Разработка системы синхронизации положения траверсы гидравлического пресса усилием 75000тс

техническую характеристику:

D=25 мм; d=10 мм; =6 мм; =7400 Н; =1,5 ; =0,95; m=1,88 кг при номинальном давлении .

=7400 Н> =2512Н;

=1,5 > =0,1 ;

=6 мм> =4 мм.

Для выбранного типоразмера гидроцилиндра определяем расчётные значе-ния необходимого перепада давления и объёмного расхода жидкости на входе в гидроцилиндр и - на выходе.

Эффективные площади поршня:

;

.

Необходимый перепад давления:

.

Т.к. закрытие и открытие клапана должно проходить в минимальное ко-роткое время, то учитывая минимальное время срабатывания дросселирую-щего распределителя 0,04с необходимая заданная скорость

з=4/0,04=0,1м/с.

Расход жидкости:

;

.

где - необходимый перепад давления, ;

- давление в нагнетательной полости гидроцилиндра, ;

- давление в сливной полости гидроцилиндра, (при выборе гидро-цилиндра предполагается, что );

- диаметр поршня гидроцилиндра, м;

- диаметр штока гидроцилиндра, м;

- механический КПД гидроцилиндра;

и - соответственно объёмные расходы жидкости на входе (в на-гнетательном трубопроводе) и на выходе (в сливном трубопроводе) гидроци-линдра, .

2.3 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТРУБОПРОВОДОВ

Гидравлический расчёт трубопроводов заключается в выборе оптимально-го внутреннего диаметра трубы и в определении потерь давления по длине трубопровода.

Расчётное значение внутреннего диаметра трубы

где Q- расчётный объёмный расход жидкости в трубопроводе,

[]- допускаемая скорость движения жидкости,

- диаметр трубы, м.

Допускаемая скорость движения жидкости в нагнетательном трубопроводе гидропривода выбирается по нормативным данным, в зависимости от рас-чётного перепада давления р на исполнительном органе привода ([]=3м/c).

.

Из справочной литературы [1] выбираем внутренний диаметр бесшовной холоднодеформируемой трубы так, чтобы действительный внутренний диа-метр трубы был равен расчётному значению или больше него, т.е.

Принимаем бесшовные холоднодеформируемые трубы на нагнетательном и сливном трубопроводе:

труба имеющая наружный диаметр 16 мм, толщину стенки 2 мм и внутренний диаметр мм.

Определяем действительную скорость движения жидкости в нагнетатель-ном и сливном трубопроводах:

где Q- объёмный расход жидкости в трубопроводе,

Потеря давления при движении жидкости по нагнетательному трубопро-воду (участок АБ) и сливному трубопроводу (участок ВГ) определяется:

,

где - потеря давления, - коэффициент сопротивления;

- плотность рабочей жидкости, ; - длина участка трубопровода, - внутренний диаметр выбранной трубы, - действительная скорость движения жидкости по участку трубопровода,

Коэффициент сопротивления

;

,

где - число Рейнольдса.

Число (критерий) Рейнольдса

;

где - кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости (масло И-20А), .

2.4 ВЫБОР ГИДРОАППАРАТУРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ

Гидравлическая аппаратура выбирается из справочника при соблюдении следующих условий:

где и - соответственно номинальное паспортное давление гидроап-парата и расчетный перепад давления на исполнительном органе привода;

и - соответственно номинальный паспортный объемный расход гидроаппарата и расчетный максимальный расход на входе в исполнитель-ный орган привода.

Для выбранного типоразмера гидроаппарата определяется действительная потеря давления при прохождении расчетного расхода через гидроаппарат:

где - паспортное значение потери давления при проходе через гидро-аппарат номинального паспортного расхода;

- действительное значение расхода, проходящего через гидроаппарат.

1. Предохранительный клапан ПКПД10-20, имеющий техническую ха-рактеристику:

номинальное давление - 2010¬6 >5,4106 ;

номинальный расход – 6,710-4 >0,9810-4 ;

потеря давления – 0,25106 ;

объемный расход утечек – 210-6 ;

диаметр условного прохода – 0,01м;

масса – 4,5кг.

Потеря давления жидкости при прохождении каналов предохранительного клапана:

.

2. Дросселирующий распределитель с пропориональным электрическим управлением РП6, имеющий техническую характеристику:

номинальное давление –  ;

номинальный расход – >0,4910-4 ;

потеря давления – 1,2 106 ;

объемный расход утечек – 2,510-6 ;

минимальное время срабатывания – 0,04с;

диаметр условного прохода – 610-3м;

диаметр золотника – 910-3м;

максимальное смещение золотника – 110-3м;

диаметр сопла – 0,410-3м;

максимальное смещение заслонки – 0,410-3м;

масса – 0,5кг.

Потеря давления жидкости при прохождении каналов гидрораспределите-ля:

.

3. Двухсторонний гидравлический замок ГМ3 6/3, имеющий техническую характеристику:

номинальное давление –  ;

номинальный расход – >0,4910-4 ;

потеря давления – 0,3106 ;

объемный расход утечек – 0,610-6;

диаметр условного прохода – 0,006м;

масса – 0,8кг.

Потеря давления жидкости при прохождении каналов гидравлического замка:

.

4. Фильтры, имеющие технические характеристики:

приемный фильтр ФВСМ32:

номинальный расход – 6,710-4 >0,9810-4 ;

потеря давления – 0,007106 ;

диаметр условного прохода – 0,032м;

точность фильтрации – 80мкм;

масса – 4кг.

напорный фильтр 1ФГМ32:

номинальное давление - 32106 >9,12106 ;

номинальный расход – 5,310-4 >0,9810-4 ;

потеря давления – 0,08106 ;

диаметр условного прохода – 0,022м;

точность фильтрации – 10мкм;

масса – 5кг.

сливной фильтр ФС25:

номинальное давление – 0,63106 ;

номинальный расход – 4,210-4 ;

потеря давления – 0,1106 ;

диаметр условного прохода – 0,02м;

точность фильтрации – 25мкм;

масса – 1,9кг.

Потеря давления жидкости:

;

.

5. Реле давления ВГ62-11, имеющие технические характеристики:

контролируемое давление – 1..20МПа;

объемные расход утечек 0,810-6 ;

масса – 2,3кг.

Суммарные потери давления при прохождении жидкости как в нагнета-тельном, так и в сливном трубопроводах состоят из потерь давления по длине трубопровода и в гидроаппаратуре , установленной в рассмат-риваемых трубопроводах.

Так как участки сопротивления соединяются последовательно, то суммар-ные потери в нагнетательной или сливной линиях гидросистемы определя-ются алгебраическим суммированием всех потерь давления в элементах тру-бопровода.

Суммарные потери давления в нагнетательном трубопроводе

(0,002+0,0053+20,065+20,003+0,003)106=

=0,143106 .

Суммарные потери давления в сливном трубопроводе

(0,0016+20,065+20,003+0,004)106=0,142106 .

2.5 ВЫБОР ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Выбрать из справочника источник питания гидросистемы с необхо-димыми параметрами можно только после определения расчетных зна-чений необходимых давления и расхода на выходе из насосной уста-новки.

Т.к. в качестве исполнительного органа используется гидроцилиндр с односторонним расположением штоков, то расчетное давление на выходе из насосной установки определяется :

0,143106+25,4106+0,142106=11,1106 .

Расчетный расход на выходе из насосной установки:

,

где - расчетное значение расхода на входе в исполнительный орган;

- суммарный расход утечек жидкости через капилляр-ные щели кинематических пар гидроаппаратов, установленных в нагне-тательной линии ( внутренние утечки аппаратов );

- расход, затраченный на функционирование регуляторов по-тока.

=20,4910-4+210-6+30,810-6+20