Р2= 10% Р Толщина стенок гильзы определяется по формуле. , (6) где, -допустимое напряжение материала гильзы, Па.для сталей =80÷100 МПа  Для обеспечения оптимальной работоспособности гидроцилиндров необходимо обеспечить устойчивость штока при продольном изгибе. Критическое усилие на штоке , (7) где, n- запас прочности n=2,5÷3,5  Определяем момент инерции штока (8) гдеlпр- приведенный ход м; Е- модуль упругости, для сталей Е=2∙ МПа.  Приведенный ход гидроцилиндра- это расстояние между опорами при выдвинутом штоке. , (9) где - коэффициент закрепления, е  l-ход штока гидроцилиндра, м  Диаметр штока рассчитанный исходя из условий максимального нагружения , =0290м (10) Далее необходимо сравнить с ранее принятыми значениями d и сделать вывод об устойчивости гидроцилиндра. Расчетный расход жидкости, подаваемой в поршневую полость гидроцилиндров при выдвижении штока м3/с (11) где - скорость выдвижения штока м3/с - объемный КПД гидроцилиндра, 0,99 м3/с м/с(12) где l-ход штока, м t-время выдвижения, с м/с Расчетный расход в гидролинии слива (13)  |