126202 (690961), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

При одном и том же усилии движение поршня разное, при движении в разные стороны т.к. разные площади поршня с права и с лева. Для получения одинаковых скоростей надо взять два штока.

Направляющая и регулирующая гидроаппаратура

Вся аппаратура делиться на три части в зависимости от назначения:

1. Для управления усилием

2. Для управления перемещения исполнительны механизмов и его остановок в случае необходимости

3. Для управления скорости перемещения исполнительного механизма т.к. v зависит от расхода Q, то это устройство регулирует жидкость, поступающую в гидродвигатель.

Гидроаппаратура для управления усилием рабочего органа.

Для того чтобы преодолеть внешнюю нагрузку на рабочем механизме необходимо создать соответствующую силу давления на поршень таким образом, что бы изменить усилие, действующее со стороны рабочей жидкости на поршень что бы преодолеть изменяющуюся нагрузку необходимо изменить давление в гидросистеме. Изменить давление в линии или на отдельном участке ее можно с помощью клапанов давления. По назначению различают напорные и редуктивные клапаны.

Напорные предназначены для изменения давления либо для ограничения max давления в системе либо для подержания постоянного давления. Делят на:

- предохранительные

- переливные

Коммуникационная часть и группа управления сигналами

В станках с программным управлением, копировальными устройствами и электрогидравлическими сидящими системами, а так же в промышленных работах применяются дросселирующие распределители, гидроаппаратура с пропорциональным управлением, электрогидравлические шаговые и следящие приводы. Все эти устройства, по существу, – гидравлические усилители мощности, преобразующие входное механическое или электрическое воздействие в соответствующее перемещение выходного звена с усилием или моментом, достаточным для преодоления сил резанья или других нагрузок на рабочих органах.

1.2 Описание механизма расфиксации магазина

Корпус магазина устанавливается на оси и двух платиках па верхнем торце стойки станка. С помощью высоко-моментного электродвигателя осуществляется поворот наружного кольца магазина на роликовых опорах, которые установлены в радиальном и осевом направлениях на наружной поверхности корпуса. Механизм поворота включает в себя ведущее зубчатое колесо, установленное на валу электродвигателя , и сцепленный с ним венец колеса с внутренней зубчатой нарезкой, которое закреплено на наружном кольце магазина. Приводное кольцо имеет два паза, взаимодействующих с путевым выключателем. Эти выключатели осуществляют отсчет позиций при повороте магазина и дают команду на его торможение при установке в заданном угловом положении, соответствующем коду гнезда в цикле автоматической смены инструмента. Нулевое положение магазина контролируется путевым выключателем, взаимодействующим с упором.

На валу двигателя установлен фланец, на котором имеются два полукруглых паза для фиксации магазина в позиции смены инструмента. Фиксация выполняется роликом, установленным па конце штока гидроцилиндра. Контроль фиксации магазина осуществляют два конечных выключателя, взаимодействующих с упором, который установлен на штоке. Гнездо магазина состоит из корпуса, который монтируется в пазы кольца, и губок, установленных на осях. Усилие зажима инструмента создается плоской пружиной, охватывающей губки, которая закреплена от поворота штифтами. Направляющий палец фиксирует угловое положение инструмента, попадая при его захвате в один из шпоночных пазов на фланце инструментальной оправки. Осевое перемещение инструмента (ход 135 мм) при его установке или снятии из шпинделя станка осуществляется электроприводом осевой подачи ползуна, в конце отвода которого корпус магазина поворачивается относительно оси. При этом платик выходит из паза на стойке станка, расфиксируя корпус магазина.

1.3 Описание гидропривода механизма расфиксации магазина

Из бака жидкость по трубам поступает в гидронасос с постоянным направлением потока с электромотором, где происходит отстаивание жидкости. Из гидронасоса жидкость поступает в фильтр грубой очистки служащий для крупных примесей не успевших осесть в осадок. Далее жидкость попадает в обратный клапан, служащий для свободного движения рабочей жидкости в одном направление и перекрытия движения жидкости в обратном направлении. После чего двигается к распределителю.

Далее рабочая жидкость поступает в обратный клапан, предназначенный для свободного проступания рабочей жидкости в одном направление и перекрытия движения жидкости в обратном направление. После чего рабочая жидкость поступает в предохранительный клапан. От предохранительного клапана рабочая жидкость поступает в распределитель, а из распределителя в регулирующий дроссель, предназначенный для регулирования расхода потока рабочей жидкости на входе два (устанавливается последовательно в напорной гидролинии), соединенным с обратным клапаном одностороннего действия. После чего рабочая жидкость свободно поступает в гидроцилиндр.

Слив жидкости происходит в обратном порядке. Из гидроцилиндра рабочая жидкость поступает в регулирующий дроссель параллельно соединенный с обратным клапаном одностороннего действия. После чего рабочая жидкость поступает в распределитель, из него жидкость попадает в обратный клапан.

Перед попаданием рабочей жидкости в масленый бак установлена разветвленная гидросистема, разбитая на две ветви. Первая имеет дифференциальный клапан или перепада давления, предназначен для поддержания разности давлений в подводимом и отводимом потоках рабочей жидкости. А так же клапан обратного действия. По второй ветви жидкость проходит фильтр и после этого поступает в масленый бак.

От дифференциального клапана идет разветвление ветвей. По одной из ветвей рабочая жидкость поступает в масленый бак через клапан одностороннего действия, по другой ветви жидкость поступает в масленый бак через охладители жидкости.

расчет схема гидропривод станок

2. Расчет и выбор элементов гидропривода

2.1 Выбор рабочей жидкости

Жидкость в гидроприводе предназначена для передачи энергии и надежной смазки его подвижных элементов. Жидкость подвергается воздействию в широких пределах давлений, скоростей и температур.

Так как рабочее давление 2,5 МПа и рабочая температура 45⁰ С, то рекомендуется применение масел с вязкостью 60-110сСт.

Опираясь на эти данные, выберем из таблицы 2.2 страница 6 («Расчет гидропривода») марку масла:

Индустриальное 20,ГОСТ 1707-51 для которого имеются следующие характеристики:

плотность 890 кг/м³, вязкость при температуре +50⁰ С: 17…23 сСт, температура застывания -20⁰ С, температура вспышки 170⁰С, пределы рабочих температур 0…90⁰С.

Найдем кинематический коэффициент вязкости по формуле:

(1)

где, - кинематический коэффициент вязкости см²/c при температуре , ˚С; n – показатель степени, приведенный в таблице 2.1 в зависимости от вязкости, в градусах Энглера, при температуре +50˚С.

Вязкость масла в градусах Энглера:

(2)

отсюда n=1,99, следовательно, по формуле 1:

2.2 Определение рабочего давления

Рабочее давление в цилиндре гидродвигателя назначим ориентировочно от величины требуемого полезного усилия F:

так как номинальное усилие 4 кН, то в диапазоне F = 10-20 кН рекомендуется рабочее давление в диапазоне Р_р (25-40)·10⁵ Н/м².

Выбор величины рабочего давления при проектировании гидропривода производится в соответствии с нормальным рядом давлений, установленным ГОСТом. При выборе, расчете и проектировании гидроприводов необходимо руководствоваться ГОСТ 15445-67 и МН 3610-625.

Из нормального ряда давлений примем рабочее давление Р_р = 2,5 МПа, а пробное давление 3,8 МПа.

Рабочее давление определяет возможный длительный рабочий режим гидропривода, а на пробное давление производится его испытание.

3 Расчет основных параметров гидроцилиндров

3.1 Приближенный расчет основных параметров силового гидроцилиндра

Определим внутренний диаметр силового гидроцилиндра по формуле, мм:

, (3)

где F – полезная нагрузка, приведенная к штоку; Р_р – рабочее давление в цилиндре, принимаемое в зависимости от F.

По вычисленному диаметру D подберем ближайший нормализованный.

Ближайшим нормализованным размером является 50. Следовательно, примем D =50мм.

Далее определим диаметр штока d в зависимости от величины хода поршня.

Рабочий ход поршня равен S =50мм. Так как S<10D, т.е. 50<10·50=500 мм, то диаметр штока определим по формуле, мм:

(4)

По вычисленному значению диаметра штока примем ближайший больший, согласно ГОСТу 6540-68.

Ближайшим является 16. Значит, примем .

3.2 Уточненный расчет основных параметров силового гидроцилиндра

В процессе работы силового гидроцилиндра часть рабочего давления затрачивается на преодоление сил трения в конструктивных элементах гидроцилиндра, силы противодавления, динамических нагрузок, возникающих при разгоне и торможении поршня гидроцилиндра.

Полезные и дополнительные нагрузки определяют величину усилия, развиваемого гидроцилиндром, Н:

_, (5)

где, – динамическая сила; – Статическая нагрузка.

Статическая нагрузка определяется при установившемся движении поршня:

, (6)

где F- полезная нагрузка, приведенная к штоку поршня; – сила трения в конструктивных элементах; – сила противодавления.

Определим величину каждого элемента, входящего в формулы, т.е. , , .

Сила трения в конструктивных элементах расходуется на преодоление механических сопротивлений – трение в манжетах, поршневых кольцах:

Сила трения уплотнения манжетами равна, Н:

, (7)

где – коэффициент трения, принимаемый для резиновых манжет

= 0,03…0,032;

– диаметр контактной поверхности (поршня); – длина контактной поверхности, мм; Р_р – рабочее давление в гидроцилиндре.

Длина контактной поверхности принимается в зависимости от диаметра поршня или штока по таблице 3.1.(«Расчет гидропривода»):

ширина уплотнения равна 7,5 мм для штока, для поршня равна 10.

,

, (8)

где – толщина (радиальная) сечения набивки, мм.

Зная, все эти данные мы можем определить силу трения уплотнения манжетами по формуле (7):

Число манжет определим из таблицы 3.2 («Расчет гидропривода»), опираясь на диаметр поршня и давление:

диаметру 50 мм и давлению 2,5 МПа соответствует числу манжет равным 3.

Силу трения для поршневых колец можно подсчитать по формуле, Н:

, (9)

где – коэффициент трения кольца о стенку цилиндра (примем равным 0,07 т.е. для быстрого движения); b – ширина поршневого кольца; Р_р – рабочее давление в цилиндре; Р_к – среднее удельное давление на поверхности цилиндра, создаваемое упругими силами (Р_к = 0,6·10⁵ Па); i – число поршневых колец. Ширину поршневого кольца выберем из таблицы 3.3 («Расчет гидропривода»):

Так как диаметр поршня порядка 50 мм, то примем b = 2,8 мм, глубина канавки равна 2,7 мм.

Число колец найдем по таблице 3.4 в зависимости от величины давления:

для диаметра 50 мм и давления 2,5 МПа число поршневых колец равно 2.

Зная все эти данные, найдем силу трения для поршневых колец с использование формулы (9):

Определим суммарное усилие трения цилиндра, Н:

(10)

Определим силы противодавления, Н/м²:

Характеристики

Список файлов курсовой работы