Проектирование гидропривода цикловой автоматики (стр. 2 из 3)

Рис. 4 Гидравлическая схема

Режимы работы распределителей представлены в таблице 1.

Таблица 1. Схема включения электромагнитов

Распределитель	БВ	РП1	РП2	В	ОХ	Т
Р1	a	a	a	-	b	a
Р2	-	a	a	-	a
Р3	a	b	-

По разработанной схеме, согласно рассчитанным величинам расхода и давления, подбирается следующая аппаратура:

- два трехпозиционных распределителя ВЕ 10 64б / В220-50 Д ГОСТ 24679-81

на схеме: Р1 и Р2;

- двухпозиционный распределитель ВЕ 10 573 / В220-50 Д ГОСТ 24679-81 (реализуем на базе ВЕ 10 64)

на схеме: Р3;

Расшифровка обозначения гидрораспределителей:

В – гидрораспределитель золотниковый;

10 – диаметр условного прохода 10 мм;

Е – вид управления - электромагнитное;

исполнение по схеме - № 64б - для трехпозиционного распределителя,

№ 573 – для двухпозиционного.

В – переменный ток, 220В, 50Гц;

Д – электрическое присоединение электромагнита сверху.

Технические характеристики:

Расход масла, л/мин: номинальный 22; максимальный 33;

Давление, МПа: номинальное 32;

- два регулятора расхода МПГ55-2 ГОСТ 21352 – 75,

на схеме: РР1 и РР2;

М – международные присоединительные размеры;

П – стыковое присоединение;

Г55-2 – обозначение по классификатору станкостроения;

2 – исполнение по диаметру условного прохода 2 (Dy = 10мм).

Номинальное давление 20 МПа.

Расход масла, л/мин: максимальный 25;

- дроссель ПГ77 – 12 ТУ27-20-2205 – 78,

на схеме: Др1;

П – стыковое присоединение;

Г77 – обозначение по классификатору станкостроения;

Dу, мм: 10 – диаметр условного прохода;

Расход масла, л/мин: 0,06 – 20.

5. Расчет потерь гидропривода

Расчет потерь необходим для настройки предохранительных клапанов рабочего и холостого хода. На рабочем ходу расчет ведется для максимальной рабочей скорости 0,015 м/с (2,8 л/мин). Рассчитывается отдельно нагнетательная и сливная ветви гидропривода – определяются потери давления p_н и p_с соответственно. Формулы для расчета представлены ниже [1,с.22]:

(5.1)

(5.2)

где p_{н l}, p_{с l} - потери по длине; p_{н м}, p_{с м} – потери в местных сопротивлениях; p_{н а} , p_{с а} – потери в аппаратах;

p_ок – потери на подпорном клапане.

5.1 Рабочий ход

Расчетная схема для рабочего хода приведена на рис. 5:

Рис. 5 Расчетная схема привода для рабочего хода

1)Рассмотрим нагнетательную ветвь. Величина потерь по длине p_н1 определяются максимальным расходом рабочего хода Q_pmax=2,8 л/мин и общей длиной нагнетательной магистрали:

(5.1.1)

где l₀=800 мм – длина трубопровода от гидростанции; l₁ = 37 мм; l₂=30 мм;

l₃ = 45 мм; l₄ = 47 мм – длины каналов в гидропанели; l_р=200 мм - длина трубопровода от гидропанели до гидроцилиндра.

Определим характер течения в трубопроводе [1,с.25]:

Re =

(5.1.2)

где v=30 сСт – кинематическая вязкость масла ИГП-30 ТУ 38.101413-97 при температуре 20°С [2]; Q=2,8 л/мин - расход; d=10 мм – диаметр отверстия.

Подставив в формулу соответствующие значения, получим:

Re =

т.к. Re<2000 [1,с.25], то движение жидкости в трубопроводе является ламинарным.

При ламинарном течении потери по длине определяются по формуле [1, c. 25]:

,(5.1.3) где lн=1,084 м – длина трубопровода.

Потери в местных сопротивлениях определяются по суммарному коэффициенту

местных сопротивлений [1, c. 25]:

(5.1.4) где - коэффициент сопротивления.

В таблице 2 приведены значения коэффициента местных сопротивлений для некоторых элементов и потоков [1, c. 26].

Таблица 2. Значения коэффициента местных сопротивлений для некоторых элементов и потоков

Учитывая, соответствующие значения коэффициентов сопротивления, получим:

Потери в аппаратах на напорной ветви включают только потери в распределителе Р1. Потери определяются квадратичной интерполяцией [1, c.23]:

(5.1.5)

где Q=33 л/мин – номинальный расход на распределителе; p=0,2 МПа – потери при номинальном расходе; Q_рmax=2,8 л/мин – значение расхода на рабочем ходу.

Окончательно, потери на напорной ветви

2) Рассмотрим сливную ветвь.

Расход в сливной магистрали расход определяется по формуле [1,c. 23]:

(5.1.6)

где Q=2,8 л/мин - расход; F и F' – эффективные площади двух сторон поршня.

Общая длина сливной магистрали:

(5.1.

7) где l₅= 47 мм; l₆= 45 мм; l₇= 30 мм; l₈= 157 мм; l₉= 102 мм; l₁₀= 158 мм; l₁₁= 30 мм; l₁₂= 45 мм; l₁₃= 112 мм; l₁₄= 45 мм; l₁₅= 30 мм; l₁₆= 160 мм; l₁₇= 30 мм; l₁₈= 45 мм; l₁₉= 97 мм; l₂₀= 185 мм – длины каналов.

Подставив соответствующие значения, получим:

Потери по длине по формуле (5.1.3):

Коэффициент сопротивления на сливной ветви:

Местные потери определим по формуле (5.1.4):

Потери в аппаратах складываются из потерь на трех распределителях и регуляторе расхода. При номинальном расходе Q=33 л/мин для распределителей и Q=25 л/мин для регулятора расхода, аппараты имеют следующие потери:

распределители p₁=0,2 МПа; регулятор расхода p₂=0,2 МПа.

Потери при фактическом рабочем расходе составляют:

(5.1.8)

.

Окончательно, потери на сливной ветви, учитывая

:

Определим величину настройки рабочего давления предохранительного клапана:

(5.1.9)

5.2 Обратный ход

Расчетная схема для обратный хода приведена на рис. 6:

Рис. 6 Расчетная схема привода для режима «обратный ход»

1) Рассмотрим нагнетательную ветвь. Расчеты обратного хода будут отличаться от расчетов рабочего хода только значением расхода Qxх =10,8 л/мин.

Общая длина нагнетательной магистрали:

(5.2.1)

где l₀=800 мм – длина трубопровода от гидростанции; l₁ = 37 мм; l₂= 30 мм; l₃ = 45 мм; l₄ = 47 мм – длины каналов в гидропанели;

l_р=200 мм - длина трубопровода от гидропанели до гидроцилиндра.

Определим характер течения в трубопроводе по формуле (5.1.2):

Re =

Т.к. Re<2000, то движение жидкости в трубопроводе является ламинарным.

При ламинарном движении потери по длине определяются по формуле (5.1.3):

Местные потери при коэффициенте сопротивления равном

считаем по формуле (5.1.4):

Потери в аппаратах состоят из потерь на распределителе Р1. При номинальном расходе Q=33 л/мин (для распределителя) потери равны p₁=0,2 Мпа.

Потери при холостом ходе на аппаратуре составляют (5.1.8):