Проектирование принципиальной схемы следящего гидропривода с дроссельным регулированием скорости (стр. 1 из 5)

Министерство Науки и Образования Украины

Донбасская Государственная Машиностроительная Академия

Кафедра автоматизации производственных процессов

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

«Исполнительные механизмы и регулирующие органы»

Выполнил

студент гр. АПП-04-2

Измайлов А.О.

Руководитель

Чекулаев Е.Ф.

Краматорск 2008

РЕФЕРАТ

Расчетно-пояснительная записка содержит 32 страницы, 8 рисунков, 1 таблицу, 2 приложения и 7 источников.

В данной курсовой работе проектируется следящий гидропривод с дроссельным регулированием скорости движения механизма вращения сверла вертикально-сверлильного станка с дросселями, установленными на входе и выходе из гидродвигателя.

Вертикально-сверлильные станки предназначены для выполнения операций сверления, развертки, зенкования, а также нарезания внутренних резьб, цекования и т.д.

Проектируемый в данной работе гидропривод включает в себя предохранительную аппаратуру, аппаратуру для контроля режимов работы, очистки рабочей среды, а также двусторонний гидравлический замок, облегчающий проведение ремонтно-профилактических работ.

СЛЕДЯЩИЙ ГИДРОПРИВОД, ДРОССЕЛИРУЮЩИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЗАМОК, ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН, ТРУБОПРОВОД, ФИЛЬТР, ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Широкое использование гидроприводов в станкостроении определяется рядом их существенных преимуществ перед другими типами приводов и, прежде всего, возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах рабочих органов.

Под гидроприводом понимают совокупность устройств (в число которых входит один или несколько объемных гидродвигателей или гидроцилиндров), предназначенную для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости под давлением.

В качестве рабочей жидкости в станочных гидроприводах используется минеральное масло.

Гидроприводы обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости (при условии хорошей плавности движения), возможность работы в динамических режимах с требуемым качеством переходных процессов, защиту системы от перегрузки и точный контроль действующих усилий.

Применение гидроприводов в станкостроении позволяет упростить кинематику станков, снизить металлоемкость, повысить точность, надежность и уровень автоматизации.

В современных станках и гибких производственных системах с высокой степенью автоматизации цикла требуется реализация множества различных движений. Компактные гидродвигатели легко встроить в станочные механизмы и соединить трубопроводами с насосной установкой, имеющей один или два насоса.

Такая система открывает широкие возможности для автоматизации цикла, контроля и оптимизации рабочих процессов, применения копировальных, адаптивных или программных систем управления, легко поддается модернизации, состоит, главным образом из унифицированных изделий, серийно выпускаемых специализированными заводами.

К основным преимуществам гидропривода следует также достаточно высокое значение КПД, повышенную жесткость и долговечность.

1 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ГИДРОПРИВОДА

Проектируемый гидропривод предназначен для дроссельного регулирования скорости вращения сверла вертикально-сверлильного станка. Общий вид вертикально-сверлильного станка показан на рис. 1.1

Рисунок 1.1 – Общий вид вертикально-сверлильного станка.

Заданному технологическому процессу соответствует схема гидропривода, представленная на рис 1.2.

С целью обеспечения необходимых параметров гидродвигателя используется дросселирующий распределитель с пропорциональным электрическим управлением, который обеспечивает дроссельное регулирование на входе в гидродвигатель.

гидропривод давление сопротивление потеря

1 — насос с нерегулируемым рабочим обьемом; 2 — приводной электродвигатель; 3 — предохранительный клапан с пропорциональним электрическим регулированием; 4 — гидроразделитель с электрогидравлическим управлением; 5 — односторонний гидравлический замок; 6 — гидродвигатель с нерегулированым рабочим объемом; 7 — тахогенератор; 8 — усилитель; 9 — регулированый дросель з пропорциональным электрическим управлением; 10 - приемный фильтр; 11 — манометры; 12 —реле давления; 13 — напорный фильтр; 14 - сливной фильтр.

Рисунок 1.2 – Функциональная схема следящего гидропривода с дроселем, установленым на выходе из ИМ.

2 ВЫБОР ГИДРОДВИГАТЕЛЯ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ

Гидравлический двигатель объемного типа выбирается при соблюдении следующих условий:

- крутящий момент

;

- максимальная частота вращения

;

- минимальная частота вращения

,

где индексом “п” обозначены паспортные значения, индексом “з” – заданные.

Учитывая эти требования, выбираем аксиально-поршневой гидродвигатель с нерегулируемым рабочим объемом

, который имеет такие технические характеристики:

Давление на входе:

.

Номинальный крутящий момент:

.

Рабочий объем:

.

Максимальная частота вращения:

.

Номинальная частота вращения:

.

Минимальная частота вращения:

.

Номинальная продуктивность:

.

Номинальная мощность:

.

Объемный КПД:

.

Механический КПД:

.

Общий КПД:

.

Момент инерции вращающихся масс:

.

Для выбранного типоразмера двигателя определяем такие параметры:

- полезный перепад давлений при условии, что давление на выходе гидродвигателя

:

,

где

– необходимый перепад давлений, ;

– давление на входном патрубке гидропривода, ;

– давление на выходном патрубке гидропривода, ;

– рабочий объем выбранного гидродвигателя;

- максимальный расход жидкости на входе в гидродвигатель:

,

где

– заданная максимальная скорость вращения ротора гидродвигателя;

– объемный КПД гидродвигателя;

- максимальный расход жидкости на выходе из гидродвигателя:

.

3 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТРУБОПРОВОДОВ

Гидравлический расчет трубопроводов заключается в выборе оптимального внутреннего диаметра трубы и определении потерь давления по длине трубопровода.

На участках трубопровода АС, СБ и СВ устанавливаются трубы с одинаковым внутренним диаметром трубопровода, а на участке СГ – труба с другим внутренним диаметром.

Расчетные значения внутренних диаметров трубопроводов:

- на участках АС, СБ и СВ:

,

где

- допустимая скорость движения в нагнетательном трубопроводе;

- на участке СГ:

,

где

- допустимая скорость движения в сливном трубопроводе.

Из справочника выбираются трубы из стали 20, которые имеют внутренний диаметр:

- на участках АС, СБ и СВ – 28мм

;