ГП МУ к ДЗ_2019 (Методичка на Расчет гидропривода КШМ)

Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра МТ6 «Технологии обработки давлением»А.С. Езжев, А.А. ШитиковРасчет гидропривода КШММетодические указания к выполнению домашнего задания по курсу«Гидропривод КШМ»Москва 2019 г.ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................................

3ВАРИАНТЫ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ, ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ. ........................ 4ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЕ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ.......... 9ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ............................................................................ 10УКАЗАНИЯ К СОСТАВЛЕНИЮ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СХЕМЫ, ЦИКЛОВОЙДИАГРАММЫ И ПОСТРОЕНИЮ ГРАФИКОВ. ..................................................... 11ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ГИДРОДВИГАТЕЛЕЙ .............................................

13РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПРИВОДОВ ............................................................ 14Насосный привод постоянной подачи .................................................................... 14Насосный двухступенчатый привод........................................................................ 15Насосный привод с регулируемой подачей Q=f(p)................................................

17Насосно-маховичный привод ................................................................................... 20Насосный привод с ускорительными цилиндрами ................................................ 22Насосный привод с системой наполнения..............................................................

23Комбинированный насосно-аккумуляторный привод прессов ............................ 23ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................................... 28ПРИЛОЖЕНИЕ А. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫБОРА ДИАМЕТРОВУСЛОВНОГО ПРОХОДА ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ ...................................... 29ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений и ихсистем в программном комплексе Mathcad ................................................................

34Использование solve-блока ...................................................................................... 34Функции-решатели .................................................................................................... 362ВВЕДЕНИЕДомашнее задание «Расчет гидропривода кузнечно-штамповочных машин»выполняется студентами в соответствии с программой курса «Гидроприводкузнечно-штамповочных машин».Цель домашнего задания – закрепление и углубление знаний, полученныхстудентами при изучении лекционного материала, а также приобретение навыковсамостоятельной работы по составлению гидравлических схем и расчетугидроприводов кузнечно-штамповочных машин (КШМ).Содержание задания охватывает основные вопросы теоретической частикурса:− составление гидравлических схем и цикловых диаграмм,− расчет размеров исполнительных гидродвигателей и скоростей движения еерабочих органов на различных периодах цикла,− выбор насосов и гидроаппаратуры,− определение общей длительности цикла и производительности машины,установочной мощности привода и др.Для выполнения домашнего задания от студентов требуется знание нетолько общих вопросов проектирования гидропривода, но и специфики расчетовразличных типов гидроприводов кузнечно-штамповочных машин и выполняемыхна них технологических процессов.Варианты задания составлены с учетом того, чтобы каждый студентвыполнял свой вариант домашнего задания.3ВАРИАНТЫ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ, ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.В таблице 1 на пересечении строк и столбцов приведены номера вариантовдомашнего задания.

Вариант домашнего задания назначается преподавателем спомощью генератора случайных чисел.Таблица 1. Варианты домашнего заданияТип оборудованияШтампо-Тип гидроприводаКовочныйПресс дляПресс дляпресспластмассвыдавливания111192621220-31321-414222751523-61624-71725-8---9---1018-28вочныйпрессНасосный, постоянной подачи ссистемой наполненияНасосный, двухступенчатыйНасосный, двухступенчатый ссистемой наполненияНасосный, с ускорительнымицилиндрамиНасосный, двухступенчатый сускорительными цилиндрамиНасосный, с регулируемой подачейНасосный, с регулируемой подачей исистемой наполненияНасосно-маховичный с системойнаполненияНасосно-маховичный сускорительными цилиндрамиКомбинированный насосноаккумуляторный с баком наполненияДополнительно,втаблице2приведеныкузнечнопрессового оборудования.4основныехарактеристикиТаблица 2. Основные характеристики оборудованияТип оборудованияНоми-Максималь-Ход дефор-ВремяВремянальнаяный ходмированиядеформиро-цикласилаSmax, ммSД , ммванияTц, сРн , МНtД, сШтамповочный пресс4,0320204-Ковочный пресс6,346040820Пресс для пластмасс1,0400155-Пресс для выдавливания2,54501001025Примечание: время деформирования tД дано для насосных приводов, время цикла Tц дано дляаккумуляторных приводовНапример:Вариант №11: требуется выполнить расчет насосного привода постояннойподачи с системой наполнения для ковочного пресса с техническимихарактеристиками Рн =6,3 МН, Smax = 460 мм, SД = 60 мм, tД = 6 с.Вариант №28: требуется выполнить расчет комбинированного насосноаккумуляторного привода с баком наполнения пресса для выдавливания стехническими характеристиками Рн =2,5 МН, Smax = 450 мм, SД = 100 мм, Tц = 25 с.Каждый из типов КШМ предназначен для выполнения определенноготехнологическогопроцесса, который характеризуетсясоответствующимсиловым графиком в координатах «сила-перемещение».

Ниже приведенысхематизированныесиловыеграфикитехнологическихсоответствующие определенным типам оборудования.5операций,Таблица 3. Характеристики технологических операцийОсадкаPP0PДmaxPД ( S ) = P0 + k ⋅ Sk=PДmax − P0SДP0 = 0,4 ⋅ PДmaxSДSШтамповка P01 + k1 ⋅ S , 0 ≤ S < S1PД ( S ) = P02 + k 2 ⋅ ( S − S1 ), S1 ≤ S < S 2P01 = 0,2 ⋅ PДmaxS1 = 0,8 ⋅ S ДP02 = 0,3 ⋅ PДmaxPPДmaxk1 =k2 =SSДSS10,000,050,120,500,720,851,00SДВыдавливаниеPДmaxPSДPДmax − P02S Д − S1При выполнении численныхрасчетов можно использоватьсплайн-интерполяцию по точкам:P02P02P02 − P01S1PД ( S ) = PДmax = constS6PPДmax0,000,150,210,270,300,451,00Прессование пластмассPPДmaxPД ( S ) = k ⋅ Sk=SДPДmaxSSДКроме вышеприведенных исходных данных, некоторыми характеристикамигидропривода можно задаваться в пределах рекомендуемых значений:Таблица 4.

Сила возвратного хода пресса Рв:Тип пресса(Рв/ Рн)·100%Для прессования изделий из пластмасс25Листоштамповочный простого действия10ЛистоштамповочныйрамныйдвойногодействияЛистоштамповочный колонный двойногодействияНасадочные (монтажно-колёсные)МногоплунжерныйдляобъёмнойштамповкиДля изотермической штамповки2020…252…82510Для горячей объёмной штамповки20…25Ковочный с верхним приводом10Ковочный с нижним приводом25Трубо- и прутковопрофильный8…13Сила выталкивателя Рвыт = (0,05 … 0,1) Рн7Сила тяжести подвижных частей пресса G = (0,02…0,06) РнПлотность рабочей жидкости ρ = 900 кг/м3Длины трубопроводов:− линии наполнительный бак – рабочий цилиндр lн = (1 … 2) м− линии аккумулятор – рабочий цилиндр или насос-рабочий цилиндрlр = (10…15) м− линии возвратный цилиндр – сливной бак lT = (6 – 8) мРекомендуемые максимальные скорости течения жидкости в гидролиниях:− напорной Vжp = (5…7) м/с− сливной VжT = 2 м/с− наполнительной Vжнап = (3…6) м/cКоэффициенты местных сопротивлений в гидролиниях ξi = (5…20)Скорости ползуна пресса для насосных приводов (рекомендуемые):− на ходе приближения и возвратном ходе – (80…150) мм/с− на ходе деформирования – (5…10) мм/с8ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЕ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯДомашнеезаданиенеобходимовыполнятьвследующейпоследовательности:1.

По таблицам 1 и 2 сформулировать и записать задание с указанием номераварианта и относящихся к нему исходных данных.2. Вычертить в масштабе силовой график технологической операции суказаниемшкалпокоординатнымосям,определитьработудеформирования.3. Составить гидравлическую схему и заполнить таблицу включенияэлектромагнитов.4. Определить геометрические размеры гидродвигателей и обозначить нагидравлической схеме.5.

Определить характеристики насосов (давление, подача, установочнаямощность) и обозначить на гидравлической схеме.6. При необходимости составить расчетные схемы для гидродинамическогорасчета.7. Определить скорости движения рабочих частей пресса на всех периодахцикла.8. Выбрать диаметры условного прохода гидрораспределителей и обозначитьна гидравлической схеме.9. Определить время движения рабочих частей на всех периодах цикла,общее время цикла и производительность пресса.10. Построить графики рабочего, силового и скоростного режимов работыКШМ.9ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮДомашнее задание должно быть выполнено на листах формата А4, иметьтитульный лист, содержание, соответствующее вышеперечисленным разделам(см.

п.п.1-10) и быть сброшюровано.Страницы домашнего задания должны быть пронумерованы.Используемая терминология не должна противоречить ГОСТ 17752.Если расчетная часть выполняется рукописно или с использованиемтекстового редактора, для каждой используемой формулы должны бытьприведены объяснения входящих в нее величин, их численные значения дляподстановки и указания, откуда эти численные значения получены.При использовании для выполнения расчетов среды Mathcad, обязательнопредоставление программы вычислений в электронном виде.