4.Блок контроля освоения дисциплины

4.1. Задания на контрольную работу и методические указания к её выполнению

В соответствии с учебным планом по дисциплине ««Гидропневмопривод станков и станочных комплексов»» студенты специальности 151001.65 очно-заочной и заочной формы обучения выполняют одну контрольную работу, которая состоит из 2-х заданий.

Написание работы - самостоятельный творческий процесс, способствующий усвоению пройденного материала.

Контрольная работа является важнейшей частью изучаемого курса, так как в процессе ее выполнения студент приобретает практические навыки составления и расчета гидравлических напорных систем, включая и гидропривод.

Пояснительная записка оформляется с использованием ПЭВМ на листах формата А4; шрифтом с межстрочным интервалом 1.5. Размеры полей: левого 30 мм, правого 15 мм, верхнего и нижнего 20 мм.

На титульном листе указывается наименование предмета, специальность, шифр, фамилия, имя и отчество студента.

В работе должны быть приведены исходные данные для заданного варианта. Номера вариантов соответствуют последней цифре шифра студента, а вид регулируемых параметров - предпоследней цифре шифра.

Работа должна иметь сквозную нумерацию страниц и рисунков. При использовании в записке формул, справочных данных, необходимо делать ссылки на литературные источники (название источника, номер таблицы или страницы). Следует избегать сокращения слов. В конце записки даётся список использованной литературы и содержание.

Содержание пояснительной записки излагается в ясной и сжатой форме, технически грамотным языком на одной стороне листа, с тем, чтобы с другой стороны можно было внести дополнения или исправления после рецензирования.

Контрольная работа считается зачтенной, если она не содержит принципиальных ошибок, выполнена аккуратно и удовлетворяет перечисленным выше требованиям.

4.1.1. Задание на контрольную работу Задача №1

Рис.9. Схема гидропривода металлообрабатывающего станка

Гидропривод станка (см. рис.9) обеспечивает быстрый под­вод, рабочую подачу и быстрый отвод стола 8 и детали 9, закрепленной на столе. Вес стола G. Стол скользит по на­правляющим, коэффициент трения f в которых равен 0,16.

Гидравлическая схема представлена в положении, соот­ветствующем быстрому подводу стола. Поршень 6 вместе c ненагруженным штоком 10 движется в правую сторону с заданной скоростью быстрого подвода v. Величина этой скорости обусловлена суммарным расходом рабочей жидкости (минеральное масло плотностью = 900 кг/м³), поступающей в левую (поршне­вую) полость гидроцилиндра 7 одновременно от насоса 2 по напорному трубопроводу 4 через распределитель 5 и из пра­вой (штоковой) полости гидроцилиндра по трубопроводу 12 через распределители 13 и 5. Поршень и шток уплотнены резиновыми манжетами шевронной формы. При переклю­чении распределителей 5 и 13 в положения соответственно I и II штоковая полость гидроцилиндра 7 отключается от поршневой полости и через гидродроссель 11 и распредели­тели 13 и 5 соединяется с гидробаком 1. Скорость движения стола 8 уменьшается до скорости рабочей подачи v_р. Произ­водится механическая обработка детали 9 с усилием реза­ния, равным F. Быстрый отвод в левую сторону со скоростью у₀ стола наступает при II и I положениях распределителей 5 и 13 соответственно.

Рабочая жидкость от насоса 2 по трубопроводу 4 через распределители 5 и 13 нагнетается в штоковую полость гидроцилиндра 8, а из поршневой по­лости через распределитель 5 отводится в гидробак 1. При переводе распределителя 14 во II положение насос соединя­ется с гидробаком, а стол останавливается при любых поло­жениях распределителей 5 и 13.

Заданы: диаметры поршня D и штока D , скорость бы­строго подвода V, вес стола G, давление p , в линии нагнета­ния насоса во время рабочей подачи, настроенное перелив­ным клапаном 3 .

Высота манжет h =20 мм. Площадь проходного сечения дросселя

f =40 10 м².

Определить подачу насоса , скорость быстрого отвода , скорость рабочей подачи при нагруженном штоке уси­ления F, 2F и 3F и построить график зависимости = f (F). Значение объемного КПД гидроцилиндра = 0,99, насоса = 0,85.

Параметры	Варианты и исходные данные										Цифра шифра студента
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	45	55	65	75	150	90	105	125	180	125	Последняя
	6,3	6,7	7,1	7,5	7,9	8,3	8,7	9,1	9,5	10	Предпоследняя
	3,8	4,2	5,0	5,2	4,0	3,9	5,5	4,5	4,8	4,3	Третья от конца
	20	25	32	40	75	50	60	80	90	80	Последняя
	2,0	2,2	2,4	2,6	2,5	2,7	3,0	2,8	2,9	3,0	Предпоследняя
	350	250	400	200	300	500	550	450	200	250	Третья от конца

Методические указания

к выполнению задачи №1

Подача насоса , определяется по скорости быстрого подвода v и площади поршня S с учетом утечек жидкости в гидроцилиндре и насосе.

Скорость рабочей подачи v пропорциональна расходу Q, пропускаемому гидродросселем:

v = Q / ( S - S ), (1)

где S и S — площади сечений поршня и штока соответ­ственно.

Расход через гидродроссель

Q = , (2)

где — коэффициент расхода гидродросселя; — пло­щадь проходного сечения; — перепад давлений на гидро­дросселе.

Поэтому значение v определяется зависимостью

v = . (3)

Перепад давлений на гидродросселе равен разности дав­лений на входе и выходе (за гидродросселем).

Без учета по­терь в трубопроводах давление перед гидродросселем равно р , а за гидродросселем — 2 , где р —давление в штоковой полости гидроцилиндра; — потеря давления в распределительном устройстве ( = 0,2 МПа).

Давле­ние р , определяется из уравнения сил, действующих на пор­шень:

p S - p ( S - S ) - T - T - T -F=0, (4)

где p — давление в поршневой полости гидроцилиндра;

T , T , T — силы трения в уплотнениях поршня и штока и в на­правляющих стола соответственно.

Сила трения в манжетах шевронного типа

, (5)

где — напряжение трения манжет (среднее значение = 0,22 МПа).

Сила трения в направляющих стола

. (6)

Давление p p - .

Скорость быстрого отвода v определяется по расходу и эффективной площади S - S штоковой полости гидро­цилиндра с учетом утечек жидкости в гидроцилиндре и в насосе.

Задача №2

Рассчитать и построить график скорости перемещения поршня в пневмоцилиндре 5 (см. рис.10) при рабочем ходе в зависимости от нагрузки, приложенной к штоку, изменяющейся в пределах от до , ,где значение указано в таблице.

З аданы: диаметр поршня 4 - D, длина трубопровода 2 - ι , его внутренний диаметр d, коэффициент сопротивления распределителя 3 - . Давление в ресивере 1 - ; давление в штоковой полости 5 цилиндра принять равным атмосферному. Температура воздуха в ресивере, в пневмоцилиндре и в окружающей среде —20 ° С

Параметры	Варианты и исходные данные
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Последняя цифра шифра
	0,6	0,65	0,4	0,45	0,5	0,55	0,6	0,45	0,4	0,55
	80	70	100	90	85	90	70	100	105	90
	0,16	0,15	0,25	0,2	0,2	0,22	0,25	0,16	0,18	0,21
Предпоследняя цифра шифра
	6,2	6,4	6	5,8	5,6	6,1	5,9	5,8	6,0	6,2
	10	10	10	8	8	12	10	12	12	12
	13	15	11	10	9	12	10	14	13	11

Рис.10. Схема пневмопривода