ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет автомобильно-дорожный

Кафедра Наземных транспортно-технологических машин

Дисциплина: Гидропривод СДМ

Курсовой проект

«Проектирование автоматизированного гидропривода

станка для резки арматуры»

Выполнил студент группы МАС-4 Соловьев В. А. ______________

Проект защищен с оценкой: _______________________________

Руководитель проекта Чмиль В.П.____________________

СПб 2012

Содержание

Задание на проектирование……………………………………………………3

1. Выбор насоса………….………………………………………………………...4

2. Характеристика гидролиний и пусковые параметры…………….…………..7

3. Коэффициент полезного действия и тепловой расчет гидропривода………10

4. Условие устойчивой работы гидросистемы под нагрузкой…………………13

5. Расчет гидроцилиндра…………………………………………………………15

6. Прочностной расчет…………………………………...………………………16

Принципиальная схема…………………………………………………………17

Исходный данные

1. Максимальный диаметр разрезаемой арматуры: .

2. Материал арматуры – стать Ст5

3. Производительность (число рабочих ходов в минуту) П = 22.

4. Рабочее давление в гидросистеме .

5. Длинна гидролиний:

всасывающего участка ;

нагнетательного участка ;

сливного участка .

6. Суммарный коэффициент местных сопротивлений:

всасывающего участка ;

нагнетательного участка

сливного – .

7. Высота всасывания

8. Высота нагнетания

9. Максимальная температура окружающей среды

10. Рабочая жидкость – МГ-20 (станок эксплуатируется в помещении).

1.Выбор насоса и его характеристика

Допускаемое напряжение на срез ,

где , для стали Ст5 составляет

Допускаемое напряжение на срез:

Условие прочности арматуры в опасном сечении площадью при срезе:

Отсюда находим допустимое технологическое усилие:

Сила полезного сопротивления при резке арматуры:

Где k_Д– коэффициент динамичности (запаса), в зависимости от диаметра арматуры

k_Д= 1,3…1,5.

Ход поршня Х гидроцилиндра (подвижного ножа) принимаем равным диаметру арматуры , т.е. Х = 30 мм = 0,03 м.

Скорость перемещения поршня

где путь подвижного ножа L= 2ПХ = 2∙22∙30 = 1320 мм = 1,32 м

Здесь: 2 – число ходов рабочего цикла; П = 22 – число рабочих ходов в минуту (дано); Х = 30 мм – ход поршня (подвижного ножа).

Тогда скорость поршня (подвижного ножа) будет равна:

Потребная мощность привода насоса вращательного движения для работы гидроцилиндра станка определяем по формуле:

кВт,

где = 0,9 – гидромеханический КПД насоса;= 0,94 (при заданном рабочем давлении 12 МПа) – гидромеханический КПД гидроцилиндра.

По данным справочной литературы для привода насоса выбираем асинхронный электродвигатель основного исполнения А2-71-2 номинальной мощностью N_ном = 30 кВт при частоте вращения вала n_ном = 2900 об/мин.

Полезная (выходная) мощность насоса, кВт:

,

где здесь

тогда

Таким образом, полезная мощность насоса:

Действительная подача насоса находится из формулы:

Отсюда

Для перевода подачи насоса из м³/с в л/мин умножаем полученное значение на 60 000, тогда

Потребный рабочий объем насоса находим из формулы:

Отсюда

По табл.1 выбираем ближайший по рабочему объему нерегулируемый аксиально-поршневой гидронасос 210.16А с рабочим объемом V₀= 28,1 см³.

Определим скорректированную частоту вращения приводного вала из выражения

Здесь ( по табл.1); коэффициент размерности 10^-3–перевод м³/мин в л/мин.

Отсюда значение скорректированной частоты вращения вала насоса:

Окончательно принимаем частоту вращения вала насоса

Тогда передаточное число привода вала насоса составит

Скорректированная подача (расход) выбранного насоса: