Рефераты

Курсовая: Разработка следящего гидропривода

Курсовая: Разработка следящего гидропривода

1 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ СЛЕДЯЩЕГО ГИДРОПРИВОДА

Курсовая: Разработка следящего гидропривода

7
Курсовая: Разработка следящего гидропривода
6
Курсовая: Разработка следящего гидропривода
Курсовая: Разработка следящего гидропривода
Курсовая: Разработка следящего гидропривода
Рисунок 1. 2 - Функциональная схема следящего гидропривода с дросселем, установленным на выходе из исполнительного органа 1 - насос с нерегулируемым рабочим объемом; 2 - приводной электродвигатель; 3 - предохранительный клапан с пропорциональным электрическим управлением; 4- регулируемый дроссель с пропорциональным электрическим управлением; 5 - гидрораспределитель c электрогидравлическим управлением; 6 - усилитель ( сумматор ); 7 - гидроцилиндр с двухсторонним расположением штоков; 8 - тахогенератор; 9 - передаточный механизм; 11 - преобразователь прямолинейного движения в поворотное. Дроссель на выходе из исполнительного органа устанавливается в гидроприводах, на исполнительный орган которых действует знакопеременная статическая сила сопротивления. Особенностями конструкций следящих приводов являются применение регуляторов и другой аппаратуры с пропорциональным электрическим управлением, наличие обратных связей. Кроме этого для обеспечения динамической устойчивости следящего электрогидравлического привода используются электрические и гидромеханические корректирующие устройства. Для очистки жидкости применяются фильтры. Гидроклапан давления предназначен для поддержания заданного давления в трубопроводе. Гидрораспределитель предназначен для изменения направления жидкости. Гидравлический замок предназначен для прохода жидкости к исполнительному органу привода при наличии давления нагнетания и запирания жидкости в полостях исполнительного органа при отсутствии давления нагнетания. Реле давления контролирует уровень давления масла в гидросистеме, подавая электрический сигнал. Манометры служат для визуального контроля давления. 2 ВЫБОР ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА, РАСЧЁТ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ Гидравлический цилиндр выбираем из каталога [3] при соблюдении следующих условий: Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно паспортное и заданное значения толкающего номинального усилия на штоке; Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно паспортное и заданное значения максимального хода штока гидроцилиндра; Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода -соответственно паспортное и заданное максимальные значения скорости движения штока. Выбираем гидроцилиндр с двухсторонним расположением штоков Г22-23, имеющий техническую характеристику: D=50 мм; d=16 мм; Курсовая: Разработка следящего гидропривода =500 мм; Курсовая: Разработка следящего гидропривода =10500 Н; Курсовая: Разработка следящего гидропривода =1,5 Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода =0,95; m=2,8 кг при номинальном давлении Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Курсовая: Разработка следящего гидропривода =10500 Н>Курсовая: Разработка следящего гидропривода =8157 Н; Курсовая: Разработка следящего гидропривода =1,5 Курсовая: Разработка следящего гидропривода >Курсовая: Разработка следящего гидропривода =0,57 Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода =500 мм>Курсовая: Разработка следящего гидропривода =495 мм. Для выбранного типоразмера гидроцилиндра определяем расчётные значения необходимого перепада давления и объёмного расхода жидкости Курсовая: Разработка следящего гидропривода на входе в гидроцилиндр и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - на выходе. Эффективные площади поршня: Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Необходимый перепад давления: Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Расход жидкости: Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - необходимый перепад давления, Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - давление в нагнетательной полости гидроцилиндра, Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - давление в сливной полости гидроцилиндра, Курсовая: Разработка следящего гидропривода (при выборе гидроцилиндра предполагается, что Курсовая: Разработка следящего гидропривода ); Курсовая: Разработка следящего гидропривода - диаметр поршня гидроцилиндра, м; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - диаметр штока гидроцилиндра, м; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - механический КПД гидроцилиндра; Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно объёмные расходы жидкости на входе (в нагнетательном трубопроводе) и на выходе (в сливном трубопроводе) гидроцилиндра,Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Для гидроцилиндра с двухсторонним расположением штоков, если штоки имеют одинаковый диаметр и в кинематической паре «поршень-цилиндр» установлены уплотнения, объёмные расходы жидкости на входе и на выходе из гидроцилиндра одинаковы. 3 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТРУБОПРОВОДОВ Гидравлический расчёт трубопроводов заключается в выборе оптимального внутреннего диаметра трубы и в определении потерь давления по длине трубопровода. Расчётное значение внутреннего диаметра трубы Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Q- расчётный объёмный расход жидкости в трубопроводе, Курсовая: Разработка следящего гидропривода [u]- допускаемая скорость движения жидкости, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода - диаметр трубы, м. Допускаемая скорость движения жидкости в нагнетательном трубопроводе гидропривода выбирается по нормативным данным, изложенным в таблице 3.1 метод. указаний, в зависимости от расчётного перепада давления р на исполнительном органе привода ([u]=3м/c). Для сливного трубопровода допускаемая скорость движения жидкости принимается [u]=2м/с, а для всасывающего- Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Из справочной литературы [1] выбираем внутренний диаметр бесшовной холоднодеформируемой трубы так, чтобы действительный внутренний диаметр трубы Курсовая: Разработка следящего гидропривода был равен расчётному значению Курсовая: Разработка следящего гидропривода или больше него, т.е. Курсовая: Разработка следящего гидропривода Принимаем бесшовные холоднодеформируемые трубы на нагнетательном и сливном трубопроводе: труба Курсовая: Разработка следящего гидропривода имеющая наружный диаметр 25 мм, толщину стенки 2 мм и внутренний диаметр Курсовая: Разработка следящего гидропривода мм. Определяем действительную скорость движения жидкости в нагнетательном и сливном трубопроводах: Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Q- объёмный расход жидкости в трубопроводе, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Потеря давления при движении жидкости по нагнетательному трубопроводу (участок АБ) и сливному трубопроводу (участок ВГ) определяется: Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - потеря давления, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода - коэффициент сопротивления; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - плотность рабочей жидкости, Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - длина участка трубопровода, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода - внутренний диаметр выбранной трубы, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода - действительная скорость движения жидкости по участку трубопровода, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Коэффициент сопротивления Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - число Рейнольдса. Число (критерий) Рейнольдса Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . 4 РАСЧЁТ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ Участки трубопровода, при прохождении жидкостью которых вектор скорости изменяется или по величине, или по направлению, называются местными гидравлическими сопротивлениями (например, внезапное или плавное расширение или сужение, изменение направления движения жидкости и т.д). Потеря давления при прохождении местного гидравлического сопротивления Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - скорость движения потока жидкости после прохождения местного гидравлического сопротивления, Курсовая: Разработка следящего гидропривода (если поперечное сечение трубопровода не изменяется, то принимается скорость движения жидкости в трубопроводе); Курсовая: Разработка следящего гидропривода - коэффициент местного гидравлического сопротивления. Для выбора некоторых значений коэффициента Курсовая: Разработка следящего гидропривода можно воспользоваться таблицей 4.1 метод. указаний. Курсовая: Разработка следящего гидропривода =1,2; Курсовая: Разработка следящего гидропривода =0,52; Курсовая: Разработка следящего гидропривода =0,28; Курсовая: Разработка следящего гидропривода =0,15. Суммарные потери давления в местных сопротивлениях Курсовая: Разработка следящего гидропривода при последовательном их соединении определяются как сумма потерь давления в отдельных сопротивлениях: Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода =(2×1,2+4×0,52+3×0,28+4×0,15)×Курсовая: Разработка следящего гидропривода =0,022×Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Курсовая: Разработка следящего гидропривода =(1×1,2+5×0,52+4×0,28+3×0,15)×Курсовая: Разработка следящего гидропривода . 5 ВЫБОР ГИДРОАППАРАТУРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ Гидравлическая аппаратура выбирается из справочника [3] при соблюдении следующих условий: Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно номинальное паспортное давление гидроаппарата и расчетный перепад давления на исполнительном органе привода; Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно номинальный паспортный объемный расход гидроаппарата и расчетный максимальный расход на входе в исполнительный орган привода. При выборе гидроаппаратуры можно воспользуемся таблицами 5.1 . 5.10 метод. указаний. Для выбранного типоразмера гидроаппарата определяется действительная потеря давления при прохождении расчетного расхода через гидроаппарат: Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - паспортное значение потери давления при проходе через гидроаппарат номинального паспортного расхода; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - действительное значение расхода, проходящего через гидроаппарат. 1. Предохранительный клапан ПКПД20-20, имеющий техническую характеристику: номинальное давление - 20×10­6 Курсовая: Разработка следящего гидропривода >6,3×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; номинальный расход – 16,7×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода >10×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; потеря давления – 0,3×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; объемный расход утечек – 2,5×10-6Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; диаметр условного прохода – 0,02м; масса – 7,8кг. Потеря давления жидкости при прохождении каналов предохранительного клапана: Курсовая: Разработка следящего гидропривода . 2. Дроссель ДВП – 16, имеющий техническую характеристику: номинальное давление - Курсовая: Разработка следящего гидропривода >Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; номинальный расход - Курсовая: Разработка следящего гидропривода >10×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; потеря давления – 0,25×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; объемный расход утечек – 4,1×10-6Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; диаметр условного прохода - 16×10-3м; диаметр основного золотника дросселя - 18×10-3м; максимальный ход основного золотника – 3,5×10-3м; масса – 0,8кг. Потеря давления жидкости при прохождении каналов дросселя: Курсовая: Разработка следящего гидропривода . 3. Гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением В16, имеющий техническую характеристику: номинальное давление - Курсовая: Разработка следящего гидропривода >Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; номинальный расход - Курсовая: Разработка следящего гидропривода >10×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; потеря давления – 0,3×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; объемный расход утечек – 2,6×10-6Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; диаметр условного прохода - 16×10-3м; масса – 7,5кг. Потеря давления жидкости при прохождении каналов гидрораспределителя: Курсовая: Разработка следящего гидропривода . 4. Двухсторонний гидравлический замок ГМ3 10/2, имеющий техническую характеристику: номинальное давление - Курсовая: Разработка следящего гидропривода >Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; номинальный расход - Курсовая: Разработка следящего гидропривода >10×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; потеря давления – 0,5×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; диаметр условного прохода – 0,01м; масса – 1,8кг. Потеря давления жидкости при прохождении каналов гидравлического моста: Курсовая: Разработка следящего гидропривода . 5. Фильтры, имеющие технические характеристики: приемный фильтр ФВСМ63: номинальный расход – 16,7×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода >6,3×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; потеря давления – 0,007×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; диаметр условного прохода – 0,063м; точность фильтрации – 80мкм; масса – 6кг. напорный фильтр 2ФГМ32: номинальное давление - 32×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода >6,3×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; номинальный расход – 11×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода >10×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; потеря давления – 0,1×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; диаметр условного прохода – 0,027м; точность фильтрации – 10мкм; масса – 6,5кг. сливной фильтр ФС100: номинальное давление – 0,63×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; номинальный расход – 16,7×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; потеря давления – 0,1×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; диаметр условного прохода – 0,032м; точность фильтрации – 25мкм; масса – 4,5кг. Потеря давления жидкости: Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода . 6. Манометры МПТ-60, имеющие технические характеристики: контролируемое давление - 0,1.40МПа; класс точности – 1,5; масса – 0,2кг. 7. Реле давления БПГ62-11, имеющие технические характеристики: контролируемое давление - 0,8.10МПа; объемные расход утечек 0,33×10-6Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; масса – 0,2кг. После определения расчетных значений потерь давления в каждом гидроаппарате рассчитываем суммарные потери в гидроаппаратуре, установленной в нагнетательной линии АБ (Курсовая: Разработка следящего гидропривода ) и в сливной линии ВГ (Курсовая: Разработка следящего гидропривода ). Курсовая: Разработка следящего гидропривода =(0,108+0,104+0,0025+0,0826+0,413)×106=0,710×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Курсовая: Разработка следящего гидропривода =(0,413+0,104+0,0359+0,057)×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода . 6 РАСЧЁТ СУММАРНЫХ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В НАГНЕТАТЕЛЬНОМ И СЛИВНОМ ТРУБОПРОВОДАХ Суммарные потери давления при прохождении жидкости как в нагнетательном, так и в сливном трубопроводах состоят из потерь давления по длине трубопровода Курсовая: Разработка следящего гидропривода , в местных гидравлических сопротивлениях Курсовая: Разработка следящего гидропривода , и в гидроаппаратуре Курсовая: Разработка следящего гидропривода , установленной в рассматриваемых трубопроводах. Так как участки сопротивления соединяются последовательно, то суммарные потери в нагнетательной или сливной линиях гидросистемы определяются алгебраическим суммированием всех потерь давления в элементах трубопровода. Суммарные потери давления в нагнетательном трубопроводе (на участке АБ) Курсовая: Разработка следящего гидропривода (0,014+0,022+,710)×106=0,746×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Суммарные потери давления в сливном трубопроводе (на участке ВГ) Курсовая: Разработка следящего гидропривода (0,014+0,020+0,610)×106=0,644×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода . 7 ВЫБОР ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ Выбрать из справочника источник питания гидросистемы с необходимыми параметрами можно только после определения расчетных значений необходимых давления и расхода на выходе из насосной установки. Т.к. в качестве исполнительного органа используется гидроцилиндр с двухсторонним расположением штоков, то расчетное давление на выходе из насосной установки определяется : Курсовая: Разработка следящего гидропривода 0,746×106+6,3×106+0,644×106=7,7×106Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Расчетный расход на выходе из насосной установки: Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - расчетное значение расхода на входе в исполнительный орган; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - суммарный расход утечек жидкости через капиллярные щели кинематических пар гидроаппаратов, установленных в нагнетательной линии АБ ( внутренние утечки аппаратов ); Курсовая: Разработка следящего гидропривода - расход, затраченный на функционирование регуляторов потока. Курсовая: Разработка следящего гидропривода =10×10-4+(2,5×10-6+2,6×10-6+1,5×10-6+0,33×106×3)+ +4,1×10-6=10,14×10-4Курсовая: Разработка следящего гидропривода . В качестве источника питания выбираем пластинчатый насос с нерегулируемым рабочим при соблюдении следующих условий: Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно паспортные номинальные значения давления и производительности ( подачи ) насоса на выходе. Выбираем пластинчатый насос с нерегулируемым рабочим БГ 12-24М, имеющий техническую характеристику: - номинальное давление – Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; - номинальная производительность - Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; - рабочий объем - Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; - частота вращения ротора – 25 об/с; - объемный КПД – 0,88; - механический КПД – 0,87; - общий КПД – 0,77; - масса – 22 кг. 8 РАСЧЁТ ВЫСОТЫ ВСАСЫВАНИЯ Уравнение равновесия давлений во всасывающем трубопроводе- Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - потери давления по длине Курсовая: Разработка следящего гидропривода всасывающего трубопровода; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - расчетные потери давления в приемном фильтре; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - давление от столба жидкости во всасывающем трубопроводе; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - перепад давлений, обеспечивающий всасывающую способность насоса. Расчет высоты всасывания осуществляется при условии обеспечения во всасывающей трубе ламинарного режима ( допускаемая скорость движения жидкости Курсовая: Разработка следящего гидропривода ) и перепада давлений Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Объемный расход жидкости во всасывающем трубопроводе: Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - номинальная производительность насоса; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - объемный КПД насоса. Расчетное значение высоты всасывания Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где параметры подставляются в следующих размерах: Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода ,Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода -.,Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода -.,Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Высота всасывания Курсовая: Разработка следящего гидропривода входит в зависимость при определении Курсовая: Разработка следящего гидропривода , поэтому Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Гидравлический расчет всасывающего трубопровода. Расчётное значение внутреннего диаметра трубы Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Q - расчётный объёмный расход жидкости в трубопроводе, Курсовая: Разработка следящего гидропривода [u]- допускаемая скорость движения жидкости, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода - диаметр трубы, м. Для сливного трубопровода допускаемая скорость движения жидкости принимается [u]=2м/с, а для всасывающего- Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Выбираем внутренний диаметр бесшовной холоднодеформируемой трубы так, чтобы действительный внутренний диаметр трубы Курсовая: Разработка следящего гидропривода был равен расчётному значению Курсовая: Разработка следящего гидропривода или больше него, т.е. Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода мм. После выбора трубы определяем действительную скорость движения жидкости во всасывающем трубопроводе: Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Т.к. во всасывающем трубопроводе ламинарный режим движения жидкости, то коэффициент сопротивления l=Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - число Рейнольдса. Число (критерий) Рейнольдса Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Итак, Курсовая: Разработка следящего гидропривода 9 РАСЧЁТ НАГНЕТАТЕЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ Прочностной расчет трубопровода заключается в определении толщины стенки трубы из условий прочности. Труба рассматривается как тонкостенная оболочка, подверженная равномерно распределенному давлению Курсовая: Разработка следящего гидропривода . С достаточной для инженерной практики точностью минимально допустимая толщина стенки определяется: Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - толщина стенки трубы, м; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - расчетное давление на выходе из насосной установки,Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - внутренний паспортный диаметр трубы, м; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - допускаемое напряжение,Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Для труб, выполненных из стали 20, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Из справочников толщина стенки трубы выбирается так, чтобы действительная толщина стенки трубы Курсовая: Разработка следящего гидропривода несколько превышала расчетное значение Курсовая: Разработка следящего гидропривода , т.е.Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Курсовая: Разработка следящего гидропривода По таблице 3.2 выбираем трубу с параметрами: Курсовая: Разработка следящего гидропривода мм, Курсовая: Разработка следящего гидропривода мм > 1,16 мм. 10 ВЫБОР ПРИВОДНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В качестве приводного электродвигателя обычно используется трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором общепромышленного применения. Электродвигатель выбираем при соблюдении следующих условий: Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно номинальные паспортное и расчетное значения активной мощности на валу ротора насоса; Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно номинальные паспортные значения частоты вращения роторов электродвигателя и насоса. Расчетная номинальная мощность на валу ротора насоса при дроссельном регулировании скорости Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - расчетная мощность на валу ротора насоса, кВт; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - расчетное значение номинального давления на выходном штуцере насоса ( точка А ), МПа; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - значение номинальной производительности ( подачи ) на выходном штуцере насоса ( точка А ), м3/с; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - общий КПД выбранного типоразмера насоса. Курсовая: Разработка следящего гидропривода кВт. Из каталога [1] выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором 4А132М4У3, имеющий следующую техническую характеристику: номинальная мощность - 11 кВт>10,14 кВт; синхронная частота вращения - 25 об/с=Курсовая: Разработка следящего гидропривода =25 об/с; масса – 100 кг. 11 РАСЧЁТ МЕХАНИЧЕСКИХ И СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК При дроссельном регулировании скорости вывод уравнения механических и скоростных характеристик гидропривода осуществляется из условия равновесия сил, действующих на исполнительный орган привода, и уравнения неразрывности потока рабочей жидкости. Уравнение сил, действующих на поршень гидроцилиндра, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Для гидроцилиндра с двухсторонним расположением штоков одинакового диаметра эффективные площади поршня со стороны нагнетательной и сливной полостей гидроцилиндра равны, т.е.Курсовая: Разработка следящего гидропривода , тогда Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - давление на входе в гидроцилиндр, Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; тогда Курсовая: Разработка следящего гидропривода - давление на выходе из гидроцилиндра, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Уравнение давлений имеет вид Курсовая: Разработка следящего гидропривода , или Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно суммарные потери давления жидкости в нагнетательном и сливном трубопроводах,Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - расчетный перепад давления на гидроцилиндре,Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Уравнение неразрывности жидкости для нагнетательного трубопровода- Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно скорости движения жидкости в элементах нагнетательного трубопровода и скорость движения поршня; Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно площади поперечного сечения отдельных элементов нагнетательного трубопровода и эффективная площадь поршня гидроцилиндра. Тогда Курсовая: Разработка следящего гидропривода , Курсовая: Разработка следящего гидропривода но Курсовая: Разработка следящего гидропривода , следовательно, Курсовая: Разработка следящего гидропривода , или Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Для дросселя можно записать: Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - площадь проходного отверстия дросселя по условному проходу, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Так как скорость потока жидкости входит в формулу потерь давления в квадратичной зависимости, то определенные ранее потери давления жидкости в соответствующих элементах трубопровода нужно умножить на коэффициенты: Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Суммарные потери давления жидкости в нагнетательном трубопроводе могут быть выражены зависимостью Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - коэффициент сопротивления нагнетательного трубопровода, Н·с 2/м, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Аналогично могут быть выражены суммарные потери давления жидкости в сливном трубопроводе ( участок ВГ ): Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - коэффициент сопротивления сливного трубопровода, Н·с2/м, Курсовая: Разработка следящего гидропривода - коэффициент сопротивления дросселя, Н с2, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Тогда уравнение равновесия сил, действующих на поршень гидроцилиндра примет вид Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Отсюда скорость движения поршня ( штока ) гидроцилиндра, м/с, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода ; Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Механические и скоростные характеристики гидроприводов рассчитываем для заданного диапазона бесступенчатого регулирования скорости движения поршня ( штока ) гидроцилиндра от Курсовая: Разработка следящего гидропривода до Курсовая: Разработка следящего гидропривода . В зависимости от заданных пределов регулирования скорости движения поршня ( штока) гидроцилиндра определяются максимальная и минимальная площади проходного сечения дросселя по условному проходу. Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно заданные пределы изменения скорости движения поршня ( штока ) гидроцилиндра, м/с; Курсовая: Разработка следящего гидропривода - заданное номинальное усилие на штоке гидроцилиндра, Н; Курсовая: Разработка следящего гидропривода и Курсовая: Разработка следящего гидропривода - соответственно максимальная и минимальная площади проходного сечения дросселя по условному проходу, м2. Курсовая: Разработка следящего гидропривода - расчетное давление на выходе из насоса, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Проверка правильности расчетов: Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Курсовая: Разработка следящего гидропривода - максимальная площадь проходного отверстия выбранного типоразмера дросселя ( определяется по условному проходу дросселя ). Принимая несколько значений Курсовая: Разработка следящего гидропривода в пределах Курсовая: Разработка следящего гидропривода (промежуток Курсовая: Разработка следящего гидропривода разбиваем на несколько значений Курсовая: Разработка следящего гидропривода ), а также изменяя F в пределах Курсовая: Разработка следящего гидропривода , вычисляем параметры механических и скоростных характеристик гидропривода. Максимальное значение усилия сопротивления на штоке гидроцилиндра, при действии которого поршень ( шток ) остановится ( u=0 ), определится из условия. Курсовая: Разработка следящего гидропривода , откуда Курсовая: Разработка следящего гидропривода Методика определения скорости движения поршня гидроцилиндра на основании уравнения равновесия сил, действующих на гидроцилиндр, не учитывает конечную производительность источника питания. Поэтому при подстановке в формулы малых усилий F могут получиться значительные скорости движения поршня ( штока ) гидроцилиндра. В действительности в гидроприводе установлен насос с нерегулируемым рабочим объемом, который имеет конечную паспортную номинальную производительность Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Максимально возможная ( предельная ) скорость движения поршня ( штока) гидроцилиндра определяется: Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Следовательно, расчет скоростей движения поршня имеет смысл производить только до тех пор, пока Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Полученные в результате вычислений данные занесены в таблицу 1. Используя данные таблицы 1, построены механические (естественная и искусственные) характеристики и скоростные характеристики гидропривода (рисунок 2). Курсовая: Разработка следящего гидропривода а) Курсовая: Разработка следящего гидропривода б) Рисунок 2 – Механические ( а ) и скоростные ( б ) характеристики гидропривода Таблица 1 – Параметры механических и скоростных характеристик гидропривода

Усилие

F

на штоке,

Н

Скорость υ движения штока, м/с, при

Курсовая: Разработка следящего гидропривода ,м2

Курсовая: Разработка следящего гидропривода

Курсовая: Разработка следящего гидропривода ,м2

Fмакс=12874

000

FЗ=8157

0,010,360,57

0,75FЗ=6118

0,0120,430,69

0,5FЗ=4079

0,0140,49-

0,25FЗ=2039

0,0150,54-
F=00,0170,592-
12 АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЛИНЕАРИЗОВАННОЙ МОДЕЛИ СЛЕДЯЩЕГО ГИДРОПРИВОДА Цель анализа и синтеза динамической модели следящих гидроприво­дов с дроссельным и объемным регулированием скорости – проверить ус­тойчивость работы гидропривода по характеру переходного процесса и при необходимости определить параметры корректирующих устройств. Гидроприводы , оснащенные гидроаппаратурой с пропорциональным электрическим управлением , имеют стандартные узлы : электронный уси­литель – сумматор БУ2110 и пропорциональный магнит ПЭМ6. Передаточ­ные функции указанных гидроаппаратов: Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода 12.1 Передаточная функция дросселя с пропорциональным электрическим управлением Дроссель состоит из следующих элементов: пропорционального электро­магнита ПЭМ6, гидравлического потенциометра и цилиндрического золотника, выполняющего функции дросселя. Дроссель имеет обратную электрическую связь. Передаточная функция потенциометра Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Кп – коэффициент передачи, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Расход через золотник управления при Хо: Курсовая: Разработка следящего гидропривода где m - коэффициент расхода , m=0,7; d0 – диаметр золотника управления; х0 – максимальный ход золотника управления; Курсовая: Разработка следящего гидропривода – давление на входе в дроссель (то Рвх=РВ). Коэффициент усиления потенциометра по расходу Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Коэффициент усиления потенциометра по давлению Курсовая: Разработка следящего гидропривода

Коэффициент обратной связи

Курсовая: Разработка следящего гидропривода Эффективная площадь основного золотника Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Жесткость пружины основного золотника Курсовая: Разработка следящего гидропривода , где Lз – перемещение основного золотника. Постоянная времени потенциометра Курсовая: Разработка следящего гидропривода где m – масса основного золотника, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Относительный коэффициент демпфирования колебаний Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода где f – приведенный коэффициент вязкого трения, . Передаточная функция основного золотника Курсовая: Разработка следящего гидропривода Т.к. дроссель расположен на выходе исполнительного органа: Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода 12.2 Передаточная функция гидроцилиндра. Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Кгц – коэффициент передачи, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Постоянная времени гидроцилиндра Курсовая: Разработка следящего гидропривода где m – масса подвижных частей (поршня со штоком и рабочего органа машины, Курсовая: Разработка следящего гидропривода (m задается в килограммах , т.е. необходимо принять m×9,81). Сгц – коэффициент динамической жесткости гилроцилиндра, Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Епр – приведенный модуль упругости стенок гидроцилиндра и жидкости, Курсовая: Разработка следящего гидропривода Lгц – длина хода поршня гидроцилиндра. Относительный коэффициент демпфирования колебаний Курсовая: Разработка следящего гидропривода где f – приведенный коэффициент вязкого трения, Курсовая: Разработка следящего гидропривода . Передаточная функция гидроцилиндра может быть представлена: Курсовая: Разработка следящего гидропривода Курсовая: Разработка следящего гидропривода 12.3 Передаточная функция обратной связи по скорости Обратная связь обеспечивается тахогенератором ТД – 101. Его ротор связан с выходным валом (штоком) исполнительного органа привода зубчатой передачей, обеспечивая на выходе при максимальной заданной скорости +24 В. На вход усилителя – сумматора подается напряжение +24 В. Тогда передаточная функция обратной связи Wо.с (Ps) = Kо.с = 1. 12.4 Передаточные функции корректирующих устройств Для повышения запаса устойчивости системы и улучшения качества переходного процесса в систему вводится параллельная коррекция с помощью дифференцирующих звеньев, имеющих следующие передаточные функции: Курсовая: Разработка следящего гидропривода где Т1 и Т2 – постоянные времени корректирующих устройств. Курсовая: Разработка следящего гидропривода Перечень ссылок 1 Анурьев В. И. Справочник конструктора – машиностроителя : В 3 т. – М: Машиностроение, 1980. – Т. З. – 560 с. 2 Башта Т. М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. – М.: Машиностроение, 1982. – 422 с. 3 Свешников В. К., Усов А. А. Станочные гидроприводы: Справочник. – М.: Машиностроение, 1988. – 512 с. 4 Методические указания к курсовой работе по дисциплине “Исполнительные механизмы и регулирующие органы”, Е.Ф. Чекулаев, ДГМА, Краматорск, 2000 Министерство образования и науки Украины Донбасская государственная машиностроительная академия Кафедра ”Автоматизация производственных процессов” Расчетно – пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине “Исполнительные механизмы и регулирующие органы” Выполнил: студент группы АПП97-1 Комаров В .Н.. Руководитель: доцент Чекулаев Е. Ф.

Краматорск 2001


© 2010 БИБЛИОТЕКА РЕФЕРАТЫ