ГП МУ к ДЗ_2019 (802258), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Поэтому отдаваемая энергия:ωн2 − ωк2∆Aм = I м ⋅2(23)где Iм – момент инерции маховика, ωн – начальная угловая скорость,соответствующая номинальным оборотам двигателя, ωк = 0,9·ωн – конечнаяугловая скорость, определяемая допустимым скольжением двигателя.Методика расчета насосно-маховичного привода:1. В части определения подачи, давления и установочной мощности насоса,скоростей на отдельных периодах цикла, времени периодов, общего временицикла и производительности пресса не отличается от методики расчетаобычного насосного привода.2.
Дополнительно по формуле (23) определяется установочная мощностьэлектродвигателя, по формуле (24) – давление рс, выше которогоэлектродвигатель с данной мощностью обеспечить не может.213. На силовом графике определяется работа деформирования ∆Ам , которуюдолжен совершить маховик для подъема давления выше рс, и по формуле (25)находится необходимый момент инерции маховика Iм.Насосный привод с ускорительными цилиндрамиС целью увеличения скорости хода приближения применяются zдополнительных ускорительных цилиндров, рабочая площадь которыхсущественно меньше рабочей площади главного цилиндра пресса (Fу < F1).На ходе приближения насос подает рабочую жидкость в ускорительныецилиндры, а главный цилиндр в это время заполняется жидкостью низкогодавления из наполнительного бака.
Методика расчета состоит в следующем:1. Задаваясь номинальным давлением насоса, определяется суммарнаяплощадь рабочего и ускорительных цилиндров:FΣ = F1 + z ⋅ Fу =Рнрн(24)2. При заданных времени tД и ходе SД можно найти подачу насоса:Qн =SД⋅ FΣtД(25)3. Задаваясь рекомендуемой скоростью хода приближения Vхп, определяютплощади ускорительных и рабочего цилиндров.Fу =Qнz ⋅ Vхп(26)F1 = FΣ − z ⋅ Fу4. Далее по приведенным ранее формулам могут быть определены всеостальные параметры привода.22Насосный привод с системой наполненияС целью уменьшения расхода жидкости, подаваемой насосом на ходеприближения, используют баки наполнения с жидкостью низкого давления,рнб.= (0,1…0,5) МПа.Ход приближения осуществляется под действием силы тяжести подвижныхчастей пресса и давления жидкости, заполняющей рабочий цилиндр из баканаполнения.
При этом насос может работать либо на слив, либо на рабочийцилиндр,дополняяподачужидкости,поступающейвцилиндризнаполнительного бака.Маневровый объем жидкости в наполнительном баке:Wм = F1·Sхп(27)Полный объем жидкости в наполнительном баке:Wж= (2…2,5)Wм(28)Для баков, находящихся под давлением (закрытые баки) объем газа в баке:Wг = 3·Wж(29)Полный объем наполнительного бака, по которому определяют егоразмеры:Wнб = (5…5,5) Wм(30)Скорость подвижных частей пресса на ходе приближения под действиемсобственного веса определяется гидродинамическим расчетом по зависимостямнасосно-аккумуляторного привода (см.
следующий раздел).Комбинированный насосно-аккумуляторный привод прессовВ таком приводе отдельные периоды цикла работы пресса осуществляютсялибо от насоса, либо от аккумулятора. Соответственно скоростные параметры ивремя движения на различных периодах цикла определяются либо позависимостям насосного, либо по зависимостям аккумуляторного привода.Скорость движенияползуна пресса при аккумуляторном приводеопределяется не производительностью насоса, а гидродинамическим расчетом.23При комбинированном приводе обычно ход приближения осуществляется сзаполнением главного цилиндра жидкостью низкого давления от насоса или избака наполнения, рабочий ход осуществляется от аккумуляторамулятора, возвратный ход от насоса.
При этом бак наполнения считается аккумулятором низкого давления,и ход приближения рассчитываетсягидродинамическим расчетомрасче. Примеррасчетной схемы хода деформирования при аккумуляторном приводе показан нарисунке 5. Расчетная схема для хода приближенияот наполнительного бакабудет отличаться отсутствием силы деформирования Рд.р1…р5 - давления жидкостиR1…R3 - силы тренияlр, dр, ξр – характеристики рабочейгидролинииlT, dT, ξT -характеристикисливной гидролинииG и РД – сила тяжести и силадеформирования соответственно.Рисунок 5. Расчетная схема для гидродинамического расчета хода приближения,приближения ходадеформированияДля хода приближенияижения у прессов рабочая полость цилиндра соединяется снаполнительным баком низкого давления (давление рА = 0,1 … 0,5 МПа).24Порядок гидродинамического расчета хода приближения пресса:7.
Определяются приведенные коэффициенты сопротивления напорной исливной гидролиний:lрF12ϕ р = 2 ⋅ (λ ⋅+ ∑ ξ iр )dрfр(31)ϕT =222TFl(λ ⋅ T + ∑ ξiT )fdTгде λ - коэффициент сопротивления по длине трубопровода,ξi - коэффициенты местных сопротивлений на напорной и сливнойгидролиниях.2. Определяются приведенные длины трубопроводов:Lр =F1⋅lрfр(32)LT =F2⋅ lTfT3.
Составляется уравнение движения на ходе приближения:mdV= p1 F1 − p2 F2 − R1 − R2 − R3 + Gdt(33)4. После подстановки в это уравнение выражений:р1 = р A −ρdV⋅ ϕ р ⋅V 2 − ρ ⋅ Lр ⋅2dtρdVр 2 = рT − ⋅ ϕ T ⋅ V 2 − ρ ⋅ LT ⋅2dt(34)а также R 1 = 0 , 03 ⋅ p 1 ⋅ F1 , R 2 = 0 , 03 ⋅ p 2 ⋅ F 2 , R 3 = 0 ,1 ⋅ G уравнениедвижения преобразуется к виду:25а⋅dV+ b ⋅V 2 − c = 0dt(35)где коэффициенты:a = m + 0,97 ⋅ ρ ⋅ F ⋅ L + 1,03 ⋅ ρ ⋅ F ⋅ L1 p2 Tb = 0,5 ⋅ (0,97 ⋅ ρ ⋅ F1 ⋅ ϕ p + 1,03 ⋅ ρ ⋅ F2 ⋅ ϕT )(36)c = 0,97 ⋅ p A ⋅ F1 − 1,03 ⋅ pT ⋅ F2 + 0,9 ⋅ GЗдесь:а - приведенная масса,b – приведенное сопротивление,с – активные силыРешение уравнения (37) имеет вид:2⋅V (t ) =c e⋅b 2⋅eb⋅c⋅tab⋅c⋅ta−1 b⋅c c⋅ th ⋅ t ba=+1(37)После интегрирования: 2⋅ b⋅c ⋅ta+ 1 a b ⋅ c aeS = ⋅ ln⋅ t = ⋅ ln chb⋅cb ba⋅t a 2⋅e(38)Графики этих функций показаны на рис.6, где значение установившейся скоростиVу =сb(39)5.
При заданном ходе приближения Sхп по графику S =f(t) определяется времяприближения tхп , а также конечная скорость хода приближения Vпк.26Рисунок 6.. Схема определения конечной скорости хода приближенияОбычно переходный процесс от начала движения до достижениядостижени скоростиустановившегося движения Vу очень кратковременен и ход приближения можносчитать по установившейся скорости.Порядок гидродинамического расчета хода деформирования1. По формулам (31) и (32) определяются приведенные коэффициентысопротивлений и приведенныеведенные длины трубопроводов2.
Уравнение движения на рабочем ходе:m⋅dV= p1 ⋅ F1 − p2 ⋅ F2 − R1 − R2 − R3 + G − РД ( S )dt(40)где РД(S) =f(S) – сила деформирования.3. После подстановки давлений р и сил трения R по формулам (34), получимдифференциальное уравнение:а⋅dV+ b ⋅ V 2 − с + PД ( S ) = 0dt(41)где коэффициенты a, b, c рассчитываются по формулам (36) с подстановкойтребуемых параметров гидролиний и давления в аккумуляторе.4. Решение этого уравнения рекомендуется получать с помощью численныхметодов (см.
Приложение Б).5. Используя графики РД =f(S) и VД =f(РД) можно построить зависимость скоростидеформирования по перемещению и найти время деформирования tД.276. Расчет хода приближения при заполнении рабочего цилиндра от насоса ирасчет возвратного хода проводится по зависимостям насосного привода.7. Подача насоса определяется по формуле Qн = ∑WiTц, где∑W iсуммарныйобъем жидкости, который необходимо подать насосу за время цикла, а времяцикла включает продолжительность технологической паузы. Например, еслиход приближения осуществляется от бака наполнения, ход деформирования отаккумулятора, а возвратный ход от насоса, тоQн =F1 ⋅ S Д + F2 ⋅ S maxTцЛИТЕРАТУРА1. Бочаров Ю.А., Прокофьев В.Н. Гидропривод кузнечнопрессовых машин – М.:Высшая школа, 1969.2.
Добринский Н.С. Гидравлический привод прессов. М.:Машиностроение,1975.3. Езжев А.С. Гидропривод КШМ. Учебное пособие. Издательство МГТУ,1992.28ПРИЛОЖЕНИЕ А. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫБОРА ДИАМЕТРОВУСЛОВНОГО ПРОХОДА ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙПриложение подготовлено по документации на распределители фирмыBosch Rexroth www.boschrexroth.comУсловные коды распределителейДвухпозиционныеПереходныепозицииТрёхпозиционныеОсновноеобозначениеПереходныепозицииОсновноеобозначениеГидрораспределители с прямым электромагнитным управлением (Ду 6)ОбозначениеCD, YEFTHJMPG4 – H (P-T); 8 – G и T (P-T)P-A3653823257P-B365581313729A-T5533422534B-T3533423534∆p, барQ, л/минГидрораспределители с пилотным электрогидравлическим управлением (Ду 10)ОбозначениеE, Y, DFG, TH, CJMPКрайние позицииP-A P-B A-T113131424331121332312B-T547765730Центральная позицияA-TB-TP-T36815557∆p, барQ, л/минГидрораспределители с пилотным электрогидравлическим управлением (Ду 16)Обозначение∆p, барD, E, YFGC, HJMPTКрайние позицииP-A P-B A-T B-T11331255415511562266113421364155Q, л/мин31Центральная позицияP-TA-TB-T437244357-Гидрораспределители с пилотным электрогидравлическим управлением (Ду 25)ОбозначениеB-T44555545∆p, барE, Y, DFG, THCJMPКрайние позицииP-A P-B A-T113112112112112112113113Q, л/мин32Центральная позицияA-TB-TP-T2572246535Гидрораспределители с пилотным электрогидравлическим управлением (Ду 32)P-A477P-B488A-T377∆p, барОбозначениеEGT∆p, барQ, л/минQ, л/мин33B-T255B-A-P-T66ПРИЛОЖЕНИЕ Б.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
