Разработка гидравлического привода манипулятора - Производство и технологии курсовая работа
Главная
Производство и технологии
Разработка гидравлического привода манипулятора
Характеристика гидроприводов главного движения для перемещения рабочего органа станка. Анализ основных параметров гидравлических двигателей. Построение диаграмм расходов и перепадов давлений, расчеты насоса, мощности и приводного электродвигателя.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
"Разработка гидравлического привода манипулятора"
гидропривод гидравлический приводной электродвигатель
В металлорежущих станках применяются различные по назначению гидравлические приводы, которые имеют разные нагрузки и законы движения исполнительного органа станка.
Гидроприводы главного движения обеспечивают перемещение рабочего органа станка со скоростью резания. Применяются они, в основном, когда это движение поступательное и реже вращательное. В качестве исполнительных двигателей могут использоваться гидроцилиндры возвратно-поступательного движения и реверсируемые гидромоторы. При возвратно-поступательном движении могут быть оба хода рабочими с осуществлением процесса резания с одной и той же скоростью или один рабочий, а второй ход холостой без осуществления процесса резания и происходящий с большой скоростью. При вращательном движении предельные значения частот прямого и обратного вращения, как главных движений резания, могут быть разные. Поэтому регулирование скоростей прямого и обратного перемещений в гидравлических приводах с возвратно-поступательным и вращательным движениями может быть независимым.
Гидроприводы подач обеспечивают перемещение рабочего органа станка со скоростью подачи. Цикл работы гидроприводов подач несколько отличается и может включать быстрые подводы рабочего органа, рабочие подачи, выстой на упоре, быстрые отводы в исходное положение и др. Скорости движения рабочего органа для указанных элементов цикла работы отличаются и регулирование их независимое. Кроме того, привод подачи должен обеспечивать постоянство установленной скорости рабочей подачи при изменении нагрузки на рабочий орган станка, остановку рабочего органа в любом положении, исключение его самопроизвольного движения при остановке и т. д.
Гидроприводы вспомогательных устройств станка применяются как приводы транспортных устройств, механизмов зажима, устройств автоматической смены инструмента, инструментальных магазинов, манипуляторов. В зависимости от вида и назначения вспомогательного устройства к гидроприводу предъявляются соответствующие требования: возможность регулирования усилия зажима, исключение разжима при отключении или неисправности привода, уменьшение времени разгона и торможения, обеспечение плавности работы и др.
В гидроприводах станков в качестве исполнительных двигателей применяются одноштоковые простые и дифференциальные гидроцилиндры, двухштоковые гидроцилиндры, поворотные гидродвигатели и гидромоторы. В зависимости от этого имеются особенности расчёта гидросхемы привода, связанные с их различными принципами или режимами работы. При этом требуемое давление в системе рассчитывается для рабочего хода при действии максимальных полезных нагрузок, а требуемый максимальный расход определяется по максимальной скорости рабочего хода или по скорости максимальных перемещений холостого хода в зависимости от режима работы
Составление расчетных схем. Определение сил, действующих на гидродвигатели . Расчетная схема гидромотора
Расчетная схема поворотного гидродвигателя в виде силового цилиндра с реечной передачей
Рис.2 Расчетная схема поворотного гидродвигателя в виде силового цилиндра с реечной передачей
Расчетный приведенный к выходному валу гидродвигателя момент Мр определяется как сумма приведенных моментов реакций Мк, сил тяжести Мтg и силы инерции Мкт подвижной части приспособления, сил трения направляющих Мтн, сил трения в подшипнике Мтп, момента сил инерции винта Мив.
Расчетный вращающий момент Мв, развиваемый гидродвигателем, определяется суммой моментов сил давления Мн и противодавления М с, сил трения в гидродвигателя МТГ и сил инерции плунжера Мип и реечного колеса Мик.
Расчет и выбор основных параметров гидравлических двигателей . Расчет и выбор основных параметров гидромотора, обеспечивающего выдвижение-втягивание руки манипулятора
где М - крутящий момент на выходном валу, Нм;
?p - полезный перепад давления на гидромоторе, МПа;
- механический КПД гидромотора, =0,9
По рабочему объему выбираем гидромотор [1, стр. 62] Г15-24Р со следующими характеристиками:
Расчет и выбор основных параметров гидромотора, обеспечивающего вертикальное перемещение руки манипулятора
где М - крутящий момент на выходном валу, Нм;
?p - полезный перепад давления на гидромоторе, МПа;
- механический КПД гидромотора, =0,9
По рабочему объему выбираем гидромотор [1, стр. 67] МРФ-400/25М1 со следующими характеристиками:
Расчет и выбор основных параметров поворотного гидродвигателя, обеспечивающего захват заготовки
Основные конструктивные параметры поворотного гидродвигателя с преобразующим механизмом в виде рейки-шестерни можно определить из выражения:
где Мр - вращающий момент на выходном валу гидродвигателя, Нм;
- механический КПД гидродвигателя, =0,85
D - диаметр поршня силового цилиндра;
z - число зубьев реечной шестерни, вибирается конструктивно;
Тогда диаметр поршня силового цилиндра определяется по формуле:
Расчет и выбор основных параметров гидромотора, обеспечивающего поворот руки манипулятора
где М - крутящий момент на выходном валу, Нм;
?p - полезный перепад давления на гидромоторе, МПа;
- механический КПД гидромотора, =0,9
По рабочему объему выбираем гидромотор [1, стр. 67] Г15-25Р со следующими характеристиками:
Расчет и выбор основных параметров поворотного гидродвигателя, обеспечивающего поворот схвата
Основные конструктивные параметры поворотного гидродвигателя с преобразующим механизмом в виде рейки-шестерни можно определить из выражения:
где Мр - вращающий момент на выходном валу гидродвигателя, Нм;
- механический КПД гидродвигателя, =0,85
D - диаметр поршня силового цилиндра;
z - число зубьев реечной шестерни, вибирается конструктивно;
Тогда диаметр поршня силового цилиндра определяется по формуле:
Расчет требуемых расходов РЖ и полезных перепадов давлений в гидродвигателях(построение диаграмм расходов и перепадов давлений) . Расчет требуемого расхода РЖ и полезного перепада давления гидромотора, обеспечивающего выдвижение-втягивание руки манипулятора
Определим требуемый полезный перепад давления на гидромоторе:
Требуемый полезный перепад давления на гидромоторе при холостом ходе:
Определим необходимую частоту вращения вала гидромотора, чтобы обеспечить выдвижение руки с заданной скоростью V=20 м/мин:
V1 - скорость выдвижения руки манипулятора при рабочем ходе
Определим частоту вращения гидромотора при торможении в конце хода руки манипулятора приняв, что скорость выдвижения при этом V2=2 м/мин:
Расчет требуемого расхода РЖ и полезного перепада давления гидромотора, обеспечивающего вертикальное перемещение руки манипулятора
Определим требуемый полезный перепад давления на гидромоторе:
Требуемый полезный перепад давления на гидромоторе при холостом ходе:
Определим необходимую частоту вращения вала гидромотора, чтобы обеспечить выдвижение руки с заданной скоростью V=5 м/мин:
V1 - скорость выдвижения руки манипулятора при рабочем ходе
Определим частоту вращения гидромотора при торможении в конце хода руки манипулятора приняв, что скорость выдвижения при этом V2=0,5 м/мин:
Расчет требуемого расхода РЖ и полезного перепада давления поворотного гидродвигателя, обеспечивающего захват заготовки
Угол поворота зубчатого колеса в радианах:
Расчет требуемого расхода РЖ и полезного перепада давления гидромотора, обеспечивающего поворот руки манипулятора
Определим требуемый полезный перепад давления на гидромоторе:
Требуемый полезный перепад давления на гидромоторе при холостом ходе:
Определим частоту вращения руки манипулятора:
Зная передаточное отношение червячной пары, с помощью которой гидромотор поворачивает руку манипулятора, определим частоту вращения гидромотора:
Расчет требуемого расхода РЖ и полезного перепада давления поворотного гидродвигателя, обеспечивающего поворот схвата
Угол поворота зубчатого колеса в радианах:
Описание разработанной гидравлической схемы
Гидравлический привод манипулятора имеет следующий цикл работы:
1. зажим заготовки с помощью поворотного гидродвигателя ПГД1
2. поворот руки манипулятора с помощью гидромотора М3
3. перемещение руки манипулятора вверх при помощи гидромотора М2 с одновременным выдвижением схвата с помощью гидромотора М1 и поворотом схвата поворотным гидродвигателем ПГД2
4. разжим заготовки поворотным гидродвигателем ПГД1
5. перемещение руки манипулятора вниз при помощи гидромотора М2 с одновременным задвижением схвата гидромотором М1 и поворотом схвата при помощи поворотного гидродвигателя ПГД2
6. поворот руки манипулятора гидромотором М3
Обоснование и выбор рабочей жидкости, способов и степени ее очистки
Рабочим жидкостям станочных гидроприводов должны быть присущи хорошие смазочные и антикоррозионные свойства, малое изменение вязкости в широком диапазоне температур, большой модуль упругости, химическая стабильность, сопротивляемость вспениванию, совместимость с материалами гидросистемы, малая плотность, малая способность к растворению воздуха, хорошая теплопроводность, низкое давление их паров и высокая температура кипения, возможно меньший коэффициент теплового расширения, негигроскопичность и незначительная взаимная растворимость с водой, большая удельная теплоёмкость, нетоксичность и отсутствие резкого запаха, прозрачность и наличие соответствующей окраски. Жидкость должна иметь также низкую стоимость и производиться в достаточном количестве. Наиболее подходящей жидкостью является минеральное масло.
По рекомендациям справочной литературы принимаем в качестве рабочей жидкости минеральное масло ИГП-30 ТУ101413-78, которое изготовлено из нефти и достаточной селективной очистке, содержит антиокислительную, противоизносную и противопенную присадки. Данное масло имеет следующие характеристики:
- вязкость при температуре 50?С равную 28..31 мм2/с;
Обоснование и выбор гидравлической аппаратуры и способа ее монтажа
Контрольно-регулирующая аппаратура подбирается по расчётным значениям рабочего давления и расходов. При выборе гидроаппаратуры необходимо учитывать, на каких участках гидролиний они должны устанавливаться. Имеются участки гидролиний, служащие только для нагнетания или слива и участки, служащие для нагнетания и слива, периодически изменяющие своё назначение. Кроме того, имеются вспомогательные участки, на которых устанавливаются предохранительные клапана, дроссели в ответвлении.
Выбираем контрольно- регулирующую гидравлическую аппаратуру [2]:
номинальная пропускная способность 320л/мин
номинальная тонкость фильтрации 80мкм
номинальная пропускная способность 160 л/мин
номинальная тонкость фильтрации 25мкм
Регулятор расхода РР1 и РР3 МПГ55-24:
расход масла: максимальный 100 л/мин
Регулятор расхода РР2, РР4, РР5, РР6 МПГ55-22:
расход масла: максимальный 20 л/мин
расход масла: максимальный 200 л/мин
Гидрораспределители Р1, Р2, Р4, Р6 типа РХ-20-44-3-00-0Y-220/50-А-М:ё
расход масла: максимальный 200-400л/мин
Гидрораспределитель Р5 типа В-Е-6-44-31/. В220-50:
расход масла: максимальный 10-30л/мин
Гидрораспределитель Р3 типа В-Е-6-574Е-31/Ф.В220-50.Н:
расход масла: максимальный 10-30л/мин
Гидрораспределитель Р7 типа РХ-20-573Е-1-00-220/50-А-М:
расход масла: максимальный 200-400л/мин
Гидрораспределители Р8 и Р9 типа В-Е-16-573Е-41/В220-50.Н:
расход масла: максимальный 100-240л/мин
Расчет параметров и выбор трубопроводов
Внутренний диаметр трубопроводов для различных по назначению участков гидролиний определяется по максимальным расходам проходящих по ним и рекомендуемым средним скоростям потоков рабочей жидкости в трубопроводах. В зависимости от рабочего давления и вида трубопровода рекомендуемая средняя скорость потока не должна превышать во всасывающих линиях 1,0... 1,5 м/с, в сливных 2 м/с и в напорных 3...5 м/с.
Внутренний диаметр трубопроводов для линий напора и слива определяется по формулам
где dH и dc - внутренние диаметры трубопроводов напора и слива, мм;
и - максимальные расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива, л/мин;
VH и Vc - средние скорости потока рабочей жидкости в трубопроводах линий нагнетания и слива.
7Гидромотор, обеспечивающий выдвижение-втягивание руки манипулятора
Полученные значения внутренних диаметров округляем до значений из основного ряда. С целью снижения потерь на трение в трубопроводе диаметры увеличиваем, и в результате имеем: ,
Минимально допустимая толщина стенки трубопровода:
где ? - толщина стенки трубопровода, мм;
Р - наибольшее давление в трубопроводе, МПа;
?Вр. - предел прочности на растяжение материала трубопровода, МПа;
7Гидромотор, обеспечивающий вертикальное перемещение руки манипулятора
Полученные значения внутренних диаметров округляем до значений из основного ряда. С целью снижения потерь на трение в трубопроводе диаметры увеличиваем, и в результате имеем: ,
Минимально допустимая толщина стенки трубопровода:
где ? - толщина стенки трубопровода, мм;
Р - наибольшее давление в трубопроводе, МПа;
?Вр. - предел прочности на растяжение материала трубопровода, МПа;
Поворотный гидродвигатель, обеспечивающий захват заготовки
Полученные значения внутренних диаметров округляем до значений из основного ряда. С целью снижения потерь на трение в трубопроводе диаметры увеличиваем, и в результате имеем: ,
Минимально допустимая толщина стенки трубопровода:
где ? - толщина стенки трубопровода, мм;
Р - наибольшее давление в трубопроводе, МПа;
?Вр. - предел прочности на растяжение материала трубопровода, МПа;
Гидромотор, обеспечивающий поворот руки манипулятора
Полученные значения внутренних диаметров округляем до значений из основного ряда. С целью снижения потерь на трение в трубопроводе диаметры увеличиваем, и в результате имеем: ,
Минимально допустимая толщина стенки трубопровода:
где ? - толщина стенки трубопровода, мм;
Р - наибольшее давление в трубопроводе, МПа;
?Вр. - предел прочности на растяжение материала трубопровода, МПа;
Поворотный гидродвигатель, обеспечивающий поворот схвата
Полученные значения внутренних диаметров округляем до значений из основного ряда. С целью снижения потерь на трение в трубопроводе диаметры увеличиваем, и в результате имеем: ,
Минимально допустимая толщина стенки трубопровода:
где ? - толщина стенки трубопровода, мм;
Р - наибольшее давление в трубопроводе, МПа;
?Вр. - предел прочности на растяжение материала трубопровода, МПа;
Определение гидравлических потерь в напорной и сливной магистралях. Определение наибольшего рабочего давления в гидроприводе
Предварительно принимаем рабочую жидкость масло ИГП - 30, с вязкостью .
Потери давления на трение жидкости в трубопроводах определяются для линий напора и слива в зависимости от расхода и режима течения рабочей жидкости по этим линиям при рабочем ходе исполнительного органа. По средней скорости потока рабочей жидкости в трубопроводе при рабочем ходе определяется число Рейнольдса и устанавливается вид режима её движения для линий напора и слива.
Гидромотор, обеспечивающий выдвижение-втягивание руки манипулятора
где и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм;
- кинематическая вязкость рабочей жидкости, мм2/с.
При Re>2300 коэффициент сопротивления трению по длине
трубопроводов линии напора и слива рассчитывается по формуле:
Если , то коэффициент сопротивления трению по длине
трубопроводов линии напора и слива рассчитывается по формуле:
где и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива.
Расчёт потерь давления на трение жидкости в трубопроводах производится для линий нагнетания и слива:
где и - потери давления на трение жидкости в трубопроводе напора и слива, МПа;
- плотность рабочей жидкости, кг/м3;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива;
и - длины трубопроводов напора и слива, мм;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм.
Подставляя в данное выражение требуемые значения, получим:
Расчёт потерь давления на местные сопротивления производим в процентном отношении от величины линейных потерь.
В итоге потери на местные сопротивления для линий нагнетания и слива:
Расчёт потерь давления в гидролиниях и аппаратах
При расчётах рабочего давления в гидросистеме должны определяться потери давления в гидравлических аппаратах при протекании через них рабочей жидкости.
где - фактически проходящий расход, л/мин;
Фактическое изменение перепада давления гидрораспределителя:
Определяем потери давления в напорной и сливной линиях по формулам:
где и - потери давления на трение в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления на местные сопротивления в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления в аппаратах в трубопроводах напора и слива, Мпа.
Определение наибольшего рабочего давления:
Гидромотор, обеспечивающий вертикальное перемещение руки манипулятора
де и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм;
- кинематическая вязкость рабочей жидкости, мм2/с.
При Re>2300 коэффициент сопротивления трению по длине
трубопроводов линии напора и слива рассчитывается по формуле:
Если , то коэффициент сопротивления трению по длине
трубопроводов линии напора и слива рассчитывается по формуле:
где и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива.
Расчёт потерь давления на трение жидкости в трубопроводах производится для линий нагнетания и слива:
где и - потери давления на трение жидкости в трубопроводе напора и слива, МПа;
- плотность рабочей жидкости, кг/м3;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива;
и - длины трубопроводов напора и слива, мм;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм.
Подставляя в данное выражение требуемые значения, получим:
Расчёт потерь давления на местные сопротивления производим в процентном отношении от величины линейных потерь.
В итоге потери на местные сопротивления для линий нагнетания и слива:
Расчёт потерь давления в гидролиниях и аппаратах
При расчётах рабочего давления в гидросистеме должны определяться потери давления в гидравлических аппаратах при протекании через них рабочей жидкости.
где - фактически проходящий расход, л/мин;
Фактическое изменение перепада давления гидрораспределителя:
Определяем потери давления в напорной и сливной линиях по формулам:
где и - потери давления на трение в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления на местные сопротивления в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления в аппаратах в трубопроводах напора и слива, Мпа.
Определение наибольшего рабочего давления:
Поворотный гидродвигатель, обеспечивающий захват заготовки
где и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм;
- кинематическая вязкость рабочей жидкости, мм2/с.
Если , то коэффициент сопротивления трению по длине
трубопроводов линии напора и слива рассчитывается по формуле:
где и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива.
Расчёт потерь давления на трение жидкости в трубопроводах производится для линий нагнетания и слива:
где и - потери давления на трение жидкости в трубопроводе напора и слива, МПа;
- плотность рабочей жидкости, кг/м3;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива;
и - длины трубопроводов напора и слива, мм;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм.
Подставляя в данное выражение требуемые значения, получим:
Расчёт потерь давления на местные сопротивления производим в процентном отношении от величины линейных потерь.
В итоге потери на местные сопротивления для линий нагнетания и слива:
Расчёт потерь давления в гидролиниях и аппаратах
При расчётах рабочего давления в гидросистеме должны определяться потери давления в гидравлических аппаратах при протекании через них рабочей жидкости.
где - фактически проходящий расход, л/мин;
Фактическое изменение перепада давления гидрораспределителя:
Определяем потери давления в напорной и сливной линиях по формулам:
где и - потери давления на трение в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления на местные сопротивления в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления в аппаратах в трубопроводах напора и слива, Мпа.
Определение наибольшего рабочего давления:
Гидромотор, обеспечивающий поворот руки манипулятора
где и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм;
- кинематическая вязкость рабочей жидкости, мм2/с.
При Re>2300 коэффициент сопротивления трению по длине
трубопроводов линии напора и слива рассчитывается по формуле:
где и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива.
Расчёт потерь давления на трение жидкости в трубопроводах производится для линий нагнетания и слива:
где и - потери давления на трение жидкости в трубопроводе напора и слива, МПа;
- плотность рабочей жидкости, кг/м3;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива;
и - длины трубопроводов напора и слива, мм;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм.
Подставляя в данное выражение требуемые значения, получим:
Расчёт потерь давления на местные сопротивления производим в процентном отношении от величины линейных потерь.
В итоге потери на местные сопротивления для линий нагнетания и слива:
Расчёт потерь давления в гидролиниях и аппаратах
При расчётах рабочего давления в гидросистеме должны определяться потери давления в гидравлических аппаратах при протекании через них рабочей жидкости.
где - фактически проходящий расход, л/мин;
Фактическое изменение перепада давления гидрораспределителя:
Определяем потери давления в напорной и сливной линиях по формулам:
где и - потери давления на трение в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления на местные сопротивления в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления в аппаратах в трубопроводах напора и слива, Мпа.
Определение наибольшего рабочего давления:
Поворотный гидродвигатель, обеспечивающий поворот схвата
где и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм;
- кинематическая вязкость рабочей жидкости, мм2/с.
Если , то коэффициент сопротивления трению по длине
трубопроводов линии напора и слива рассчитывается по формуле:
где и - числа Рейнольдса для линии напора и слива;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива.
Расчёт потерь давления на трение жидкости в трубопроводах производится для линий нагнетания и слива:
где и - потери давления на трение жидкости в трубопроводе напора и слива, МПа;
- плотность рабочей жидкости, кг/м3;
и - коэффициенты сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива;
и - длины трубопроводов напора и слива, мм;
и - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочем ходе, л/мин;
и - внутренние диаметры трубопровода линии напора и слива, мм.
Подставляя в данное выражение требуемые значения, получим:
Расчёт потерь давления на местные сопротивления производим в процентном отношении от величины линейных потерь.
В итоге потери на местные сопротивления для линий нагнетания и слива:
Расчёт потерь давления в гидролиниях и аппаратах
При расчётах рабочего давления в гидросистеме должны определяться потери давления в гидравлических аппаратах при протекании через них рабочей жидкости.
где - фактически проходящий расход, л/мин;
Фактическое изменение перепада давления гидрораспределителя:
Определяем потери давления в напорной и сливной линиях по формулам:
где и - потери давления на трение в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления на местные сопротивления в трубопроводах напора и слива, МПа;
и - потери давления в аппаратах в трубопроводах напора и слива, Мпа.
Определение наибольшего рабочего давления:
Определение объемных потерь и производительности насосной установки
Рассчитываем объёмные потери, то есть внутренние утечки для напорной линии каждого гидравлического исполнительного органа. При этом суммируются объёмные потери не только на работающем участке системы, но и на аппаратах, соединённой с напорной линией рассматриваемого участка. При проектных предварительных расчётах объёмные потери могут определяться для гидравлических аппаратов:
Гидромотор, обеспечивающий выдвижение-втягивание руки манипулятора
Гидромотор, обеспечивающий вертикальное перемещение руки манипулятора
Поворотный гидродвигатель, обеспечивающий захват заготовки
Гидромотор, обеспечивающий поворот руки манипулятора
Поворотный гидродвигатель, обеспечивающий поворот схвата для гидродвигателя:
Определение максимальной производительности насоса
Определяется необходимая наибольшая подача рабочей жидкости для каждого гидравлического исполнительного органа:
где - максимальный расход рабочей жидкости для гидравлического исполнительного органа;
Определение мощности приводного электродвигателя
Мощность приводного электродвигателя рассчитывается из условия:
где NЭ - мощность приводного вала электродвигателя, кВт;
РК - давление настройки предохранительного клапана, МПа;
- общий коэффициент полезного действия насоса.
Так, как по диаграмме расходов насосы работают одновременно, то выбранный насос должен обладать суммарной мощностью:
По справочным таблицам, в зависимости от расчётной мощности выбираем трёхфазный асинхронный короткозамкнутый, закрытый, обдуваемый, с высотой оси вращения 50…250мм. электродвигатель модели 4А160М6У3 ГОСТ 19523-74, со следующими характеристиками:
номинальная частота вращения 975 мин-1.
Определение КПД гидравлического привода
К.П.Д. гидравлической системы гидропривода определяется по следующей зависимости:
где - полезный перепад давления, рабочий расход рабочей жидкости, время работы в течении каждого цикла исполнительного органа;
- давление настройки предохранительного клапана;
При работе гидропривода происходит нагрев рабочей жидкости из-за потери мощности, т. к. энергия, затраченная на преодоление различных сопротивлений в гидросистеме, превращается в теплоту, поглощаемую рабочей жидкостью. Тепловой расчёт гидропривода должен быть таким, чтобы превышение установившейся температуры жидкости в баке над температурой окружающей среды было в пределах допустимого превышения температуры или температура рабочей жидкости из условия её работоспособного состояния не превышала допустимого значения . Полученная рабочей жидкостью теплота должна отдаваться в окружающую среду через поверхности стенок бака, а если этого недостаточно, то устанавливается дополнительный теплообменник. Среднее количество теплоты, выделяемое гидросистемой в единицу времени, равно потери мощности:
Требуемая поверхность излучения и объём рабочей жидкости в баке:
где ? и Nпот. - количество теплоты и потери мощности, кВт;
SБ - площадь поверхности излучения бака, м2;
- разность температур рабочей жидкости в баке и окружающей среды, °С;
Принимаем стандартный объём бака л.
Фактическое количество теплоты, отводимое через стенки бака определяем по формуле:
где - фактическое количество теплоты, отводимое через стенки бака, кВт.
Так как то теплообменник не требуется.
1. Свешников В. К. Станочные гидроприводы. - М.: Машиностроение, 1982. - 464 с.
2.Расчёт гидравлических приводов станочного оборудования: Учебно- методическое пособие по курсовому проектированию по дисц. «Гидропривод и гидропневмоавтоматика» для студ. машиностроит. спец./В.И. Глубокий. - Мн.: БНТУ, 2005. - 80 с.
3.Расчёт гидравлических приводов: Методическое пособие по курсовому проектированию по дисц. «Гидропривод и гидропневмоавтоматика» для студ. машиностроит. спец./А.М. Якимович, В.И. Клевзович, А.И. Бачанцев. - Мн.: БНТУ, 2002. - 71 с.
Составление расчетных схем. Определение сил, действующих на гидроцилиндры. Расчет основных параметров гидравлических двигателей. Расчет требуемых расходов рабочей жидкости, полезных перепадов давлений в гидродвигателях. Тепловой расчет гидропривода. курсовая работа [1,4 M], добавлен 26.10.2011
Расчет и подбор основных параметров гидродвигателей. Определение полезных перепадов давления и расходов рабочей жидкости. Вычисление гидравлических потерь в напорной и сливной магистралях. Выбор насоса и расчет мощности приводного электродвигателя. курсовая работа [318,3 K], добавлен 26.10.2011
Изучение основных режимов металлорежущего станка. Кинематический расчёт привода главного движения. Построение графика мощности и момента, силовые расчеты элементов привода, ременной передачи и валов. Привила выбора шлицевых соединений и системы смазки. курсовая работа [868,5 K], добавл
Разработка гидравлического привода манипулятора курсовая работа. Производство и технологии.
Реферат Математика Гаусс Информатика
Сочинения 15.3 Огэ Русский Язык Фипи
Учебное пособие: Методические указания по разработке правил использования водохранилищ Общие положения
Доклад: Костюм Древнего Рима
Реферат: Гумилев про пассионарность в возникновении и развитии этноса. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Боже слово
Лекция по теме Резисторы
Курсовая работа по теме Бухгалтерский учет уставного капитала
Объединение Германии Реферат
Реферат по теме Краткий курс истории одного мифа
Курсовая Работа Обзор Литературы Пример
Реферат: Анализ финансового состояния предприятия в кризисной ситуации
Управление Конфликтами В Команде Реферат
Поиск Разработки Рефератов В Йошкар Оле
Мона Лиза Сочинение
Реферат: Forensic Psychology Essay Research Paper Part I
Отчет по практике по теме Розроблення модуля для проведення вікторини на базі мобільних технологій. Створення модуля вікторини в одно-користувальницькому режимі
Реферат На Тему Бронхиальная Астма И Беременность
Реферат: Инновационная деятельность организации, как средство достижения ее экономических целей
Дипломная работа: Удосконалення експлуатації транспортних і навантажувально-розвантажувальних засобів в ПСП "Комишанське" Охтирського району Сумської області з розробкою технології навантаження цукрових буряків
Транспорт речовин через біологічні мембрани - Биология и естествознание реферат
Нормирование труда и отдыха учителя физкультуры - Менеджмент и трудовые отношения контрольная работа
Тема войны и любви в повести "Пастух и пастушка" В.П. Астафьева - Литература дипломная работа