2 Составление принципиальной гидравлической схемы

Исходными материалами для составления гидравлической схемы являются общие технические характеристики станка, дополненные техническими характеристиками гидрофицированных узлов, которые не вошли в состав паспортных данных, а также циклограмма работы узлов станка, требования к размещению элементов гидрооборудования и органов управления на станке или эскизные проработки станка и его узлов в виде чертежей общих видов.

Разработчикам гидропривода на основании этих данных необходимо составить предварительную схему размещения гидрооборудования и органов управления гидрофицированными узлами на станке. На этой схеме элементы могут быть изображены в виде прямоугольников с соответствующими поясняющими надписями.

При составлении принципиальной гидравлической схемы в первую очередь выбирается система циркуляции рабочей жидкости и сама жидкость. Затем выбираются гидродвигатель, насос, гидроаппаратура, вспомогательные устройства и линии, При этом необходимо стремиться к минимально возможному числу составляющих схему элементов. Вместе с тем в схеме должно быть уделено достаточное внимание поддержанию рабочей температуры рабочей жидкости и ее очистке, сглаживанию пульсаций давления. При составлении схемы необходимо пользоваться условными обозначениями и применять типовые схемы включения различных гидроагрегатов.

В

3

о всех случаях при выборе элементов схемы рекомендуется применять серийно выпускаемые машины и аппараты и только при их отсутствии необходимо прибегать к разработке оригинальных гидравлических устройств. При этом следует пользоваться соответствующими государственными стандартами, в которых указаны для гидромашин номинальные давления, частоты вращения и рабочие объемы, а для гидроаппаратов - номинальные давления и проходы, а для фильтров еще и тонкость очистки, для гидроемкостей - номинальные объемы.

Выбор элементов схемы, как правило, следует начинать с гидравлического двигателя. Для совершения возвратно- поступательного движения выходного звена применяются поршневой или плунжерный гидроцилиндр. При проектировании гидроцилиндров следует помнить, что диаметры плунжеров, штоков и поршней нормализованы (ГОСТ 12447-80).

При выборе насосов следует пользоваться их сравнительными данными. Шестеренные насосы, как правило, нерегулируемые. Пластинчатые насосы по компактности не уступают шестеренным и имеют более равномерную подачу, а также могут выполняться регулируемыми. Следует помнить, что равномерное вращение вала наиболее распространенных шестеренных и пластинчатых насосов ограничено минимальной частотой вращения 300 об/мин. Поршневые насосы рекомендуется применять в гидроприводах с давлением более 10 МПа. Следует также иметь в виду, что аксиально-поршневые машины хуже переносят вибрацию, чем радиально-поршневые.

Для управления исполнительными механизмами применяют крановые или золотниковые распределители. Управление ими может быть ручным, электромагнитным или электрогидравлическим: способ управления, зависит от величины применяемого в системе давления и вида управления - непосредственного или дистанционного.

Если и систему включено несколько исполнительных механизмов, которые должны работать не одновременно, то следует применять многозолотниковые распределители, автоматически отключающие нагнетательную магистраль от сливной при включении любого золотника. Гидравлические распределители и панели выпускаются со встроенными предохранительными клапанами.

Синхронная работа гидродвигателей при различной нагрузке обеспечивается включением в гидравлическую схему механических синхронизаторов, объемных или дроссельных делителей потока.

П

4

ри необходимости изменения скорости движения исполнительного механизма в схему гидропривода включают

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

А. Типы металлорежущих станков:

1. Вертикальный протяжной станок для наружной протяжки.

2. Вертикальный протяжной станок для внутренней протяжки.

3. Горизонтальный протяжной станок для наружной протяжки.

4. Горизонтальный протяжной станок для внутренней протяжки.

5. Плоскошлифовальный станок.

6. Круглошлифовальный станок

7. Внутришлифовальный станок.

8. Вертикальный хонинговальный станок.

9. Горизонтальный хонинговальный станок.

10. Сверлильно-расточной станок тяжелого типа.

11. Сверлильно-расточной станок среднего типа.

12. Сверлильно-расточной станок малой мощности.

13. Алмазно-расточной станок.

14. Токарный станок для обработки контуров щек коленчатых валов.

15. Многорезцовый токарный полуавтомат.

45

Воронежский государственный технический университет

Кафедра «Нефтегазовое оборудование и транспортировка»

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Гидропневмопривод специальных технических систем»

Тема: «Проектирование гидропривода металлорежущего станка»

Студент группы__________________________________________

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1. Тип станка .

2. Циклограмма работы станка _____________________________

3. Мощность станка ______________________________________

4. Максимальное рабочее усилие ___________________________

5. Диапазон регулирования ________________________________

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

А. Расчетно-пояснительная записка:

1. Разработка и описание принципиальной гидравлической схемы станка.

2. Подбор комплектующих узлов гидрооборудования (гидродвигателей, насосов, гидроаппаратуры, трубопроводов и др.).

3. Составление предварительной схемы размещения гидрооборудования и органов управления на станке.

4. Расчет рабочих параметров гидропривода в соответствии с циклограммой работы станка.

Б. Графическая часть:

1. Рабочий чертеж принципиальной гидравлической схемы станка.

2. Рабочий эскиз предварительной схемы размещения гидрооборудования и органов управления станком.

3. Результаты расчета рабочих параметров станка по операциям цикла.

4. Узловой сборочный чертеж одного из гидроаппаратов станка.

Задание выдал: __________________________________________

44

дроссели, изменяющие величину расхода жидкости. Для изменения усилия, создаваемого исполнительным агрегатом, могут быть использованы дроссели, изменяющие давление в системе. При дроссельном способе регулирования применяется регулятор скорости, состоящий из редукционного клапана и дросселя, либо дроссель.

Для предотвращения аварии при недопустимом повышении давления в гидросистеме в схему включаются предохранительные или переливные клапаны, или переливные золотники. Они обычно устанавливаются на линии насос - распределитель в боковом ответвлении трубопровода. При необходимости снижения давления на каком-либо участке системы или поддержания строго определенного давления в системе используются редукционные клапаны.

Зачастую в гидравлическую систему включается ряд вспомогательных агрегатов, имеющих специальное назначение: согласующие клапаны - для обеспечения одновременного срабатывания параллельно включенных исполнительных механизмов; поддерживающие клапаны - для создания противодавления при обратном ходе штока гидроцилиндра; обратные клапаны, допускающие проход жидкости только в одном направлении; аварийные клапаны, автоматически переключающие исполнительные гидроагрегаты на другую систему при выходе из строя основной; клапаны разъема, предотвращающие вытекание жидкости из системы при разъединении ее; реле давления, сигнализирующее о достижении определенного давления в системе. Контроль давления в гидроприводе осуществляют манометрами.

Для очистки масла от механических примесей и систему гидропривода устанавливаются фильтры. Как правило, устанавливается два фильтра: фильтр грубой очистки на всасывающей магистрали и фильтр тонкой очистки на напорной магистрали. Для хранения масла в гидроприводе должен быть предусмотрен бак.

С

5

оединение отдельных агрегатов гидросистемы осуществляется трубопроводами и рукавами. Первые применяются при жестком креплении гидроагрегатов, вторые - при подвижном.

Составленную гидравлическую схему необходимо проанализировать на безаварийность работы, т.е. оценить поведение рабочего органа при возможных нарушениях в работе гидроаппаратов - обрывах гибких шлангов, засорении клапанов, распределителей и пр. При необходимости в схему нужно ввести блокирующие устройства, гидрозамки, сигнальные и другие элементы, исключающие возможность возникновения аварийных ситуаций.

Все элементы принципиальной гидравлической схемы даются в условных обозначениях по ЕСКД (ГОСТ 2.780-68 -ГОСТ 2.782-68).

Наиболее распространенное расположение элементов в схемах следующее: внизу насосы, вверху - гидродвигатели, в середине - распределительно-регулирующая аппаратура,

Обязательным элементом схемы является разгрузочно-предохранительный клапан, который устанавливается на линии насос-распределитель и боковом ответвлении трубопровода.

При дроссельном способе регулирования применяется регулятор скорости, состоящий из редукционного клапана и дросселя, или дроссель.

Если нагрузка выходного звена постоянна, возможна установка регулятора на линии питания (входе). В системах со знакопеременными нагрузками при работе выходного звена с большими ускорениями такая схема непригодна. При изменении знака нагрузки гидродвигателя скорость его выходного звена может значительно увеличиться вследствие того, что противодействие сливной линии небольшое. При небольших колебаниях нагрузки устанавливается в сливной линии подпорный клапан, настраиваемый на давление 0,15 - 0,20 МПа.

П

6

ри установке дросселя в сливной линии повышению скорости выходного звена при изменении знака нагрузки, а также движению выходного звена под действием сил инерции противодействует сопротивление дросселя. Однако торможение гидродвигателя дросселем может создать недопустимое высокое давление в линии между гидродвигателем и дросселем. Для предохранения системы и гидродвигателя от подоб-

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Воронежский государственный технический университет»

(ФГБОУ ВПО «ВГТУ»)

Авиационный факультет

Кафедра «Нефтегазовое оборудование и транспортировка»