48972

Проект дроссельного делителя потока, рассчитанного на номинальное, максимальное и минимальное давление

Курсовая

Производство и промышленные технологии

1 состоят из корпуса 4 делительного золотника 2 со сменными диафрагмами 1 каждый типоразмер аппарата комплектуется тремя парами диафрагм обеспечивающими три настройки уравнительного золотника 3 и пробок. При равном давлении в отводах золотника 2 и 3 находятся в средних положениях перепады давлений на диафрагмах одинаковы и поток масла из подводного отверстия делясь на две равные части поступает в отводные линии. Если давление в одной из отводных линий например правойувеличивается возрастает давление в правой торцовой полости...

Русский

2013-12-18

394 KB

24 чел.

Содержание

Задание 4

Введение 5

  1.  Описание конструкторской схемы                                                             6
  2.  Основные расчёты конструктивных параметров                                      7
    1.  Определение диаметра подвода                                                                  7
    2.  Определение основных размеров золотника                                             7
    3.  Расчёт дросселя                                                                                             8
    4.  Расчёт уравнительного золотника                                                             10
    5.  Определение площади дросселирующей щели клапана                         11
    6.  Открытие дроссельной щели                                                                     11
  3.  Выбор уплотнений                                                                                      12
  4.  Математическая модель дроссельного делителя потока                        13

Литература                                                                                                          15


Аннотация

В самом курсовом проекте по дисциплине «Гидропривод и гидравлические средства автоматики» разработан и спроектирован дроссельный делитель потока, рассчитанный на номинальное давление , максимальное давление , минимальное давление  и на расход .

За прототип взяли конструкцию делителя расхода типа МКД , т.к. его основные характеристики соответствуют заданным.


Введение

Гидроприводы обеспечивают бесступенчатое регулирование скорости движения механизмов. На базе нормализованной гидроаппаратуры создаются простые и надёжные схемы управления.

Во многих отраслях машиностроения применяют синхронные системы гидроприводов. Валки прокатных станов и текстильных машин, рабочие органы формующих машин, прессов и механических ножниц, аутригеры строительных и дорожных машин, посадочные щитки самолёта, узлы металлообрабатывающих станков, стойки многоопорных грузовых платформ должны функционировать синхронно.

Схемы синхронизации гидродвигателей создаются на базе дроссельных делителей и сумматоров потоков. Используя дросселирование потока жидкости, проектируют автоматические регуляторы, поддерживающие равными расходы жидкости в параллельных потоках (при их разделении или слиянии) независимо от перегрузок.

Достаточно точная синхронность нескольких гидроцилиндров достигается с помощью следящих систем, обеспечивающих независимость работы при различиях в нагрузках, утечках и сжимаемости рабочей жидкости. Конструктивная сложность и дороговизна таких систем, требующих повышенной точности изготовления и дополнительных довольно сложных механических (не силовых) передач, ограничивает их применение.

Гидропередачи с делителями потоков дроссельного типа – наиболее простые средства синхронизации движения рабочих органов машин. Они позволяют почти исключить влияние утечек жидкости в насосах на точность синхронизации; значительно дешевле, чем, например, системы с громоздкими дозаторами или следящими распределителями и гидротахометрами. Дроссельная синхронизация гидродвигателей допустима при больших перепадах нагрузок, преодолеваемых исполнительными органами машин, и осуществима в широком диапазоне скоростей движения гидродвигателей.

Делители можно применять в гидроприводах строительно-дорожных, погрузочно-разгрузочных и сельскохозяйственных машин; в прессах, прокатных станах, самолётах, судах, в металлорежущих станках, подъёмниках, домкратах. Кроме того, они могут использоваться при автоматизации различных технологических и производственных процессов.


1.
 Описание конструкторской схемы

Делители расхода типа МКД по ТУ-053-1839-87 (рис.1) состоят из корпуса 4, делительного золотника 2 со сменными диафрагмами 1, (каждый типоразмер аппарата комплектуется тремя парами диафрагм, обеспечивающими три настройки), уравнительного золотника 3, и пробок. При равном давлении в отводах золотника 2 и 3 находятся в средних положениях, перепады давлений на диафрагмах одинаковы, и поток масла из подводного отверстия, делясь на две равные части, поступает в отводные линии. Если давление в одной из отводных линий (например, правой)увеличивается, возрастает давление в правой торцовой полости золотника 3. Последний смещается влево, увеличивая сопротивление дросселирующей щели 5 и уменьшая сопротивление щели 6 до тех пор, пока давления на выходе из диафрагм 1 не станут опять равными, причём возможные ошибки компенсируются за счет дополнительного осевого смещения золотника 2, изменяющего дросселирование потока в щелях 7 и 8. Поскольку делительная ступень работает при незначительной разнице давлений в отводах, и трение исключается путем вращения золотника 2 под действием потока масла, проходящего через тангенциальные отверстия 9, обеспечивается высокая точность деления. Установкой диафрагм с различными проходными сечениями достигается деление потока на неравные части.

Рисунок 1. Конструкция делителя расхода типа МКД


2. Основные расчёты конструктивных параметров

2.1 Определение диаметра подвода

Размеры определяются по скорости течения жидкости:

;

где  диаметр условного прохода;

      расход рабочей жидкости, где .

При проектировании можно пользоваться ориентировочными практическими рекомендациями допустимой скорости потока жидкости в гидролиниях  в зависимости от давления:

при , .

Условный проход (мм) выбираем равным .

2.2 Определение основных размеров золотника

У большинства золотников отношение диаметра шейки к диаметру золотника имеет следующее отношение:

 [2, стр.125]

Тогда, согласно формуле [2, стр.125] для такого соотношения, диаметр золотника находится следующим образом:

где  допустимая скорость движения жидкости в окнах золотниковых пар,

     , при  по [2, табл.91].

Из рекомендуемой зависимости диаметра золотника от расхода жидкости Q и давления на входе  [2, стр. 124], выбираю диаметр золотника .

,

Применяем диаметр шейки .


2.3 Расчёт дросселя

Эффективность деления потоков жидкости зависит от правильного выбора типа и размеров дросселей и рабочих окон.

Дроссели могут быть выполнены с постоянным проходным сечением и с переменным, изменяющимся от воздействия проходящей жидкости. Наибольшее распространение в делительных клапанах получили дроссели в виде диафрагм, вследствие того, что точность деления мало зависит от вязкости проходящей жидкости.

Для получения стабильного расхода жидкости при возможных колебаниях её вязкости, наиболее целесообразной формой проходного сечения дросселя является круглое отверстие с острыми кромками в тонкой стенке.

Расход через дроссельное отверстие (даифрагму) определяется по следующей формуле:

,

где  коэффициент расхода дросселя (диафрагмы),

      зависит от числа Рейнольдса,  для круглых отверстий диафрагм дросселей;

      площадь дроссельного отверстия, ;

      плотность рабочей жидкости, ;

      перепад давлений на дросселе, .

Наибольшее распространение в системах гидроприводов и гидроавтоматики получили минеральные масла благодаря низкой стоимости, доступности применения в больших количествах, хорошей смазывающей способности и сравнительно большому сроку службы при высоких давлениях.

В качестве рабочей жидкости, конструктивно принимаю марку масла АМГ-10,

у которой , .

.

Определим диаметр дросселирующего отверстия через его площадь:

,

Для диафрагм справедливо равенство связанное с его протяжённостью:

,


2.4
 Расчёт уравнительного золотника

Плунжеры клапанов выполняются цилиндрической формы из стали . Чтобы противостоять воздействию твёрдых частиц, загрязняющих рабочую жидкость, поверхность плунжера цементируется на глубину  и закаливается до твёрдости  . К качеству изготовления плунжеров предъявляются высокие требования, так как незначительные перекосы и искривления формы увеличивают трение и могут привести к защемлению плунжера между трущимися поверхностями. Конусность и овальность цилиндрических поясков плунжера не должны превышать , биение поясков при вращении плунжера в центрах не более .

Согласно формуле [2, стр.125], диаметр золотника находится следующим образом:

Принимаю диаметр золотника .

.

Диаметр шейки принимаем .

Соответственно, длина бурта:

.

Длина шейки:

.

При борьбе с облитерацией на концах золотника делают небольшие канавки:

шириной 0,3…0,8,

глубиной 0,3…0,5,

ширина бурта 0,5…1,5.


2.5
 Определение площади дросселирующей щели клапана

Рабочие окна образуются прямоугольными торцами шеек плунжера распределителя и рядом круглых отверстий, равномерно расположенных по окружности втулки в одной плоскости. Проходные сечения окон имеют форму сегментов, меняющуюся при движении плунжера.

Наибольшая потребная площадь сечения рабочего окна определяется следующим образом [2, стр.125]:

где  коэффициент расхода дросселирующей щели;

      перепад давлений на дросселирующей щели.

     Принимаю .

2.6 Открытие дроссельной щели

Площадь дроссельной щели цилиндрического золотника, у которого рабочее окно образовано цилиндрическим золотником и кольцевой проточкой в гильзе определяется по формуле [2, стр.114]:

,

где  открытие дросселирующей щели (ход золотника), ;

      диаметр данного золотника, .

Следовательно, можно определить ход золотника:


3.
 Выбор уплотнений

Уплотнения станочных гидроприводов должны быть достаточно герметичными, надежными, удобными для монтажа, создавать минимальный уровень трения, иметь небольшие размеры, низкую стоимость и совместимость с рабочей средой.

Выбираю уплотнения резиновыми кольцами круглого сечения.

Эти уплотнения получили широкое применение в гидравлических системах. Герметичность в уплотнениях этого типа достигается при отсутствии давления за счет предварительного (монтажного) сжатия резинового кольца в канавке. При появлении давления в системе кольцо дополнительно деформируется и создаёт плотный контакт с уплотняемой поверхностью.

Кольца круглого сечения не имеют острых кромок, разрушающих масляную пленку и приводящих к сухому трению. Кроме того, кольца круглого сечения меньше подвержены выдавливанию в зазор между уплотняемыми деталями. Выдавливание происходит при давлении, превышающем .

Резиновые уплотнительные кольца круглого сечения по ГОСТ 9833 – 73.


4.
 Математическая модель дроссельного делителя потока

Уравнения расходов:

условие равновесия поршня;

общий баланс расходов;

расход в подводящем канале,

расход в отводящем канале 3,

расход в отводящем канале 4;

Расход через дроссели 1 и 2:

коэффициент через постоянный дроссель;

площадь дросселирующего отверстия дросселей 1 и 2,

плотность рабочей жидкости

потери давления в дросселе 1;

потери давления в дросселе 2;

Расход через рабочие окна 3 и 4:

коэффициент расхода дросселирующей щели;

диаметр поршня;

начальное открытие щели;

перемещение поршня.

Уравнения давлений:

Уравнение движения поршня:

масса поршня;

ускорение поршня;

сила сухого трения;

сила жидкостного трения,

Принимается пропорциональной скорости перемещения поршня ;

гидродинамическая сила,

гидродинамическая сила струи может быть представлена как функция перепада давлений у рабочего окна и площади его проходного сечения,

где  коэффициент местных гидравлических сопротивлений

Основная характеристика дроссельного делителя потока имеет вид:


Литература

1. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение. 1995. – 448 с.: ил. (Б-ка конструктора).

2. Элементы гидропривода: Справочник. Абрамов Е.И., Колиснеченко К.А., Маслов В.Т. – Киев: Техника, 1969.- 320 с.

3. Конструкции элементов гидропривода: методические указания / М.Е. Гойдо, Г.Э. Палей: Под ред. М.Е. Гойдо – Челябинск: ЧПИ, 1984. – 73 с.

4. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х т. Т.2, Т.3. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980. – 557 с., ил.

5. Машиностроительная гидравлика. Т.М. Башта. М.: Машиностроение, 1971. – 672 с.

6. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1982. – 423 с.

7. Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики: Учебное пособие для вузов по специальности “Гидропривод и гидропневмоавтоматика”. – М.: Машиностроение, 1979. – 232 с., ил.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

52259. Рельєф. Тектоніка. Геологічнабудова. Корисні копалини України 50.5 KB
  Корисні копалини України. Корисні копалини України. прищеплювати любов до України географії. Обладнання: Фізична карта України Тектонічна карта України магнітофон жетони гонг штатив молоточок таблиці атлас України 89 класи призи.
52260. Aus der Geschichte der Ukraine 50.5 KB
  Wie geht es euch Kinder Heute beginnen wir ein neues Them zu studieren. Es heißt Die Ukrine gestern und heuteâ. Dieses Them ht 10 Stunden. ber wie ds Them heutiger Stunde ist versteht ihr nch dieser ufgbe.
52261. Австралія – найменший материк Землі. Загальні відомості. Своєрідність географічного положення материка. Історія відкриття і дослідження. Рельєф і корисні копалини 7.75 MB
  Мета: сформувати в учнів загальне уявлення про своєрідність та особливості природи Австралії; продовжити формувати навички складати характеристику географічного положення материка; знайти закономірності розташування форм рельєфу та корисних копалин; розвивати вміння учнів працювати зі схемами атласу і підручника аргументувати свою відповідь у тому числі за допомогою додаткових джерел літератури. Для подальшого вивчення Австралії клас поділяється на групи: 1група. Знаходить на карті крайні точки Австралії і визначає їхні географічні...
52262. Australia. Terra Incognita 178 KB
  Terr Incognit Suggested level B 1 B1 intermedite Inn brmovsk senior techer of English school 5 L' viv Objectives: to get cquinted with ustrlin history geogrphy stte Symbols; to prctice vocbulry; to develop pupils' listening reding nd speking skills; to rouse pupils' interests in the life of ustrlin people. The Ntionl nthem...
52263. Австралійський Союз. Океанія 171 KB
  Мета: продовжити формувати систему знань про Австралію сформувати систему знань про природноресурсний потенціал Австралії і Океанії; систематизувати уявлення учнів про міжнародну спеціалізацію регіонів вдосконалити вміння і навички учнів самостійно працювати з джерелами географічної інформації. Обладнання: політична карта світу фізична карта Австралії фізична карта Океанії атласи учнівські...
52264. АВСТРАЛІЯ – найменший материк Землі. Історія відкриття і дослідження 112 KB
  Визначити географічне положення Австралії, ознайомити учнів з історією відкриття, заселення Австралії європейцями, особливостями рельєфу, корисними копалинами...
52265. Австралія: загальна характеристика, специфіка ЕГП, особливості природи, населення і господарства 222 KB
  Мета: сформувати в учнів систему знань про природноресурсний потенціал австралії; систематизувати уявлення учнів про міжнародну спеціалізацію регіона. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА УМІНЬ Який мореплавець відкрив Австралію Які крайні точки материка Австралія Дайте коротку характеристику географічного положення Австралії. Яка переважаюча форма рельєфу Австралії і чому ІІІ. Про ці та інші особливості Австралії ми дізнаємося на сьогоднішньому уроці.
52266. Австралія. Географічне положення, історія відкриття і дослідження 46.5 KB
  Географічне положення історія відкриття і дослідження. Географічне положення історія відкриття і дослідження. Мета: формувати знання про своєрідність географічного положення Австралії етапи відкриття і дослідження вдосконалювати практичні вміння та навички; пояснювати особливості географічного положення материків; формувати вміння порівнювати географічне положення Австралії та Африки; розвивати пізнавальний інтерес до вивчення теми. Який материк ви вивчали Що вам відомо про Африку Чому вивчення будьякої території починають з...
52267. Музична подорож до Австрії 117.5 KB
  Liebe Freunde Ich freue mich euch zu sehen. In der heutigen Stunde sprechen wirber die Musik und Mozrt. Heute erfhren wir mehrber ds Schffen und Leben dessterreichischen Komponisten. Республіка Австрія існує з 1918 Es besteht us neun Bundeslndern.