95061

Гидропривод горных машин

Курсовая

География, геология и геодезия

Установка Б 68 КП состоит из бурового станка, насосной станции, бурового инструмента, пневмопогрузчика, монтажного гидроцилиндра, подъемника. Установка, раскрепление машины и подача бурового инструмента осуществляется с помощью гидросистемы, работающей от насосной станции.

Русский

2015-09-19

538 KB

5 чел.

13

Министерство  общего  и  профессионального  образования

Российской  Федерации

Санкт-Петербургский  государственный  горный  институт  им.  Г. В.  Плеханова

(технический  университет)

 

Кафедра рудничных стационарных установок

КУРСОВАЯ   РАБОТА

           По дисциплине:       Гидропривод горных машин   

                                                     

   

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

          Тема: Гидропривод модели установки Б 68 КП  

 

 

         Автор: студент гр.   Гму97     ____________________  / Осипенко А. В. /

                   (подпись)   (Ф.И.О.)

          ОЦЕНКА: _____________

         Дата: ___________________

         ПРОВЕРИЛ:

         Руководитель  работы:   профессор /                            /    Маховиков  Б. С.   /               

                                          (должность)      (подпись)                          (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2000

Содержание

[0.0.1] Кафедра рудничных стационарных установок

[0.0.2] КУРСОВАЯ   РАБОТА

[1] Аннотация

[2] Общая часть

[2.0.1] Установка буровая Б 68 КП предназначена для бурения по углю восстающих скважин на высоту этажа. Установка Б 68 КП состоит из бурового станка, насосной станции, бурового инструмента, пневмопогрузчика, монтажного гидроцилиндра, подъемника.

[2.0.2]   Установка, раскрепление машины и подача бурового инструмента осуществляется с помощью гидросистемы, работающей от насосной станции. Дистанционное управление осуществляется  с пульта  на насосной станции с помощью электропривода.

[2.0.3] Машина изготавливается Ново – Горловским машиностроительным заводом.

[2.0.4] Для выбора типа регулирования гидропривода необходимо определить ориентировочную мощность привода:

[2.0.5]  

[3] 2. Выбор гидромотора

[4] 3. Выбор гидравлической аппаратуры и расчёт

[5]     трубопроводов

[5.1] 3.1. Устройства управления

[5.2] 3.2. Расчет трубопроводов

[6] 3.3 Выбор вспомогательных и дополнительных устройств.

[7] 4. Выбор насоса и электродвигателя

[8] 5. Расчёт статических характеристик

[8.0.1] Таблица коэффициентов утечек

[8.1] Скорость холостого хода:

[8.2] 5.1. Механическая характеристика

[8.3] 5.2. Скоростная характеристика

[9] 6. Динамический расчёт гидропривода

[10] Список использованной литературы

Аннотация

Курсовая работа на тему Проектирование гидропривода модели установки Б68КП выполнена в процессе изучения дисциплины Гидравлика и гидропривод.

В работе содержатся описание работы схемы и указание всех ее элементов, расчет параметров системы и выбор силового оборудования, устройств управления, дополнительных и вспомогательных устройств, расчет скоростной и механической характеристики, а также динамический расчет гидропривода.

Курсовая работа включает пояснительную записку, выполненную на 20 листах машинописного текста и графическую часть: чертеж принципиальной гидравлической схемы привода, механической и скоростной характеристик привода, переходной  характеристики, выполненный на листе формата А1.

 

Abstract

Course work “Projecting hydro-drive of feed of bore-mach Б 68 КП”  had done in process of study discipline “Hidro-drive”.

In the work where are work-principle of scheme and indicate all it elements, calculates parametres of system and select power equipment, apparatus of control, additional and auxilliary equipment, calculate of speed and mechanical characters and dinamic calculate of hidro-drive.

Course work includes explanation note. It done on 20 printing pages and graphic part (drow of principle scheme, mechanical and speed characters, transitional characters) on A1 format.

  1.  Общая часть

Установка буровая Б 68 КП предназначена для бурения по углю восстающих скважин на высоту этажа. Установка Б 68 КП состоит из бурового станка, насосной станции, бурового инструмента, пневмопогрузчика, монтажного гидроцилиндра, подъемника.

  Установка, раскрепление машины и подача бурового инструмента осуществляется с помощью гидросистемы, работающей от насосной станции. Дистанционное управление осуществляется  с пульта  на насосной станции с помощью электропривода.

Машина изготавливается Ново – Горловским машиностроительным заводом.

Для выбора типа регулирования гидропривода необходимо определить ориентировочную мощность привода:

 кВт.

Так как мощность привода более 5 кВт, то выбираем объемное регулирование, которое имеет более высокий КПД по сравнению с системами дроссельного регулирования.

 

2. Выбор гидромотора

При выборе гидроцилиндра определяем нагрузку на его выходном звене с учетом сил инерции.

Инерционную и пиковую нагрузки определяем по формулам:

После определения пиковой нагрузки задаемся расчетным давлением  и давлением в сливной линии  по ГОСТ 12445-80 и определяем расчетный диаметр цилиндра по формуле:

где   m - число гидроцилиндров, m = 1;

       

По  ГОСТ 6540-68 принимаем Dп = 200 мм , Dш = 110 мм.

По МН 5334-64 принимаем для уплотнения поршня манжеты резиновые уплотнительные уменьшенного сечения типа 200180;

для уплотнения штока 130 110.

Давление перед гидроцилиндром в функции нагрузки определяем по формуле:

,

где a и b - постоянные величины,

где:  f - коэффициент  трения, f = 0,03;

       p/ - давление на контактную поверхность,  возникающее при монтажном сжатии усов манжеты p/= 2 МПа;

       bп - ширина манжет поршня,

       bш - ширина манжет штока,.

Выдвижение штока:

Находим значения рср и  рmax:

                 

                

Определим расход рабочей жидкости в одностороннем цилиндре при выталкивании:

.

Поскольку цилиндр уплотнен U-образными манжетами, его объемный КПД примем равным единице.

Расход жидкости при выталкивании:

Расход жидкости при максимальной скорости подачи:

3. Выбор гидравлической аппаратуры и расчёт

    трубопроводов

3.1. Устройства управления

В качестве распределителя  выбираем  золотник реверсивный с ручным управлением типоразмера Г 74-24.

Номинальный расход

Номинальное давление .

Потеря давления 

Суммарная утечка

Утечки и потери давления при выталкивании:

Предохранительный клапан типа КПЕ-20:

Номинальный расход

Номинальное давление .

Потеря давления 

Суммарная утечка

Утечки при выталкивании:

Гидрозамок типа ГЗМ 10/3:

Номинальный расход

Максимальный расход

Номинальное давление .

Потеря давления 

Суммарная утечка

Утечки и потери давления при выталкивании:

3.2. Расчет трубопроводов

Принимаем круглые металлические трубы. Ориентировочные значения max скоростей в гидролиниях принимаем:

во всасывающей:

в сливной: 2,0

в нагнетательной: 4,0

Определяем диаметры трубопроводов:

По ГОСТ 8734-58 уточняем полученные значения диаметров:

DТВс=0,034 мм,  DТСл=0,025 мм, DТН=0,02 мм.

По уточненным диаметрам определяем фактическую скорость течения и числа Рейнольдса :

В качестве рабочей жидкости принимаем И-20А, ГОСТ 20799-75. Кинематическая вязкость , плотность ρ=890.

Потери давления:

3.3 Выбор вспомогательных и дополнительных устройств.

К дополнительным и вспомогательным устройствам относятся фильтры и емкости для сбора жидкости.

В качестве фильтра принимаем фильтр сетчатый типа С42-14 по МН 4651-63 пропускной способностью 63 л/мин.

Объем бака ориентировочно равным трехминутной производительности насоса:

Qб=3Qн=3·63=190 л.

Принимаем по ГОСТ12448-80.

4. Выбор насоса и электродвигателя

Находим  давление на выходе из насоса по формуле:

Аналогично рассчитываем требуемую подачу насоса:

              

Для выбора насоса составляем таблицу 1.

                                                  Таблица 1

Тип

насоса

НАР–0,063/20

20

25

157

100

(10…100)

НА-80/320

32

32

157

100

(12,5…1000

Сравнение выбранных типов насосов показывает, что по условиям загрузки наиболее приемлем насос типа НАР-0,063/20. Его мы и выбираем. Параметры насоса:     

 

Объемный КПД для подачи  находим по формуле:

 

при максимальном расходе:

Полный КПД.

При выталкивании:

При максимальном расходе: 

Мощность на валу насоса:

При выталкивании:  

При максимальном расходе и нагрузке:     

Момент на валу насоса без учета скольжения:

При выталкивании:

Максимальный момент на валу насоса: 

Для выбора электродвигателя составляем таблицу 2.

                                                                                                                               Таблица 2

Тип ЭД

%

%

 4А160M4У3

18,5

120,5

277,15

2,2

10,0

157

0,13

Выбираем двигатель 4A160M4У3:

Определим скольжение:

Угловая скорость насоса с учетом скольжения:

Момент на валу насоса с учетом скольжения:

 

5. Расчёт статических характеристик

Таблица коэффициентов утечек

     Таблица 3

Насос

ау=5,51·10-12

Золотник

ау=1,67·10-13

Гидрозамок

ау=0,78·10-13

Предохранительный клапан

ау=2,08·10-13

Определяем полный КПД привода:

Параметр  регулирования  насоса:

Параметры холостого хода:

 

Скорость холостого хода:

5.1. Механическая характеристика

Точки с координатами:

а). V = 0,036  м/с          F = 0;

б). V = 0,033  м/с         F =400 000H.

5.2. Скоростная характеристика

Скоростная характеристика строится по уравнению:

             Зона нечувствительности:

 

Точки с координатами:

а).   = 0.05;                V = 0  м/мин.

б).   = 1;                  V = 2,8  м/мин.

6. Динамический расчёт гидропривода

 Динамический расчет гидропривода проводим при постоянном значении параметра регулирования и изменении нагрузки на гидромотор.

Уравнение динамической характеристики асинхронного двигателя с учетом того, что :

 Уравнение нагрузки электродвигателя:

 Где:    

Уравнение нагрузки гидромотора:

Уравнение движения жидкости в трубопроводе:

Перепишем систему уравнений в безразмерном виде, обозначая:  и вычислим постоянные коэффициенты при средней нагрузке и средней скорости гидромотора. Тогда уравнение асинхронного двигателя имеет вид:

 Уравнение нагрузки электродвигателя:

где: 

 

 

Уравнение нагрузки гидромотора:

Уравнение движения жидкости в трубопроводе:

После вычисления постоянных коэффициентов система уравнений принимает вид:

 

Поскольку производные в статике равны нулю, определяем начальные условия:

Решив систему уравнений (1)-(4), мы получаем следующие результаты:

 

Результаты расчёта на ЭВМ приведены в таблице 3.

Таблица 3

t

Mэ

н

V

Pн

0

0,9

0,982

0,987

0,9

0,02

0,864

0,985

1,136

0,819

0,04

0,743

0,989

1,049

0,767

0,06

0,696

0,985

1,018

0,751

0,08

0,742

0,984

1,007

0,746

0,1

0,746

0,986

1,004

0,744

0,12

0,719

0,986

1,004

0,745

0,14

0,724

0,985

-

0,745

0,16

0,737

0,985

-

0,744

0,18

0,730

0,986

-

0,744

0,2

0,725

0,985

-

0,745

0,22

0,730

0,985

-

0,744

0,24

0,731

-

-

0,744

0,26

0,728

-

-

-

0,28

0,729

-

-

-

0,3

0,730

-

-

-

0,32

0,730

-

-

-

0,34

0,729

-

-

-

0,36

0,729

-

-

-

0,38

0,730

-

-

-

0,4

0,729

-

-

-

0,42

0,729

-

-

-

Пересчитано для построения.

Таблица 4

t

Mэ

н

V

Pн

0

1

1

1

1

0,02

0,96

1,003

1,151

0,91

0,04

0,83

1,007

1,063

0,852

0,06

0,77

1,003

1,031

0,834

0,08

0,82

1,002

1,02

0,829

0,1

0,83

1,004

1,017

0,827

0,12

0,8

1,004

1,017

0,828

0,14

0,805

1,003

-

0,828

0,16

0,82

1,003

-

0,827

0,18

0,81

1,004

-

0,827

0,2

0,806

1,003

-

0,828

0,22

0,81

-

-

0,827

0,24

0,812

-

-

-

0,26

0,809

-

-

-

0,28

0,81

-

-

-

0,3

-

-

-

-

0,32

-

-

-

-

Список использованной литературы

  1.  Ковалевский В.Ф., Железняков И.Т., Бейлин Ю.Е. Справочник по                     гидроприводам горных машин. М., Недра, 1974.

2. Коваль П.В. Гидравлика и гидропривод горных машин. М., Маши-                                                                        

     ностроение, 1979.

3. Абрамов Е.И., Колесниченко К.А., Маслов В.Г. Элементы гидро-

     привода. Киев, Техника, 1977.  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20921. ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ МУЛЬТИВІБРАТОРА 64.5 KB
  2 із зображенням мультивібратора рис. Визначити за допомогою осцилографа амплітуду частоту і шпаруватість сигналу на виході мультивібратора. Часові діаграми роботи мультивібратора показані на рис.
20922. ДОСЛІДЖЕННЯ ІНТЕГРАТОРА 184 KB
  Експериментальне визначення перехідних характеристик інтегратора рис. Натисніть кнопку 20 сек панелі і кнопку С1 Інтегратор відлічуючи по секундоміру стенду час за допомогою U вих виконайте вимірювання зміни в часі вихідної напруги інтегратора. побудуйте перехідні характеристики інтегратора.
20923. ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ, ЩО ВИКОНУЮТЬ ЛОГІЧНІ ОПЕРАЦІЇ 105.5 KB
  Мета роботи: ознайомитися з принципом і режимом роботи логічних елементів. При виконанні роботи визначаються передавальні характеристики логічного елементу при різних опорах навантаження а також складаються таблиці станів для логічних елементів €œІ€ €œНІ€ €АБО€ €АБОНІ€ €ІНІ€. Визначення передавальних характеристик логічних елементів рис. Складання таблиць істинності логічних елементів.
20924. ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИГЕРІВ 241 KB
  При виконанні цієї роботи вивчається дія асинхронного RSтригера а також двох синхронних: Ттригера і JКтригера Порядок виконання роботи Робота виконується на лабораторному стенді ЭС21. Дослідження RS тригера рис. З'єднати входи R і S тригера з клемами панелі Рівень логічний. З'єднати прямий вихід тригера з клемами вольтметра що вимірює вихідний сигнал.
20925. ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІЧИЛЬНИКІВ 1.12 MB
  Порядок виконання роботи Робота виконується на стенді ЭС21 Дослідження двійкового лічильника рис11. З'єднати вхід R лічильника з клемою панелі €œРівень логічний€ а вхід С лічильника з клемою панелі €œІмпульс одиночний€ і з клемою €œВхід€ панелі €œЛічильник імпульсів€. Натисненням кнопки панелі €œІмпульс одиночний€ подавати імпульси на вхід С досліджуваного лічильника. Після подачі чергового імпульсу визначати стан всіх виходів досліджуваного лічильника за допомогою вольтметра €œ U вих.
20926. ДОСЛІДЖЕННЯ ФОТОЕЛЕМЕНТІВ І ФОТОРЕЛЕ 806 KB
  Величина напруги необхідної для зняття характеристик встановлюється за допомогою відповідних потенціометрів а світлового потоку перемикачами розташованими під вікном з фотоелементами. Порядок виконання роботи Зібрати схему дослідження вакуумного фотоелемента СЦВ3 рис. Рис.
20927. ДОСЛІДЖЕННЯ МАЛОПОТУЖНОГО ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ 262 KB
  Накреслити осцилограми напруги на навантаженні при величині струму Iн = 60 мА. Виміряти за допомогою цифрового вольтметра змінну складову напруги на навантаженні і постійну напругу при струмі навантаження Iн = 60 мА. Обчислити коефіцієнт пульсацій випрямленої напруги: де U m – амплітуда змінної складової вихідної напруги. Накреслити осцилограму напруги на навантаженні.
20928. ДОСЛІДЖЕННЯ БІПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА 378 KB
  Для зняття вхідних статичних характеристик транзистора необхідно: а включити тумблери B1 ВЗ В4 В6 В9 B11 вимкнути тумблери В2 В5; тумблер В12 поставити в положення ; б за допомогою ручки РЕГ. Для зняття вихідних статичних характеристик транзистора потрібно: а встановити необхідне значення базового струму регулятором РЕГ.2; б змінюючи напругу Uке через інтервали вказані викладачем вимірювати значення колекторного струму транзистора міліамперметром СТРУМ Iк .
20929. ДОСЛІДЖЕННЯ ОДИНОЧНИХ КАСКАДІВ ТРАНЗИСТОРНИХ ПІДСИЛЮВАЧІВ 97 KB
  Зібрати схему дослідження підсилювача із спільним емітером рис. а BI4 в положення Із спільним емітером ; тумблери В2 В5 В9 BI1 поставити в положення Вкл. Зібрати схему дослідження підсилювача із спільним колектором рис.