МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

"ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"

Інститут інженерної механіки та транспорту

ПРОЕКТУВАННЯ ГІДРОПРИВОДУ

АВТОМАТИЗОВАНОГО ОБЛАДНАННЯ

Методичні вказівки

ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ

з дисциплiни

“ГІДРОПНЕВМОАВТОМАТИКА”

для самостійної роботи студентів за напрямком

"Інженерна механіка"

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні кафедри МАМ

Протокол № 1 від 22 серпня 2011р

ЛЬВІВ-2011

“Проектування гідроприводу автоматизованого обладнання” Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни "Гідропневмоавтоматика" для самостійної роботи студентів за напрямками "Інженерна механіка", “Машинобудуванн”, “Прикладна механіка”

Упор. Гаврильченко О.В.,Боровець В.М., Серкіз О.Р. Львів: Вид-во Національного ун-ту "Львівська політехніка"

Упорядники: Гаврильченко О.В.,к.т.н., доцент;

Боровець В.М., к.т.н., доцент;

Серкіз О.Р., к.т.н., доцент

Відповідальний за випуск О.В. Гаврильченко, к.т.н.,

зав. каф. АКМ

Рецензенти: доцент, к.т.н. Ю.В.Кодра;

доцент, к.т.н. Б.М. Савчин.

1.Мета роботи

Перед курсовою роботою ставиться мета використання теоретичних знань у інженерному розрахунку гідроприводу автоматизованого обладнання у різних галузях промисловості.

2.Оформлення курсової роботи

Пояснювальну записку необхідно оформляти на стандартних листках формату А4. На титульній сторінці вказати тему курсової роботи: “Проектування гідроприводу” (і далі тему свого варіанту).

У тексті пояснювальної записки і розрахунках необхідно дотримуватись єдності позначень і термінології. Всі розрахунки необхідно виконувати в системі СІ. Текст і розрахунки повинні супроводжуватись необхідними схемами, таблицями та посиланнями на використану літературу. Розрахункову формулу спочатку записати в буквених позначеннях, потім підставити числові значення і записати кінцевий результат розрахунку.

Графічна частина курсової роботи виконується на двох листах формату А3 і А1. На листі форма А3 зображується принципова схема гідроприводу з відповідними позначеннями та специфікацією. На листі формату А1 наносяться всі гідродвигуни у перерізі та їх кріплення у двох проекціях, тонкими лініями зображуються елементи автоматичного пристрою.

3.Методичні матеріали для виконання курсової роботи

3.1.Вихідні дані для проектування

Згідно виданого викладачем завдання розробити вихідні дані для проектування гідроприводу.

1. Наведену у завданні схему зобразити у масштабі з вказаними необхідними переміщеннями рухомих елементів та довільно вибраними їх габаритними розмірами. Згідно функціонування пристрою показати гідродвигуни (гідроциліндри, гідромотори, поворотники), які повинні здійснювати відповідні переміщення.

В окремих випадках підібрати передавальні механізми (зубчасті передачі, редуктори, передачу гвинт-гайка та інші).

2. Розробити циклограму роботи гідроприводу. За заданою тривалістю циклу, визначити початок та закінчення руху гідродвигунів, тривалість прямих та зворотних ходів.

На наведеному прик­ладі зображена циклограма для двох гідродвигунів. Цикл складається з 6 тактів (такт - складова циклу, під час якої не змінюється стан жодного з виконавчих органів). На протязі такту 3 гідродвигун 2 здійснює прямий, а гідродвигун 1 зворотний ходи.

3.Вибрати один з нище наведених законів руху для вихідної ланки гідродвигунів, згідно розробленої циклограми.

Визначити швидкості усталеного руху та прискорення розгону і гальмування (у більшості випадків тривалість розгону та гальмування вибирають однаковими).

Закон руху виконавчого органу і відповідно вихідної ланки гідродвигуна визначається в залежності від функціонування автоматичного пристрою та мінімальних динамічних навантажень. Закон руху може бути трикутним (а) - найбільша швидкодія, трапецеїдальним (б) - коли обмежена максимальна швидкість, комбінована (в) - для зниження динамічних навантажень в кінці руху, наприклад, при необхідності забезпечення точності позиціонування виконавчого органу.

Визначити довжину переміщення виконавчого пристрою (L),кут повороту (), лінійні та кутові швидкості (v, ), лінійні та кутові прискорення(а, ).

F_ін - сила інерції рухомих мас;

G - вага рухомих елементів (враховується лише при вертикальному переміщенні);

F_тр - сумарна сила тертя.

Визначення обертового моменту (М), який повинен розвивати гідромотор при передачі пристрою обертового руху.

M = J + m_і r_і 2 і + M_тр

де J - момент інерції відносно центра мас елемента пристрою встановленого на валу гідромотора;

_і - кутове прискорення і-тої маси;

m_і - маса і-того елементу, яка обертається відносно вала гідромотора;

r_і - відстань від точки обертання (вала гідромотора) до центра маси;

M_тр - момент сил тертя.

3.2 Розроблення принципової схеми гідроприводу

На рисунку, як приклад, наведена типова схема гідроприводу для двох гідродвигунів:

Принципова схема гідроприводу розробляється згідно функціонування автоматичного пристрою, і будується, послідовно зображуючи на кресленні:

- гідродвигуни;

- гідророзподілювачі, які керують роботою гідродвигунів;

- гідронасос та запобіжний клапан (або гідростанція);

- у вітці, в якій необхідно змінити тиск (зменшити) - редукційний клапан;

- в залежності від вибраного способу регулювання швидкості вихідної ланки гідродвигунів - дросель, регульований гідронасос або декілька гідронасосів;

- фільтр, може встановлюватись у зливному трубопроводі (як показано на схемі), перед або після гідронасосу;

- гідробак.

В циклі роботи гідроприводу виникає необхідність регулювати швидкість вихідної ланки гідродвигуна, тому на кожному такті необхідно передбачити засоби встановлення її та регулювання.

У даній роботі розглядається лише дросельне та ступінчасте регулювання об'ємне регулювання швидкості. З наведених нище схем вибрати відповідну для даного варіанту і узгодити з викладачем.

У випадку коли необхідно здійснити регулювання швидкості лише при ході, а при зворотному значення швидкості суттєвого значення не має використовують дросельне регулювання на вході (ДР1), на виході (ДР2) або паралельне (ДР3). Коли необхідно встановити і регулювати швидкість як при прямому так і при зворотному ходах, встановлюють два дроселі (ДР4, ДР5) запаралелені зворотними клапанами (КЗ1, КЗ2) - регулювання здійснюється на вході. Для регулювання на виході міняють напрямок пропускання зворотних клапанів.

Швидкі переміщення ефективно можна здійснити ступінчастим регулюванням, використовуючи два гідронасоса (Н1 і Н2), при необхідності подачі до гідроприводу значних витрат робочої рідини вмикається другий гідронасос (наприклад при холостих ходах).

3.3. Вибір номінального тиску гідроприводу.

Номінальний тиск вибирається з ряду (МПа): 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 6,3;10; 16; 20.

Тиск вибирається в залежності від величини зусилля та обертового моменту на вихідних ланках гідродвигунів. Рекомендовано вибрати для розрахунку тиск 2,5; 6,3 МПа. Від вибраного тиску залежать габаритні розміри гідродвигунів, які повинні бути сумірні габаритним розмірам пристрою.

У випадку значних габаритних розмірів гідродвигунів номінальний тиск збільшують, і навпаки. Після коректування тиску вносять відповідні зміни у розрахунки.

3.4. Вибір робочої рідини.

Вибір робочої рідини здійснюють в залежності від умов експлуатації гідроприводу: тиску, залежності в'язкості від температури тощо. У даній роботі робочу рідину вибирають за тиском (див. табл.).

Тиск,	Кінематична в’язкість	Робоча рідина
		Олія індустріальна		Олія турбінна
Мпа	10-4м2/с	марка	в’язкість 10-4м2/с	марка	в’язкість 10-4м2/с
0...5	0,1...0,3	И-12А И-25А И-30А	0,1...0,14 0,24...0,27 0,28...0,33	ТМ-22 ТМ-30	0,2...0,24 0,28...0,32
5...10	0,3...0,7	И-40А И-70А	0,35...0,45 0,65...0,75	ТМ-46	0,44...0,48
10...20	0,7...1,2	И-70А И-100А	0,65...0,75 0,9...1,18	-	-

3.5. Вибір гідродвигунів

Вибір гідродвигунів здійснюється в залежності від необхідного виду переміщення згідно розробленої схеми функціонування автоматичного пристрою:

- прямолінійного - гідроциліндри;

- обертового - гідромотори;

- поворотого - моментні гідродвигуни.

Вихідні дані для розрахунку: раніше визначені зусилля (F) та лінійна швидкість (v) для лінійних двигунів та обертовий момент (М) та кутова швидкість () для обертових двигунів.

В результаті розрахунків необхідно визначити гідродвигуна, його В В

В результаті розрахунків необхідно визначити гідродвигуна, його конструктивні параметри, здійснити уточнення вибраного значення тиску, розрахувати об'ємні витрати рідини.

3.5.1. Гідроциліндри

Тип гідроциліндра вибирається в залежності від способу передачі руху.

Вихідні дані для розрахунку: максимальне зусилля(F), швидкість(v) та довжина ходу виконавчого пристрою (L).

В результаті розрахунку визначити: діаметр поршня (D), штока (d) та довжину ходу циліндра (L), а також, витрати робочої рідини (Q).

Довжина ходу поршня (L) гідроциліндра визначається довжиною ходу виконавчого пристрою.

Одноштоковий гідроциліндр.

Через нерівність активної площі поршня з безштокової та штокової сторони зусилля на штоку циліндра та його швидкість при прямому та зворотному ходах різна.

Зусилля (F_пр ) та швидкість (v _пр ) штока циліндра при прямому ході :

К _зап - коефіцієнт запасу (К зап =1,15...1,25);

Р - підведений до входу у гідродвигун тиск.

S 1 ,S 2 - площа поршня з безштокової та штокової сторони

h - к.к.д. гідроциліндра;

Q - витрати робочої рідини гідроциліндра (л/хв);

зусилля (F_зв ) та швидкість (v_зв )

штока циліндра при зворотному ході :

;

Одержане значення діаметру поршня (D) округлюють до найближчого з номінального ряду і вибирають діаметр штока циліндра (d) за табл.2.

Двохштоковий гідроциліндр

Характерною особливістю двохштокового гідроциліндра є рівність зусилля та швидкості при прямому та зворотному ходах. Отже

і .

Одержане значення діаметру поршня (D) округлюють до найближчого з номінального ряду і вибирають діаметр штока циліндра (d) за табл.2.

Поворотник (моментний гідродвигун)

Вихідні дані для розрахунку :обертовий момент (М) та кутова швидкість ( ).

В результаті розрахунку визначити :типорозмір (R, r, b), та витрати робочої рідини (Q).

Обертовий момент (М) та кутова швидкість ( w ) при прямому та зворотному ходах однакові:

де К зап - коефіцієнт запасу

К_зап =1,15...1,25;

b- ширина пластини;

R, r- найменший та найбільший радіуси робочої камери;

Однорейковий поворотний гідродвигун

Обертовий момент (М) та кутова швидкість ( w ) при прямому та зворотному ходах однакові:

де К_зап - коефіцієнт запасу

К_зап =1,15...1,25;

D-діаметр поршня;

D д -діаметр ділильного кола зубчастого колеса.

Двохрейковий поворотний гідродвигун

Обертовий момент (М) та кутова швидкість (w ) при прямому та зворотному ходах однакові:

де К зап - коефіцієнт запасу

К_зап =1,15...1,25;

D-діаметр поршня;

D_д- діаметр ділильного кола зубчастого колеса.

Гідромотор

Вихідні дані для розрахунку: обертовий момент (М) та частота обертання (n).

В результаті розрахунку визначити: дійсне значення обертового

Вибір гідромотора здійснюється за величиною обертового моменту ( М ) та частоти обертання вала (n ) з довідника [1].

Незалежно від типу гідромотора обертовий момент (М) та частота обертання (n) при прямому та зворотному ходах однакові:

де К_зап - коефіцієнт запасу

К_зап =1,15...1,25;

q - об'єм робочої камери гідромотора.

3.6. Визначення витрат робочої рідини у гідроприводі

Для кожного гідродвигуна необхідно визначити об'ємні робочої рідини під тиском (Q дв ) і відпрацьованої рідини, яка поступає на злив (Q_зл ).

Розрахунок витрат робочої рідини під тиском здійснюється за визначеними раніше значеннями витрат двигунів (Q дв ), з урахуванням об'ємних втрат у гідроапаратах, які розташовані від насоса до двигуна, для визначення продуктивності гідронасосу (Q н ).за виразом

Q _н =(Q _дв + Q _вт ) _max - у випадку, коли гідродвигуни одночасно не працюють і

Q _н =(Q _дв + Q _вт )+(Q _дв + Q _вт ) - коли хоча б в одному такті працюють одночасно;

де (Q _дв +Q _вт ) _max - найбільше значення об'ємних витрат одного з гідродвигунів, враховуючи сумарні об’ємні втрати в гідродвигуні та гідроапаратах (Q _вт ).

Q _вт =Q _вт.дв + Q _вт.ап ;

де Q _вт.дв - об'ємні втрати в гідродвигуні, вказуються у технічній характеристиці фірмою - виготівником, або визначаються

Q _вт.дв =k _вт Р;

де k _вт - коефіцієнт об'ємних втрат, для гідроциліндра

k _вт =0,034...0,05 см 3 /(Мпс), для гідромотора

k _вт = 0,8...1,2 см 3 /(Мпс)

Q _вт.дв ;- сумарні об'ємні втрати в гідроапаратах, об'ємні втрати у гідроапараті вказуються у технічній характеристиці фірмою виготівником, або визначаються

Q _вт =k _вт Р ,

де k _вт - коефіціент об'ємних втрат, k _вт =0,017 см 3 /(МПас)

Р - тиск,під яким робоча рідина проходить через апарат.

Для всіх гідродвигунів об'ємні витрати на зливі визначаються

Q = S * v

де S і v - активна площа та швидкість елементу гідродвигуна при

переміщенні якого змінюється об'єм робочої камери, витісняється рідина на злив (наприклад поршня).

Для одноштокових гідроциліндрів при прямому ході.

при зворотному ході

Для гідромотора та поворотників, як у прямому так і при зворотному ходах

Q_зл =Q_дв .

Після визначення витрат робочої рідини у напірних та зливних трубопроводах необхідно побудувати витратну характеристику, на якій необхідно зобразити витрати робочої рідини на протязі кожного такту упродовж усього циклу.

3.7.Визначення діаметрів та зливного трубопроводів

Діаметри напірного та зливного трубопроводів визначаються за виразом

де Q _max - максимальні витрати робочої рідини в циклі роботи автоматизованого обладнання, визначаються за витратною характеристикою (м 3 /c);

Vр - рекомендована швидкість переміщення робочої рідини (м/с).

Рекомендовані швидкості робочої рідини у нагнітальному та зливному трубопроводах

Тиск у нагнітальному трубопроводі	2,5	6,3	16	32
Швидкість у нагні­тальному трубо­проводі, м/с	2	3,2	4	5
Швидкість у зливному трубопроводі, м/с	1,5…2,5	1,5…2,5	1,5…2,5	1,5…2,5

Визначений діаметр трубопроводу округлюють до найближчого з нормалізованого ряду: 4, 6, 8, 10, 13, 15, 20, 25 мм.

Визначення фактичних значень швидкості руху робочої рідини здійснюється за виразом

Обчислені значення фактичної швидкості руху робочої рідини для кожного такту занести у таблицю.

3.8.Вибір гідроапаратів

Вибір гідроапаратів здійснюється за тиском та об’ємними витратами з довідника [1].

3.9.Визначення втрат тиску в трубопроводах та гідроапаратах.

При переміщенні робочої рідини від гідронасосу до гідродвигуна в результаті переборення сил тертя відбуваються втрати тиску. Для забезпечення заданого значення тиску на вході у гідродвигун гідронасос повинен компенсувати втрати, тобто тиск на виході гідронасоса має перевищувати заданий тиск на величину втрат. Втрати тиску відбуваються у гідроапаратах та трубопроводі. Тиск на виході гідронасоса визначається за виразом

Р _н =Р _дв +Р _вт.тр + S Р _вт.ап + S Р _місц

де _{Р дв} - тиск робочої рідини, який необхідно подати на гідродвигуна;

Р_вт.тр - втрати тиску робочої рідини при переміщенні її по трубопорводу;

Р _вт.ап - втрати тиску робочої рідини при переміщенні її через гідроапарат.

Р _місц - місцеві втрати тиску робочої рідини на згинах та при зміні прохідного січення трубопроводів (у даній роботі нехтуємо).

Для визначення втрат тиску в трубопроводах необхідно визначити режим протікання рідини за числом Рейнольдса ( Re )

де Q _max - максимальні витрати робочої рідини через трубопровід, (л/хв);

d _тр - діаметр трубопроводу, (мм );

- в’язкість робочої рідини, (мм 2 /с).

Якщо Re <2300 - режим протікання рідини ламінарний, якщо Re>2300 - турбулентний.

Відповідно до режиму протікання робочої рідини визначаються втрати тиску у трубопроводі:

при ламінарному режимі

при турбулентному режимі

де l - довжина трубопроводу (м),вибирається довільно з конструктивних міркувань.

Втрати тиску в гідроапаратах вказуються у його технічній характеристиці, або визначаються Р _вт.ап =0,03Р

де Р - тиск робочої рідини.

Побудувати графік розподілу тиску в гідросистемі для кожної вітки, зробити всі необхідні розрахунки тиску.

На прикладі зображено типовий розподіл тиску для вітки, яка проходить через гідроциліндр.

3.10.Визначення ккд гідроприводу

ККД є показником ефективності роботи гідроприводу, характеризує степінь його оптимальності, і визначається за виразом який визначає відношення суми добутку витрат, тиску робочої рідини та тривалості всіх прямих та зворотних ходів всіх гідро Q н p н t циклу двигунів на протязі циклу до аналогічного добутку параметрів гідронасоса, який працює на протязі всієї тривалості циклу (t циклу ).

.

3.11.Вибір гідроакумулятора

Гідроакумулятор встановлюється в гідросистему у випадках коли необхідно:

- забезпечити швидке переміщення або обертання вихідної ланки гідродвигуна під час холостих ходів, тобто, створити на певний заданий час витрати робочої рідини більші ніж продуктивність гідронасоса;

- забезпечити компенсацію втрат робочої рідини через ущільнення при вимкненому або відлученому гідронасосі від гідродвигуна, для збереження у ньому необхідної величини тиску;

- здійснити погашення гідравлічних ударів та коливань тиску, які виникають при зупинках, переключеннях та змінах навантаження ;

- виконати функцію реле часу (у поєднанні з дроселем).

Вибір гідроакумулятора здійснюється за корисним об'ємом який визначається з витратною характеристики .

Номінальний об'єм гідроакумулятора повинен перевищувати рівні між собою об'єми зарядки та розрядки у продовж усього циклу.

При зарядці акумулятора Q a =Q н -Q дв

де Q a - витрати гідроакумулятора, Q н - продуктивність гідронасоса, Qдв - витрати гідродвигуна.

Зарядка акумулятора може відбуватись при умові Qн>Qдв , у протилежному випадку буде відбуватись його розрядка.

При розрядці акумулятора Q a +Q н =Q дв , при умові Q н <Q дв .

При встановленому у гідропривод акумуляторі продуктивність гідронасоса вибирається з витратної характеристики, з умови

V роз = V зар

де V роз - об'єм робочої рідини, який подається з гідроакумулятора у гідросистему при розрядці;

V зар - об'єм робочої рідини, який подається до гідроакумулятора від 1 гідронасоса при умові Q н >Q дв , або Q дв =0,

Vроз =(Q_i t_i -Q_н t_i )

V зар = Q н (t _циклу - t_i )+ (Q _н -Q _i )t _i

де Q_i і t_i - витрати та тривалість споживання і-им гідродвигуном робочої рідини;

t циклу - тривалість циклу.

Другий доданок враховується лише при умові Qн >Qi .

З рівняння ( ) визначається продуктивність гідронасоса (Qн ) при встановлені у гідропривод гідроакумулятора. Остаточне значення Qн визначається з урахуванням об'ємних втрат.

Корисний об'єм гідроакумулятора розраховується за виразом

V_кор = V _роз + Q _вт , або V _кор = V _зар + Q _вт

Використовуючи нижче наведений вираз можна визначити номінальний об'єм (V_ном) гідроакумулятора, за яким визначається його типорозмір

де V кор і V ном - корисний та номінальний об'єм гідроакумулятора;

P зар - тиск зарядки, при якому починає заряджатися акумулятор 0,13P_max , P зар , (0,9...0,94) P min

P min і P max - мінімальний та максимальний тиск, який досягається при повному розряджені та при повному заряджені акумулятора, очевидно, що P min =Р н ,а

p max - значення тиску до якого необхідно збільшити тиск на виході з гідронасоса ( Р_н ) для забезпечення нагромадження гідроакумулятором потрібного для даного гідроприводу об'єму робочої рідини. Прийнявши Pmin=Р н з нерівності

можна визначити P max , а за його значенням встановити коректоване значення тиску на виході гідронасоса (Р н ).

Типорозмір	Вмістимість, дм3	Типорозмір	Вмістимість дм3
АПГ-Б-1/20 АПГ-Б-2,5/20 АПГ-Б-6,3/20 АПГ-Б-10/20 АРХ-0,4/320 АРФ-1/320 АРХ-2,5/320 АРФ-2,5/320	1 2,5 6,3 10 0,4 1,0 2,5 2,5	АРХ-6,3/320 АРФ-6,3/320 АРХ-16/320 АРФ-16/320 АРХ-40/160 АРФ-40/160 АРХ-100/320 АРФ-100/320	6,3 6,3 16 16 40 40 100 100

3.12.Вибір гідронасоса

Вибір гідронасоса здійснюється за продуктивністю (Q н ) та тиском (Р_н). З тал. за найблищим більшим значенням вказаних параметрів вибирають марку гідронасоса

Основні параметри гідронасосів

Тип та марка гідронасоса	Робочий об’єм, см3	Номінальна продуктив­ність, л/хв	Номіналь­ний тиск, МПа	Потужність, кВт	К.К.Д.
Пластинчасті Г12-31АМ Г12-31М Г12-32АМ Г12-33АМ Г12-33М Г12-24АМ Г12-24М Г12-25АМ Г12-25М Г12-26АМ Г12-33М	8 12,6 16 25 32 40 63 80 125 160 224	5,8 9,7 12,7 21,1 27,9 35,7 53,8 70 110,4 142,8 204	6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3	1,04 1,6 1,9 2,8 3,6 4,3 7 8,8 13,4 17,3 24,2	0,85 0,86 0,88 0,9 0,9 0,9 0,91 0,91 0,91 0,91 0,92
Аксіально-поршневі: Г13-35М 2Г13-35М 2Г13-35МС Г13-36М	71 71 71 140	100 100 100 200	2,5 2,5 2,5 4	29 30 31 54,5	0,95 0,95 0,95 0,96
Шестерінчасті: НШ-10-10 НШ-10-32 НШ-10-46 НШ-10-50 НШ-10-67 НШ-10-68 НШ-10-140	10 36,2 47,6 48,8 67 98 140	11 32 47 48 65 100 120	4 4 6,3 6,3 6,3 12 12	1,04 1,8 2,4 2,6 2,6 4,7 7	0,82 0,83 0,83 0,88 0,88 0,9 0,9

3.13.Оптимізація енергетичних затрат гідроприводу

Після здійснення розрахунку гідроприводу необхідно провести оптимізацію гідроприводу у наступній послідовності.

1. Розрахувати гідропривод з використанням декількох гідронасосів для кожного значення швидкості вихідної ланки гідродвигуна.

2. Розвантаження гідронасоса при недіючих гідродвигунах не через запобіжний клапан а через розвантажуючий розподілювач.

3. Заміна дросельного регулювання швидкості об'ємним .

4. Вибір параметрів гідронасосів з мінімальним запасом по потужності.

5. Збільшення прохідних січень гідроапаратів.

6. Змінити вязкість робочої рідини.

3.14. Оформлення принципової схеми гідроприводу

Принципова схема гідроприводу креслиться на листі формату А3 згідно вимог до умовних позначень з специфікацією, у якій вказується буквенне позначення гідроапарату (див.нище), марка та технічна характеристика.

Буквенні позначення гідроапаратів:

гідроциліндри - Ц;

розподілювачі - Р;

дроселі - ДР;

клапани - К;

клапан витримки часу - КЧ;

клапан тиску - КТ;

зворотний клапан - КЗ;

запобіжний клапан - ЗК;

редукційний клапан - КР;

насос - Н;

момотор - М;

манометр - МН;

реле тиску - РТ;

фільтр - Ф.

Біля буквенного позначення вказується порядковий номер гідроапарату (наприклад: ДР1,КЗ 2 ,ЗК 4 ).

3.15. Оформлення складального креслення гідроприводу

На листі формату А1 зображується у двох проекціях, з виконанням усіх конструктивних елементів всі гідродвигуни з відповідними перерізами, їх кріплення. У тонких лініях зображується елементи автоматизованого обладнання.

Доповнення 2

Визначення швидкостей та прискорень вихідної ланки ідродвигуна

Визначення швидкостей та прискорень здійснюється з урахуванням умов функціонування автоматичного пристрою. Вибирається максимально допустимою для захватних та завантажуючих пристоїв, автооператорів, маніпуляторів, роботів - з метою забезпечення максимальної швидкодії, або задається технологічним процесом, який реалізується автоматичним пристроєм.

За заданою величиною тривалості циклу (t цикл ), або продуктивності t цикл (Q n ), та визначеною з циклограми кількістю тактів (n) визначається наближене значення максимальної тривалості такту (t такт ).

Але швидкості та прискорення вибираються з умови максимальної швидкодії. В залежності від довжини переміщення рухомого елементу пристрою по прямій чи круговій траєкторії (L) вибирається прискорення (a) наближено пропорційно для L = 0,2...1,0 м ; а = 2...10м/с² .Тоді швидкість визначається .

Швидкість переміщення визначається в межах від 0,4 до 1,2 м/с. У випадку v>1.2 вибирається трапецеїдальний закон руху з максимальною швидкістю 1,2 м/c, при v<1,2 m/с - трикутний.

Для обертового руху за круговою траєкторією L визначається кут повороту пристрою , за визначеною лінійною швидкістю (v) кутова швидкість ( w ), за тривалістю розгону (t) - кутове прискорення ()

де r - радіус переміщення вантажу.

Література

1. Свешников В.К. Усов А.А. Станочные гидроприводы. М.:Машиностроение, 1988.

23

1

22

2

3

21

20

гідродвигунів, тривалість прямих та зворотних ходів.

На наведеному прикладі зображена циклограма для двох гідродвигунів. Цикл складається з 6 тактів (такт - складова циклу, під час якої не змінюється стан жодного з виконавчих органів). На протязі такту 3 гідродвигун 2 здійснює прямий, а гідродвигун 1 зворотний ходи.

3.Вибрати один з нище наведених законів руху для вихідної ланки гідродвигунів, згідно розробленої циклограми.

Визначити швидкості усталеного руху та прискорення розгону і гальмування (у більшості випадків тривалість розгону та гальмування вибирають однаковими).

Закон руху виконавчого органу і відповідно вихідної ланки гідродвигуна визначається в залежності від функціонування автоматичного пристрою та мінімальних динамічних навантажень. Закон руху може бути трикутним (а) - найбільша швидкодія, трапецеїдальним (б) - коли обмежена максимальна швидкість, комбінована (в) - для зниження динамічних навантажень в кінці руху, наприклад, при необхідності забезпечення точності позиціонування виконавчого органу.

Визначити довжину переміщення виконавчого пристрою (L),кут повороту (), лінійні та кутові швидкості (v, ), лінійні та кутові прискорення(а, ).

4.Розрахувати зусилля (для прямолінійного руху) та обертовий момент (для обертового руху) для кожного такту циклограми.

Визначення зусилля, яке повинен передавати гідроциліндр у пристрій при прямолінійному русі.

F=F_кор + F_ін + G + F_тр

де F - зусилля, яке повинен розвивати гідроциліндр (F=F_ц);

F_кор - зусилля, яке витрачається на технологічну дію (наприклад, зусилля різання);

3

4

5

19

18

1-гідронасос;

2-гідророзподілювачі;

3-гідроциліндр;

4-гідромотор;

5-дроселі;

6-зворотний клапан;

7-редукційний клапан;

8-запобіжний клапан;

9-пневмогідроакумулятор;

10-фільтр;

11-гідробак.

Принципова схема гідроприводу розробляється згідно функціонування автоматичного пристрою, і будується, послідовно зображуючи на кресленні:

- гідродвигуни;

- гідророзподілювачі, які керують роботою гідродвигунів;

- гідронасос та запобіжний клапан (або гідростанція);

- у вітці, в якій необхідно змінити тиск (зменшити) - редукційний клапан;

- в залежності від вибраного способу регулювання швидкості вихідної ланки гідродвигунів - дросель, регульований гідронасос або декілька гідронасосів;

- фільтр, може встановлюватись у зливному трубопроводі (як показано на схемі), перед або після гідронасосу;

- гідробак.

В циклі роботи гідроприводу виникає необхідність регулювати швидкість вихідної ланки гідродвигуна, тому на кожному такті необхідно передбачити засоби встановлення її та регулювання. У даній роботі розглядається лише дросельне та ступінчасте регулювання об'ємне регулювання швидкості. З наведених нище схем вибрати відповідну для даного варіанту і узгодити з викладачем.

5

6

7

17