95108

Проектирование гидропривода вращения вальцов прокатного стана

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Выбор гидромотора Определение потребного расхода рабочей жидкости через ГМ Определение внутреннего диаметра магистралей ОГП Выбор рабочей жидкости Определение типоразмеров...

Русский

2015-09-20

348 KB

0 чел.

Содержание

Аннотация ……………………………………………………………………………………….4

Исходные данные ……………………………………………………………………………….5

Выбор гидромотора……………………………………………………………………………...6

Определение потребного расхода рабочей жидкости через ГМ ……………………………..6

Определение внутреннего диаметра магистралей ОГП ………………………………………7

Выбор рабочей жидкости ……………………………………………………………………….8

Определение типоразмеров …………………………………………………………………….8

Выбор насоса …………………………………………………………………………………….9

Список литературы …………………………………………………………………………….12

Аннотация

Курсовая работа на тему Проектирование гидропривода вращения вальцов прокатного стана 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 управленя, дополнительных и вспомогательных устройств.

Курсовая работа включает пояснительную записку, выполненную на 11 листах машинописного текста.

THE SUMMARY

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

In the work where are work-principle of scheme and indicate all it elements, calculates parameters of system and select power equipment, apparatus of control, additional and auxiliary equipment, calculate of speed and mechanical characters and dynamic calculate of hydro-drive.

Course work includes explanation note. It done on 11 printing pages and graphic part.

Исходные данные:

  1.  гидромотор с крутящим моментом Мкр=20 Нм и частотой вращения вала nдоб/мин;
  2.  регулируемый объемный насос;
  3.  устройства управления: распределитель с дистанционным управлением, предохранительный клапан;
  4.  вспомогательные устройства: бак и фильтры;
  5.  жесткие гидролинии: напорная (от насоса до гидромотора) –lн=10м.
  6.  Внешние температурные условия: .

Рабочая температура жидкости t=500C. 

Рис. 1.  Принципиальная гидравлическая схема регулирования скорости подачи

  1.  бак
  2.  насос
  3.  фильтр
  4.  распределитель
  5.  гидромотор
  6.  предохранительный клапан

Выбор гидромотора (ГМ)

 При выборе ГМ необходимо установить его тип и рабочий объем qд. Тип ГМ определяется перепадом давления на нем - . Поскольку величины qд и связаны соотношением

                                   ,                                 (1)

то одну из них приходится задавать, а вторую определять из уравнения (1). Рекомендуется назначать параметр . При этом следует учитывать, что применение больших давлений выгодно с точки зрения уменьшения габаритов ОГП, но зато предъявляет повышенные требования к изготовлению насосов и гидромоторов. В нашем случае принимаем величину =5МПа, а гидромотор – пластинчатый, типа МГ. У ГМ этого типа =64 кг/см2= 6,4 МПа, а nд об/мин. С учетом принятого значения  из уравнения (1) определяем

Здесь Мкр=20 Нм.

 По таблице технических данных гидроприводов (10, с. 83) определяем уже типоразмер ГМ, у которого величина =35*0,67=23*5 см3/об. Итак, принимаем: ГМ16-13. У этого ГМ - =35 см3/об; =0,5; =0,75; =0,67, рабочее давление р=5 Мпа, пиковое давление рmах=6,4 Мпа, а максимальный крутящий момент при =5МПа равен 20 Н*м, максимальная частота вращения nд = 2000об/мин.

 У гидромоторов этого типа диапазон изменения частоты вращения вала

 Утечки через дренаж 0,033 л/с.

 Максим. (эффект.) полезная мощность Nп =2,5 кВт=2500 Вт. Вес 1000 Н.

Определение потребного расхода рабочей жидкости через ГМ

Для  того, чтобы вал ГМ мог совершить максимальную частоту вращения nд =2000об/мин,

требуется определенный расход рабочей жидкости, который должен подавать насос. Величина его определяется по формуле   

                                                   (2)

Здесь -коэфф. Пропорциональности перетечек рабочей жидкости в ГМ.

 Величина  определяется по формуле

                                         (3)

Здесь , и - параметры ГМ из паспорта при =5 МПа и =1000об/мин, =0,75.

С учетом этого: ,

а расход

Итак, насос должен обеспечивать максимальный расход в ОГП Q=1,426 л/с*

Определение внутреннего диаметра магистралей ОГП

 Скорость движения рабочей жидкости в магистралях ОГП не следует брать выше значений, указанных в таблице (11, с.29). В общем случае она должна быть такой, чтобы суммарные потери давления в магистралях не превышали 5-6% от давления нагнетания насоса ОГП. Расчетная площадь поперечного сечения магистралей определяется из соотношения

а расчетный диаметр

Окончательная величина диаметра d выбирается из ряда диаметров труб, как ближайшая большая к dp.

 Для нашего случая:

 а) напорная и исполнительная магистраль

.

 Здесь

.

 Принимаем:d=24мм.

 б) сливная магистраль

 Здесь  =2м/с.

.

 Принимаем d=31мм.

Выбор рабочей жидкости

 Подробно о выборе рабочей жидкости см. (3). В нашем случае внешние температурные условия t0, а температура рабочей жидкости t=500C. В таких случаях целесообразно использовать в качестве рабочей жидкости масло индустриальное 20. У этой жидкости температура застывания t=200C, при t=500C вязкость с Ст=0,2см2/с; удельный вес кг/см3.

Определение типоразмеров

  а) распределителя

   В задании на проект сказано, что ОГП должен быть с дистанционным управлением. Типоразмер распределителя определяется из удовлетворения условию

                                                         (4)

где расход рабочей жидкости через распределитель,

       максимальный рекомендуемый расход через распределитель (из паспорта).

Принимаем реверсивный золотник с электрогидравлическим управлением типа Г63-1. Условию (4) удовлетворяет реверсивный золотник 4Г63-15А. Для этого золотника =100л/мин=1,67 л/с; р=до 20 МПа; МПа.

 б) фильтра

  Тип фильтра определяется требуемой тонкостью очистки рабочей жидкости (грубая, нормальная, тонкая и особо тонкая очистка). Кроме того, давление, с которым жидкость будет проходить через него, не превышало допустимое давление для данного типа фильтра. Типоразмер фильтра определяется из условия

                                                             (5)

где  и - соответственно действительный и максимальный рекомендуемый

                             расходы рабочей жидкости через фильтр.

  В нашем случае достаточно иметь грубую очистку рабочей жидкости. Для такой очистки чаще всего применяют пластинчатые фильтры типа Г41. Согласно техническим данным фильтров данного типа (2, табл. 53) нас удовлетворяет фильтр 0,2Г41-43. Его данные: ; =0,2 МПа; р6,4 МПа. Для выполнения условия (5) необходимо два таких фильтра, установленных параллельно.

Выбор насоса

  Выбор насоса сводится к установлению его типа и рабочего объема qн. Для выбора типа насоса надо знать величину необходимого давления нагнетания рн. Применительно к нашему случаю эта величина определяется по формуле

                         .               (6)

  1.  Потери давления в фильтре

     Гидравлическая характеристика фильтра

                                      .                               (7)

Здесь ; - потери давления в фильтре при =Qф= Qмах.  Для нашего случая :

; Qф=Q/2 – так как два фильтра, установленные параллельно.

2.   Потери давления в реверсивном золотнике.

      Гидравлическая характеристика реверсивного золотника

                                                                   (8)    

Здесь ;

                   потери давления в золотнике при Qз= Qмах.  

В нашем случае  

Так как рабочая жидкость через золотник проходит дважды, то величина в формуле(6) удваивается.

  1.   Потери давления в гидромоторе . Эта величина определяется по формуле

                                                               (9)

В нашем случае  qд=35 см3;   Мкр=20 Нм.

                               

  1.  Потери давления в магистралях

Гидравлическая характеристика магистралей

                                         (10)

Напорная ветвь магистрали

При 4000 коэффициент определяется по формуле:

Сливная магистраль

При Re=30004000=0,04.

Суммарная потеря в магистралях

Итак, давление нагнетания рн равно

По величине рн и потребной подаче Q подбираем регулируемый насос типа 11Д. Для нашего случая подходит насос 11Д №5. (3,табл.15.5). у этого насоса Q=1,7л/с.

  1.  Определение статических характеристик гидропривода.

В объемных гидроприводах такого типа регулирование частоты вращения вала гидромотора NП с изменением qн при постоянной нагрузке на гидромоторе, т.е. при Мкр=const.

                                          (10)

и

                                                (11)

 Результаты расчета по этим формулам приведены в табл.1.

 В расчетах

Рис.2

Рис.3

На рис.2 и рис.3 показаны статические характеристики гидропривода с объемным регулированием, при регулировании насосом.

Табл.№1

qн

см3

0

10

20

30

40

50

60

70

nд

об/мин

0

300

600

900

1200

1500

1800

2100

Nп

кВт

0

0,63

1,26

1,83

2,52

3,15

3,78

4,3

 

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., Машиностроение, 1979.                                                        

3. Абрамов Е.И., Колесниченко К.А., Маслов В.Г. Элементы гидропривода. Киев, Техника, 1977.  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36424. Компьютерное моделирование физических процессов 161.5 KB
  При этом судьба каждой частицы разыгрывается с помощью случайного выбора а полученные для множества частиц результаты подвергаются статистической обработке. Метод применяется например при проектировании ядерных реакторов детекторов частиц на ускорителях и обработке получаемых результатов а также во многих других случаях скажем при исследовании распространения мутаций в среде живых организмов. Мы будем изучать естественно очень простой вариант задачи прохождение пучка тяжелых частиц через слой газа состоящего из легких...
36425. Имитационное моделирование систем в MatLab Simulink 180.5 KB
  Пример разработки имитационной модели. Построение словарной модели описательная дескриптивная вербальная модель. Сумма налоговых поступлений от предприятий за моделируемый период накапливается на бюджетных счетах и представляется интегралом: где BDt сумма поступивших в бюджет средств от начала моделирования к моменту t руб.
36426. Программирование в MatLab 140.5 KB
  Листинг 1 содержит файлпрограмму для вывода графиков функции на отрезке [22] для значений параметра . Например для вычисления суммы при различных значениях x потребуется файлфункция текст которой приведен на листинге 2. Файлфункция для вычисления суммы function s=sum10x s=0; for k=1:10 s=sx. Файлфункция negsum см.
36427. Работа с матрицами в Matlab 227.5 KB
  Например матрицу можно ввести следующим образом: набрать в командной строке разделяя элементы строки матрицы пробелами: =[0. Элементы каждой следующей строки матрицы набираются через пробел а ввод строки завершается нажатием на Enter . Другой способ ввода матрицы основан на том что матрицу можно рассматривать как векторстолбец каждый элемент которого является строкой матрицы.
36428. Работа со строками и текстовыми файлами в MatLab 242.5 KB
  Строки записываются в текстовый файл при помощи функции fprintf ее первым входным аргументом является идентификатор файла а вторым добавляемая строка. Если поместить его в конец добавляемой строки то следующая команда fprintf будет осуществлять вывод в файл с новой строки а если n находится в начале то текущая команда fprintf выведет текст с новой строки.txt''wt'; fprintff'текст '; fprintff'еще текст n'; fprintff'а этот текст с новой строки'; fclosef; Листинг 5.3 текст еще текст а этот текст с новой строки Аналогичного...
36429. Австралия и Океания 35.5 KB
  Австралия расположенная в тропиках и субтропиках за исключением о. В некоторых из них часто проходят фестивали и спортивные соревнования поэтому Австралия район и фестивального туризма. Юговосточная Австралия которая протянулась вдоль одного из морей Тихого Океана Тасманова моря. Восточная Австралия район тоже примыкающий к морям Тихого океана Тасманову и Коралловому.
36430. Государственные природные заказники России: статус, режим, функции, задачи, перспективы развития ФЗ и РЗ 26 KB
  Государственными природными заказниками являются территории акватории имеющие особое значение для сохранения или восстановления природных комплексов и их компонентов и поддержания экологического баланса. Режим особой охраны территорий государственных природных заказников 1. На территориях государственных природных заказников постоянно или временно запрещается или ограничивается любая деятельность если она противоречит целям создания государственных природных заказников или причиняет вред природным комплексам и их компонентам. На...
36431. История заповедного дела 26.5 KB
  Большое значение для расширения заповедного дела имел Декрет Совета Народных Комиссаров СССР от 16 сентября 1921 года Об охране памятников природы садов и парков заложивший основы классификации ОПТ. Улучшению работы по формированию ОПТ способствовало принятие федеральных законов Об охране окружающей природной среды 1991 и Об особо охраняемых природных территориях 1995 Сеть ОПТ области формировалась в течение почти 80 лет . Штильмарк выдвинули концепцию в соответствии с которой каждый регион должен обладать системой ОПТ. Впервые...
36432. Туристский спрос и предложение 30.5 KB
  Предложение туристского продукта зависит от многих факторов: количества туристских поставщиков предприятия размещения питания развлечений и т. Компоненты предложения определенного туристского региона могут быть разбиты на 4 основные категории: 1 природные ресурсы 2 инфраструктура 3 материальнотехническая база туризма которая включает: туроператоров и турагентов предприятия размещения предприятия питания и торговли автотранспортные предприятия и т. В состав материальнотехнической базы туризма входят: туроператоры и турагенты...