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

21 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

25951. Стоянка для автомобилей (далее автостоянка) - здание, сооружение или специальная открытая площадка, предназначенные только для хранения (стоянки) автомобилей 32.5 KB
  Механизированная автостоянка автостоянка в которой транспортировка автомобилей в места ячейки хранения осуществляется специальными механизированными устройствами без участия водителей.5 Автостоянки закрытого типа для автомобилей с двигателями работающими на сжатом природном газе и сжиженном нефтяном газе встраивать в здания иного назначения и пристраивать к ним а также располагать ниже уровня земли не допускается.7 Хранение автомобилей для перевозки горючесмазочных материалов следует как правило предусматривать на открытых...
25956. Основные конструктивные элементы здания – горизонтальные (перекрытия, покрытия), вертикальные (стены, колонны) и фундаменты, взятые вместе, составляют единую пространственную систему – несущий остов здания 12.15 KB
  Основное назначение несущего остова – конструктивной основы здания – состоит в восприятии нагрузок действующих на здание работе на усилия от этих нагрузок с обеспечением конструкциям необходимых эксплуатационных качеств в течение всего срока их службы. Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания которые совместно обеспечивают его прочность жёсткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции – перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них...
25957. Реконструкция объектов капитального строительства 12.01 KB
  Реконструкция стен здания: Уменьшение несущей способности стен дома происходит изза влияния факторов влияющих на фундамент. Реконструкция фасадов Усиление каменной кирпичной кладки стен Реконструкция стропильной системы и кровельного покрытия Собственно крыша и ее верхний слой кровля подвержены постоянному влиянию большого количества агрессивных факторов. При покрытии кровли мягким материалом – при небольших дефектах выполняются заплатки а при износе демонтируется все покрытиеи после этого выполняется полная реконструкция крыши.
25958. Крупноблочные конструкции 27.5 KB
  Из крупных блоков могут быть смонтированы различные части здания: фундаменты наружные и внутренние стены перегородки и т. ленточных фундаментов и стен подвалов могут применяться не только в крупноблочных домах но и в зданиях с кирпичными и крупнопанельными конструкциями См. наружных стен зданий из блоков изготовленных на основе лёгких и ячеистых бетонов шлакобетон керамзитобетон газобетон и др. Толщина крупноблочных стен назначается от 30 до 60 см в зависимости от теплотехнических и прочностных свойств материала блока и от...
25959. Стены из крупных легкобетонных блоков 27.5 KB
  В наружных стенах из крупных легкобетонных блоков показанных на чертежах типоразмеры основных элементов кладки назначены исходя из двухрядной разрезки в пределах этажа высотой 28 м. Блоки подразделяются на наружные простеночные рядовые и угловые поясные и перемычные подоконные. Внутренние стены возводятся из крупных бетонных блоков однорядной разрезки. Блоки подразделяются на внутренние стеновые перемычные вентиляционные специальные.