Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Цифровые устройства /

Разработка следящего гидропривода

←предыдущая следующая→
1 2 3 4 



Скачать реферат


оболочка, подверженная равномерно распределенному давлению . С достаточной для инженерной практики точностью минимально до-пустимая толщина стенки определяется:

,

где - толщина стенки трубы, м;

- расчетное давление на выходе из насосной установки, ;

- внутренний паспортный диаметр трубы, м;

- допускаемое напряжение, .

Для труб, выполненных из стали 20, .

Из справочников толщина стенки трубы выбирается так, чтобы действи-тельная толщина стенки трубы несколько превышала расчетное значе-ние , т.е. .

По таблице 3.2 выбираем трубу с параметрами:

мм, мм > 1,16 мм.

10 ВЫБОР ПРИВОДНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

В качестве приводного электродвигателя обычно используется трехфаз-ный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором обще-промышленного применения. Электродвигатель выбираем при соблюдении следующих условий:

;

,

где и - соответственно номинальные паспортное и расчетное значе-ния активной мощности на валу ротора насоса;

и - соответственно номинальные паспортные значения частоты вращения роторов электродвигателя и насоса.

Расчетная номинальная мощность на валу ротора насоса при дроссель-ном регулировании скорости

,

где - расчетная мощность на валу ротора насоса, кВт;

- расчетное значение номинального давления на выходном штуце-ре насоса ( точка А ), МПа;

- значение номинальной производительности ( подачи ) на выход-ном штуцере насоса ( точка А ), м3/с;

- общий КПД выбранного типоразмера насоса.

кВт.

Из каталога [1] выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором 4А132М4У3, имеющий следующую техническую характеристику:

номинальная мощность - 11 кВт>10,14 кВт;

синхронная частота вращения - 25 об/с= =25 об/с;

масса – 100 кг.

11 РАСЧЁТ МЕХАНИЧЕСКИХ И СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

При дроссельном регулировании скорости вывод уравнения механиче-ских и скоростных характеристик гидропривода осуществляется из усло-вия равновесия сил, действующих на исполнительный орган привода, и уравнения неразрывности потока рабочей жидкости.

Уравнение сил, действующих на поршень гидроцилиндра,

.

Для гидроцилиндра с двухсторонним расположением штоков одинакового диаметра эффективные площади поршня со стороны нагнетательной и сливной полостей гидроцилиндра равны, т.е. , тогда

,

где - давление на входе в гидроцилиндр,

;

тогда - давление на выходе из гидроцилиндра,

.

Уравнение давлений имеет вид

,

или

,

где и - соответственно суммарные потери давления жидко-сти в нагнетательном и сливном трубопроводах, ;

- расчетный перепад давления на гидроцилиндре, .

Уравнение неразрывности жидкости для нагнетательного трубопровода-

,

где и - соответственно скорости движения жидкости в элементах нагнетательного трубопровода и скорость движения поршня;

и - соответственно площади поперечного сечения отдельных элементов нагнетательного трубопровода и эффективная площадь поршня гидроцилиндра.

Тогда , но , следовательно, ,

или .

Для дросселя можно записать:

,

где - площадь проходного отверстия дросселя по условному про-ходу, .

Так как скорость потока жидкости входит в формулу потерь давления в квадратичной зависимости, то определенные ранее потери давления жидко-сти в соответствующих элементах трубопровода нужно умножить на ко-эффициенты:

и .

Суммарные потери давления жидкости в нагнетательном трубопро-воде могут быть выражены зависимостью

,

где - коэффициент сопротивления нагнетательного трубопровода, Н•с2/м,

.

Аналогично могут быть выражены суммарные потери давления жид-кости в сливном трубопроводе ( участок ВГ ):

,

где - коэффициент сопротивления сливного трубопровода, Н•с2/м,

- коэффициент сопротивления дросселя, Н с2,

.

Тогда уравнение равновесия сил, действующих на поршень гидроцилин-дра примет вид

.

Отсюда скорость движения поршня ( штока ) гидроцилиндра, м/с,

.

;

;

;

.

Механические и скоростные характеристики гидроприводов рассчиты-ваем для заданного диапазона бесступенчатого регулирования скорости движения поршня ( штока ) гидроцилиндра от до .

В зависимости от заданных пределов регулирования скорости движения поршня ( штока) гидроцилиндра определяются максимальная и минималь-ная площади проходного сечения дросселя по условному проходу.

где и - соответственно заданные пределы изменения ско-рости движения поршня ( штока ) гидроцилиндра, м/с;

- заданное номинальное усилие на штоке гидроцилиндра, Н;

и - соответственно максимальная и минимальная пло-щади проходного сечения дросселя по условному проходу, м2.

- расчетное давление на выходе из насоса, .

Проверка правильности расчетов:

,

где - максимальная площадь проходного отверстия выбранного ти-поразмера дросселя ( определяется по условному проходу дросселя ).

Принимая несколько значений в пределах (про-межуток разбиваем на несколько значений ), а также из-меняя F в пределах , вычисляем параметры механических и скоростных характеристик гидропривода.

Максимальное значение усилия сопротивления на штоке гидроцилиндра, при действии которого поршень ( шток ) остановится ( =0 ), определится из условия.

, откуда

Методика определения скорости движения поршня гидроцилиндра на основании уравнения равновесия сил, действующих на гидроцилиндр, не учитывает конечную производительность источника питания. Поэтому при подстановке в формулы малых усилий F могут получиться значительные скорости движения поршня ( штока ) гидроцилиндра. В действительности в гидроприводе установлен насос с нерегулируемым рабочим объемом, кото-рый имеет конечную паспортную номинальную производительность . Максимально возможная ( предельная ) скорость движения поршня ( штока) гидроцилиндра определяется:

.

Следовательно, расчет скоростей движения поршня имеет смысл произ-водить только до тех пор, пока .

Полученные в результате вычислений данные занесены в таблицу 1. Ис-пользуя данные таблицы 1, построены механические (естественная и искус-ственные) характеристики и скоростные характеристики гидропривода (ри-сунок 2).

а)

б)

Рисунок 2 – Механические ( а ) и скоростные ( б ) характеристики гидро-привода

Таблица 1 – Параметры механических и скоростных характеристик гид-ропривода

Усилие

F

на штоке,

Н Скорость υ движения штока, м/с, при

,м2

,м2

Fмакс=12874 0 0 0

FЗ=8157 0,01 0,36 0,57

0,75FЗ=6118 0,012 0,43 0,69

0,5FЗ=4079 0,014 0,49 -

0,25FЗ=2039 0,015 0,54 -

F=0 0,017 0,592 -

12 АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЛИНЕАРИЗОВАННОЙ МОДЕЛИ СЛЕДЯЩЕГО ГИДРОПРИВОДА

Цель анализа и синтеза динамической модели следящих гидроприво¬дов с дроссельным и объемным регулированием скорости – проверить ус¬тойчивость работы гидропривода по характеру переходного процесса и при необходимости определить параметры корректирующих устройств.

Гидроприводы , оснащенные гидроаппаратурой с пропорциональным электрическим управлением , имеют стандартные узлы : электронный уси¬литель – сумматор БУ2110 и пропорциональный магнит ПЭМ6. Передаточ¬ные функции указанных гидроаппаратов:

12.1 Передаточная функция дросселя с пропорциональным

электрическим управлением

Дроссель состоит из следующих элементов: пропорционального электро¬магнита ПЭМ6, гидравлического потенциометра и цилиндрического золотника, выполняющего функции дросселя. Дроссель имеет обратную электрическую связь.

←предыдущая следующая→
1 2 3 4 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»