Гидропривод поступательного движения привода подач горизонтального станка

Для определения наибольшей расчетной нагрузки на рабочий орган станочного оборудования по расчетной схеме составляется уравнение равновесия. Затем определяется действующая расчетная

Гидропривод поступательного движения привода подач горизонтального станка

Дипломная работа

Физика

Другие дипломы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа на тему:

"Гидропривод поступательного движения привода подач горизонтального станка"

 

Оглавление

 

Введение

1. Составление расчетных схем. Определение сил, действующих на гидродвигатель

1.1 Составление расчетной схемы гидродвигателя

.2 Определение наибольшей нагрузки на исполнительный гидравлический двигатель

.3 Составление расчетной схемы гидроцилиндра

. Расчет и выбор основных параметров гидравлических двигателей

.1 Расчет параметров одноштокового гидроцилиндра

3. Расчет требуемых расходов РЖ и полезных перепадов давлений в гидродвигателях (построение диаграмм расходов и перепадов давлений)

3.1 Принципы расчета расходов рабочей жидкости в гидролиниях

.2 Расчет расходов для силовых цилиндров возвратно-поступательного движения

3.3 Построение диаграмм расходов и перепадов давлений

4. Описание разработанной гидравлической схемы

5. Обоснование и выбор рабочей жидкости

6. Расчет параметров и выбор трубопроводов

7. Расчет потерь давления в трубопроводах

. Выбор гидроаппаратуры

8.1 Расчет потерь давления в гидравлических аппаратах

.2 Определение потерь давления в напорной и сливной линиях

.3 Определение наибольшего рабочего давления

.4 Определение объемных потерь

.5 Определение наибольшей производительности насосной станции

.6 Выбор насоса

.7 Определение мощности приводного электродвигателя

.8 Определение коэффициента полезного действия гидравлической системы

.9 Тепловой расчет гидропривода

Литература

 

Введение

 

Гидропривод - это комплекс устройств с одним или несколькими гидродвигателями, предназначенный для приведения в движение механизмов посредствам подачи рабочей жидкости под давлением.

Основные направления развития гидропривода заключаются в улучшении энергетических и эксплуатационных характеристик гидрооборудования, повышении его быстродействия, применении следящего и пропорционального дистанционного управления, обеспечении связи современных электронных систем управления, обеспечении связи современных электронных систем с устройствами гидроприводов.

Гидроприводы широко применяются в современном станкостроении. Они позволяют существенно упростить кинематику станков, снизить их металлоемкость, повысить точность и надежность работы, а также уровень автоматизации.

Гидравлические приводы обеспечивают плавность движения и широкие диапазоны бесступенчатого регулирования скорости исполнительных двигателей, возможность их работы в динамических режимах при частых включениях, остановках, реверсах движения или изменения скорости. При этом качество переходных процессов может контролироваться и изменяться в нужном направлении.

Гидропривод позволяет надежно защитить систему от перегрузок и обеспечивает возможность механизмам работать по жестким упорам, с точным контролем действующих усилий путем регулирования давления. В современных станках с высокой степенью автоматизации цикла гидропривод может обеспечивать до нескольких десятков различных движений. Использование гидропривода открывает широкие возможности для автоматизации рабочих процессов, применения копировальных, адаптивных или программных систем управления.

К преимуществам гидроприводов следует отнести также достаточно высокое значение КПД, повышенную жесткость, самосмазываемость. Однако надежная работа станочных гидроприводов может быть гарантирована только при надлежащей фильтрации рабочей жидкости и ее охлаждении для исключения влияния температурных колебаний в процессе работы, а это повышает стоимость гидроприводов и усложняет их техническое обслуживание.

При конструировании гидроприводов из унифицированных централизовано выпускаемых изделий и правильной эксплуатации их недостатки могут быть сведены к минимуму.

 

1. Составление расчетных схем. Определение сил, действующих на гидродвигатель

 

1.1 Составление расчетной схемы гидродвигателя

 

Для расчета гидравлической системы привода необходимо определить возможную наибольшую нагрузку, которую должен преодолеть гидродвигатель. Для этого необходимо составить расчетную схему и приложить все действующие нагрузки на рабочий орган, т.е. силы резания (для режима рабочего хода), силы трения и инерции (для режима разгона и торможения).

Составляется расчетная схема исполнительного гидравлического двигателя с его условным изображением. Указываются действующие нагрузки, направление движений для различных элементов цикла (рабочих, быстрых, холостых перемещений и т.д.) и обозначаются давления и расходы линий напора и слива.

Расчетная нагрузка, действующая на гидродвигатель, определяется как приведенная сила к штоку гидроцилиндра и равна сумме всех приведенных нагрузок, действующих на рабочий орган станка при соответствующем режиме работы.

Требуемое тяговое усилие, развиваемое исполнительным гидродвигателем, рассчитывается как тяговая сила на штоке гидроцилиндра и равна сумме приведенных нагрузок, действующих на подвижную часть гидродвигателя. Этими нагрузками являются силы давления и противодавления в напорной и сливных полостях, силы трения в самом гидродвигателе и инерционные нагрузки движущихся масс элементов исполнительного гидродвигателя и рабочей жидкости.

Условием выбора гидродвигателя по силовым параметрам является:

.

 

При этом требуемое давление в системе рассчитывается для рабочего хода при действии максимальных полезных нагрузок, а требуемый максимальный расход определяется по максимальной скорости рабочего хода или по максимальной скорости перемещений холостого хода в зависимости от режима работы.

 

1.2 Определение наибольшей нагрузки на исполнительный гидравлический двигатель

 

Для определения наибольшей расчетной нагрузки на рабочий орган станочного оборудования по расчетной схеме составляется уравнение равновесия. Затем определяется действующая расчетная нагрузка и требуемое тяговое усилие, которые должен развивать проектируемый гидропривод, чтобы обеспечить требуемый закон движения рабочего органа станка. Выбрав вид исполнительного гидравлического двигателя в зависимости от графика нагрузки и требуемого закона работы рабочего органа, рассчитывают основные параметры гидродвигателя. При этом расчетная сила давления в полости нагнетания исполнительного гидравлического двигателя выше расчетной нагрузки, действующей на рабочий орган, на величину, необходимую для преодоления усилия противодавления в полости слива и сил трения в гидродвигателе. Это учитывается перепадом давления на исполнительном гидравлическом двигателе и его механическим коэффициентом полезного действия. В данной курсовой работе для упрощения расчетов расчетная нагрузка приравнена к тяговой силе на штоке цилиндра.

 

1.3 Составление расчетной схемы гидроцилиндра

 

На рисунке 1.1 представлена расчетная схема тягового усилия , равного расчетной нагрузке , гидроцилиндра с односторонним штоком главного гидропривода с односторонним штоком главного гидропривода станка с возвратно-поступательным движением, при этом

 

.

 

Рисунок 1.1 - Расчетная схема тягового усилия и расчетной нагрузки гидроцилиндра с односторонним штоком привода подач станка с возвратно-поступательным движением

 

На рабочий орган станка действуют поперечная и продольная составляющие усилия резания (при режиме рабочего хода), равнодействующая реактивных сил направляющих станка, сила тяжести подвижной части, суммарная сила трения в направляющих, суммарная сила инерции движущихся масс (при режиме разгона-торможения) и развиваемое гидроцилиндром тяговое усилие , равное или большее и противоположно направленное расчетной нагрузке .

На поршень и шток гидроцилиндра действуют силы давления и противодавления в полостях напора и слива, сила трения поршня в корпусе цилиндра, сила трения штока в уплотнении и расчетная нагрузка на штоке .

Рабочий орган станка в начале цикла перемещается в режиме разгона с ускорением , затем в режиме рабочего хода с осуществлением процесса резания со скоростью , а обратное движение происходит в режиме холостого хода со скоростью , при этом совершается .

В зависимости от режима работы расчетное тяговое усилие и расчетная нагрузка будут иметь выражения:

а) для рабочего хода

 

 

где - расчетная нагрузка рабочего хода;

 

;

 

- коэффициент трения;

- масса подвижной части рабочего органа;

б) для неустановившегося режима разгона

 

 

где - расчетная нагрузка режима разгона;

 

;

;

 

- ускорение рабочего органа;

- масса подвижной части рабочего органа;

в) для холостого хода

 

 

где - расчетная нагрузка холостого хода;

 

.

 

2. Расчет и выбор основных параметров гидравлических двигателей

 

2.1 Расчет параметров одноштокового гидроцилиндра

 

Если исполнительным двигателем является одноштоковый цилиндр, то рабочие площади полостей напора и слива не равны (рисунок 2.1) и расчетная нагрузка на штоке определяется по выражению

 

,

 

где - полезный перепад давления в гидроцилиндре:

 

.

 

Рисунок 2.1

Похожие работы

1 2 3 4 > >>