Расчёт гидропривода гидравлического пресса

Учитываются местные  сопротивления:

• плавные и резкие повороты потока;
• внезапные сужения и расширения в местах соединения трубопровода с гидробаком, гидродвигателем и фильтрами.

Рассмотрим каждую линию  отдельно. Количество поворотов устанавливаем конструктивно.

Линия xu:   5 плавных поворотов на 30°;

Кпп*xпп = 5*0,1 = 0,5;

Линия ав:   3 плавных поворота на 30°;

Кпп*xпп = 3*0,1 = 0,3;

          1 резкий поворот на 90°;

Кпп*xпп = 2*0,55 = 1,1;

2 плавных поворота  на 60°;

Кпп*xпп = 2*0,2 = 0,4;

Линия ag:   2 плавных поворота на 90°;

Кпп*xпп = 2*0,3 = 0,6;

2 резких поворота на 30°;

Кпп*xпп = 2*0,2 = 0,4;

Линия cz: 1 резкий поворот на 90°;

Кпп*xпп = 1*1,1 = 1,1;

2 плавных поворота  на 60°;

Кпп*xпп = 2*0,2 = 0,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение характеристик  магистральной и вспомогательных 

гидролиний

 

Магистральной гидролинией  называется часть гидросети, представляющая собой совокупность всасывающей, напорной и сливной гидролиний, по которой рабочая жидкость движется от насоса в гидродвигатель и обратно.

Вспомогательными гидролиниями называются параллельные гидролинии (вне  магистральной гидролинии), служащие обычно для отвода части или всей рабочей жидкости; ими являются: линия переливного клапана (при дросселе, включённом последовательно), линия предохранительного клапана (при объёмном регулировании; при дросселе, включённом параллельно), линия регулирующего дросселя, включённого параллельно.

 

Характеристики  магистралей

Пренебрегая потерей давления на участке  трубопровода от насоса до точки ”а”, для магистральной линии гидропривода имеем:

 

 

DP^МАГ = 3,66*10⁶*Q + 0,0012*10¹²*Q² + 0,028*10¹²*Q² + 225*10⁶*Q +

+ 0,0746*10¹²*Q + 0,018*10¹²*Q² + 0,0045*10¹²*Q² + 28,72 МПа +

+ 6,78*10⁶*Q + 0,0022*10¹²*Q² + 0,0045*10¹²*Q² + 700*10⁶*Q +

+ 0,018*10¹²*Q² = 28,72 МПа + 935,44*10⁶*Q + 0,151*10¹²*Q².

 

DP^ag = DP_HK  + 6,78*10⁶*Q + 0,0022*10¹²*Q² + 700*10⁶*Q =

= DP_HK  + 706,78*10⁶*Q + 0,0022*10¹²*Q² .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение потребного давления при “предельном” режиме работы гидропривода

 

Под предельным режимом  работы гидропривода условимся принимать  режим, при котором вся подаваемая насосом жидкость поступает в  гидродвигатель.

Потеря давления на магистральной  линии при максимальном значении объёмного расхода гидродвигателя определяется по формулам:

 

 

Определение подачи насоса

 

Потребная подача определяется как сумма объёмного расхода  через гидродвигатель и утечек в гидроаппаратах (в гидрораспределителе и напорном гидроклапане) при “предельном” режиме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подбор насоса и электродвигателя

 

Регулируемый насос  выбираем из условий:

Наиболее подходящим является насос  НАР – 80/320.

 

Определяем потребную  мощность электродвигателя по формуле:

Электродвигатель выбираем из условия:

Наиболее подходящим является электродвигатель А02-72-6

ГОСТ 13859-68.

Таблица №5: технические  характеристики

Типоразмер  гидронасоса	НАР – 80/320
Рномгн, МПа	35
Qномгн, л/мин	100
qномгн, см3	80
nномгн, об/мин	1500
Nномгн, кВт	64
hогн, %	94
hгн, %	86
Qmaxгн, л/мин	100
Qminгн, л/мин	0
Pmaxгн, МПа	45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уточнение параметров “предельного” режима работы гидропривода

 

Искомые параметры (P,Q) “предельного” режима работы гидропривода определяются по точке пересечения характеристик насоса Р^гн(Q) и магистральной линии DР^маг(Q).

Характеристика магистральной  линии DР^маг(Q) строится по всем точкам:

[DР^гд,0],   [DР₁^маг,Q₁],   [DР₂^маг,Q₂], … .

В случае регулируемого  насоса на точках характеристики Р^гн(Q) соответствующей между Q=Q_max^гд, проводится прямая линия Р^гн(Q), параллельная прямой, проходящей также через указанные точки: [P_ном^гн,(Q_ном^гн/К_гд)] и [0,(Q_ном^гн/К_гд*h_о^гн)].

 

Таблица №6:

 

Q*10-3,  м3/с	0	0,1149	0,3	0,488	0,674	0,844	1,05
Q2*10-6,  м6/с2	0	0,013	0,09	0,238	0,455	0,713	1,097
DРгд, МПа	28,72
К1*Q	0	0,107	0,28	0,46	0,63	0,8	1,01
К2*Q	0	0,002	0,014	0,036	0,069	0,11	0,23
DРмаг, МПа	28,72	28,76	29,42	30,84	32,93	35,5	39,63

 

 

Построение  характеристик параллельной линии  с напорным

гидроклапаном

 

Принять DР^нк соответствующую точке пересечения характеристик Р^гн(Q) и Р^маг(Q), строится характеристика DР^ag(Q).

Давление DР_max^ag, соответствующее точке пересечения характеристик насоса Р^гн(Q) и линии ag Р^ag(Q) должна удовлетворять условию:

 

Таблица №7:

 

Q*10-3,  м3/с	0	0,1149	0,3	0,488		0,674		0,844		1,05
Q2*10-6,  м6/с2	0	0,013	0,09	0,238		0,455		0,713		1,097
DРгд, МПа	35,43
К1*Q	0	0,081	0,21	0,35		0,48		0,6		0,74
К2*Q	0	0,000029	0,0002		0,0005		0,001		0,0016		0,24
DРмаг, МПа	35,43	35,51	35,66	35,78		35,91		36,03		36,17

 

 

 

Определение параметров гидропривода при его регулировании  с заданной максимальной нагрузкой (Т_max)

 

Последовательность операций для определения параметров гидропривода следующая:

а) на характеристике DР^мах(Q) задаются режимные точки 1, 2, 3, 4, 5, соответствующие расходам:

И определяются значения:

Р₁^гн=29,83 МПа;

Р₂^гн=30,21 МПа;

Р₃^гн=31,22 МПа;

Р₄^гн=33,07 МПа;

Р₅^гн=34,86 МПа.

 

б) подача насоса Q^гн (т.е. Q₁^гн; Q₂^гн; Q₃^гн; Q₄^гн; Q₅^гн) определяется по формуле:

где К_гд – количество параллельно соединённых гидродвигателей (обычно К_гд = 1 или К_гд = 2).

Q₁^гн = 1,149*10^-4 м³/с;

Q₂^гн = 0,301*10^-3 м³/с;

Q₃^гн = 0,488*10^-3 м³/с;

Q₄^гн = 0,674*10^-3 м³/с;

Q₅^гн = 0,861*10^-3 м³/с.

 

в) через все режимные точки проводятся прямые линии, параллельные характеристике насоса Р^гн(Q) при q_ном^гн.

 

г) рассчитываются значения регулировочного  параметра (рабочего объёма насоса):

д) рассчитываются дополнительные параметры: V, N^гд, N^гн, h^гн.

Определение параметров гидропривода при его регулировании  с меньшей нагрузкой

 

Для построения статических  характеристик гидропривода необходимы аналогичные таблицы при DР_j^гд=DР^гд_j/4,  j=0, 1, 2, 3, 4.

Методика определения  параметров регулируемого гидропривода при меньших значениях нагрузки следующая.

Характеристика основной магистрали Р^маг(Q) смещается вниз на величину DР^гд(1-j/4), где j=0, 1, 2, 3, 4. Определяются вновь соответствующие режимные точки 1(j), 2(j), 3(j), 4(j), 5(j) как точки пересечения смещённой характеристики DР^маг(Q) с семейством характеристик насоса DР^гн(Q) при q₁^гн; …;q₅^гн.

 

 

Построение  статических характеристик

 

По данным пяти таблиц строятся статические характеристики гидропривода (регулировочная и механическая характеристики).

Регулировочной называется зависимость скорости выходного  электродвигателя (при j=1) от параметра регулирования при условии, что полевая нагрузка неизменна:

V=f(q^гн) при T=idem

Механической называется зависимость гидродвигателя от полезной нагрузки при постоянном значении параметра регулирования:

V=f(T) при q^гн=idem

 

 

 

 

 

 

Приложения.

 

График

 

 

 

 

 

 

 

Стат. Характеристики.

 

 

 

 

Список литературы

1 .Чупраков Ю.И. «Основы  гидро и пневмоприводов»

Изд. «Машиностроение» 1996г.

2. Методическое указание  к курсовой работе по дисциплине  «Гидравлика,

гидравлические машины и гидроприводы»

Изд. ИМИ, Ижевск 1976г.