Курсовая (Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы по дисциплинам «Гидро- и пневмопривод», «Гидропневмопривод горных машин», «Гидропневмопривод»), страница 2

Рассчитывается регулировочная и механическая характеристикипривода.4.1. Исходные данные для расчетаИндивидуальные задания по курсовому проектированию выдаются руководителем проектирования.Исходными данными для выполнения курсовой работы являются:7тип горной машины, механизма или агрегата и число исполнительныхмеханизмов, работающих последовательно или совместно;действующая на исполнительный механизм внешняя нагрузка R илимомент М;скорости движения выходных звеньев V1(V2) или n;рекомендуемое давление жидкости в гидросистеме.Кроме перечисленных основных данных для расчета гидросистемы задаются режим работы гидродвигателя (показатель Кр) и характеристикавнешних условий, в которых работает привод (температура окружающейсреды tc).

Численные значения исходных параметров приведены в таблице 1.Выбор численных значений осуществляется по таблице шифров 2.При определении численных значений крутящего момента необходимовеличины крутящего момента М и коэффициента kM перемножить. Нахождение остальных параметров однозначно.8Таблица 1ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕШифрПараметры10Усилие на штоке гидроцилиндра, R, кНДавление жидкости в гидросистеме, р,МПаМакс. скорость перемещения нагрузки,V1, м/сМакс.

скорость перемещения нагрузки,V2, м/сКрутящий момент нагрузки, М, НмКоэфф. момента, КмЧастота вращ. выход. звена привода, n,об/минМесто установки дросселяПоказат. режима работы гидродвигателя,КрТемпер. окр. среды, tc0CСхема распределителя1234567890681216205080100130150446,36,38101012,516200,013 0,0150,020,0250,030,035 0,0450,050,0650,070,090,10,150,20,250,300,350,400,450,50120,4301,0451,3651,41201,62502,03503,5550-900-5000-35455016028043063085010001400-------ввпасливнапоралл.н мар магидмагист.родв.гист.0,40,450,50,550,60,650,70,80,91,0351302253204105-56-10--20--30--35-Таблица 2ШИФРЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХВариант12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637R1111111111222222222233333333334444444M-V18847-3959087-V208748738865433453771857344Шифр параметраn р дроссель распределит Км- 111- 222- 333- 414- 525- 616- 725- 834- 913- 032- 121- 231- 312- 433- 514- 625- 726- 836- 935- 024- 113- 232- 311- 412- 513- 624- 735- 826- 933- 011- 125- 234- 312- 426- 511- 622- 71310Кр0987654321098765432109876543211234567tc3579202468012345687901987645231123456383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273747576777844455555555556666666666777777777788888888-66046036916094129246947159324216851339613--8901234567891012345678901234567890123456781122131323121122312332133123132123321123123Продолжение таблицы 248759860961052143234325416517628739840951062113214325426537638749840951052163264315426537648759860911022133344555760919228479808182838485868788899091929394959697989910010110210310410510610710810911011111211311411511611711811988999999999900000000000-1111111122222222226464155496-9124827614124-568567975789090578901234567890112345678900567675403456789091231123321121123312312312332112332112332112Продолжение таблицы 2376468500611192223334485576657118229330330441552663174285396407538659111021293138424752566265527443833192210111132125313742495250666216742686120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160-23333333334444444445555555666666666777777--04068904800793478901347897946891346134567875430987650773454356756657546554656767671232112332112321321323121321323331212312313Продолжение таблицы 2369841016193428422751266325755481539252031194218522765361545255435636572558141903100511312222237424864511469217431834192510166111622263336464758576967771784279537004.2.

Разработка принципиальной гидравлической схемыПринципиальная схема любого гидропривода состоит из одинаковыхфункциональных элементов: насосов, гидродвигателей, рабочей емкости,трубопроводов, управляющей, защитной и контрольно-измерительной аппаратуры.Первоочередная задача состоит в подборе гидродвигателей поступательного или вращательного действия с учетом конструкции исполнительного органа.

В современных горных машинах привод механизмов, какправило, автономный, т.е. каждый механизм имеет собственный двигатель.Исходя из особенностей работы машины и ее назначения устанавливается способ регулирования скорости исполнительного механизма. Управление скоростью гидродвигателя принципиально можно осуществить с помощью управляемых гидравлических сопротивлений - дроссельное управлениеи с помощью гидравлических машин с изменяемым рабочим объемом - машинное управление.

Схемы с дроссельным управлением выбирают в тех случаях, когда потери энергии и связанный с этим нагрев привода компенсируются удобством управления. Это, как правило, привода малой мощности скратковременным режимом работы и поступательным движением выходногозвена (N < 5 кВт).На основе выбранного способа регулирования скорости исполнительного механизма и графика его нагрузки выбираются гидравлические машины(насосы и гидродвигатели), разрабатывается простейшая гидравлическаясхема, включающая наряду с насосами и гидродвигателями фильтры, бак,предохранительные клапаны, устройства управления, устройства регулирования, гидравлические замки, гидропневмо-аккумуляторы и т.п.

При этомнужно стремиться к тому, чтобы схема содержала минимальное число рабочих элементов, местных сопротивлений, предусматривала защиту оборудования от перегрузок.4.3. Выбор гидродвигателейВыбор гидроцилиндра осуществляется по его внутреннему диаметру,исходя из требуемой рабочей площади Fт в м2RkFт ,(1)р  103где R - усилие на штоке, кН;р - заданное давление жидкости в гидросистеме, МПа;k - коэффициент запаса по усилию, k=l,15-1,3 (k=l, когда дроссель).Исходя из Fт внутренний требуемый диаметр цилиндра dп определится:для цилиндра с односторонним штоком при подводе жидкости со стороны поршня14dп 4Fт,(2)для гидроцилиндра с двухсторонним штоком, когда диаметр штокапринят равным половине диаметра поршня (dш = 0,5dп) или при подводежидкости в штоковую полостьdп 4Fт,0,75(3)при дифференциальной схеме подключения гидроцилиндра, когдаdш dп2dп 8Fт,(4)Диаметр поршня округляется до ближайшего стандартного размера(табл 3).Затем по принятому значению диаметра поршня dп из того же нормального ряда диаметров выбирается диаметр штока.

Для гидроцилиндра содносторонним штоком берется ближайшее значение диаметра штока, удовлетворяющее условиюdш= 0,5dп(5)При использовании гидроцилиндра с двусторонним штоком или придифференциальной схеме подключения гидроцилиндра необходимо добитьсятакого результата, чтобы рассчитанная по выбранным диаметрам рабочаяплощадь поршня мало отличалась от требуемой (расхождение не более 5%).Некоторые стандартные размеры цилиндров приведены в таблице 3.Таблица 3Нормальные диаметрыДиаметрпоршня,dп, ммДиаметрштока,dш, мм1090450436180121005005402001611056064522020125680850250251407101056280321608001268320361809001470360402004522050250056280683207036080400168040018904502010050022110560251256302814071032160800В соответствии с разработанной гидравлической схемой привода ипредъявляемыми к приводу требованиями выбирается принципиальная конструктивная схема силового гидроцилиндра.

При этом должны быть учтеныспособ крепления корпуса цилиндра и штока, способ подвода жидкости к цилиндру, уплотнения подвижных и неподвижных соединений гидроцилиндраи т.п. Чертеж гидроцилиндра с нанесением соответствующих размеров приводится в пояснительной записке.Выбор необходимого гидромотора осуществляется по требуемой мощности с учетом запаса по моменту. Исходными параметрами являются кру15тящий момент М и частота вращения вала п. У выбранного гидромотора момент и частота вращения вала должны быть близкими к заданным.Заданная мощность гидромотора Nз, кВт определится через исходныепараметры по формуле(6)Nз  М   ,где  - угловая скорость вала гидромотора, рад/с.По справочной литературе 3, 5 подбирается необходимый гидромотор.

При этом необходимо учесть, что мощность гидромотора должна бытьне менее 1,051,10 от заданной, а угловая скорость вала гидромотора и рабочее давление гидромотора должны быть не менее заданных.Если не удается по справочной литературе подобрать гидромотор необходимых параметров, необходимо подобрать стандартный редуктор дляустановки его между гидромотором и исполнительным механизмом машины.Передаточное отношение редуктора U определяется по формулеUMk,Mм(7)где Мм - номинальный крутящий момент на валу гидромотора, кНм;k - коэффициент запаса, k = 1,151,25.Значения номинальных передаточных чисел цилиндрических редукторов приведены в [6]. При этом необходимо учесть, что номинальный момент на быстроходном валу редуктора не должен быть меньше номинальногокрутящего момента на залу выбранного гидромотора.4.4.

Выбор насосаОсновными параметрами для выбора насоса являются требуемая подача Qт и заданное давление Р. При этом учитывается принятый способ регулирования скорости выходного звена гидропривода. Этим определяется типнасоса - с регулируемой подачей или нерегулируемый.В случае, когда в качестве гидродвигателя используется гидроцилиндр,расход жидкости Qт в м3/с определитсяQт V  Fпр  mоб,(8)где V - заданная скорость перемещения выходного звена гидродвигателя (штока гидроцилиндра), м/с;Fпр - рабочая площадь со стороны подвода жидкости в гидроци2линдр, м . При подводе жидкости в поршневую полость гидроцилиндра рабочая площадь Fпр будет равна площади поршня, при подводе жидкости вштоковую полость Fпр будет равна площади поршня за вычетом площадиштока и при дифференциальной схеме подключения гидроцилиндра Fпр будетравна половине площади поршня (Fпр = Fпр/2 = Fш).

Рабочая площадь определяется исходя из стандартных значений диаметров поршня и штока;16m - число одновременно работающих гидроцилиндров;об - объемный КПД гидроцилиндра.При использовании в качестве уплотнений резиновых манжет можнопредварительно принимать об = 1, при применении металлических колец об= 0,950,98.По полученному значению требуемой подачи выбирается насос [3], [5].Подача его должна быть на 5% больше требуемой для компенсации потерь(Qн = 1,05Qт). Рабочее давление насоса может превышать заданное, но неменьше заданного.При использовании гидромотора в качестве гидродвигателя его расходжидкости Qт в м3/с определитсяQт = qм  n,(9)3где qм - рабочий объем принятого гидромотора, м /об;n - частота вращения вала гидромотора, об/с.Порядок выбора насоса в дальнейшем аналогичен предыдущему.