Обоснование способа регулирования скорости выходных звеньев гидропривода

 

Скорость выходного звена объемного гидропривода может изменяться регулируемыми гидромашинами (насос, мотор) в гидроприводах с объемным регулированием или с помощью аппаратов, регулирующих расход рабочей жидкости, в гидроприводах с дроссельным регулированием.

Первый способ более экономичен, однако в этом случае требуются регулируемые гидромашины, которые сложны по конструкции, более дороги и, как правило, менее долговечны по сравнению с нерегулируемыми. Быстродействие гидроприводов с объемным регулированием ограничивается временем, необходимым для изменения подачи насоса или рабочего объема гидромотора, которое может составлять несколько десятых долей секунды. В этои случае рекомендуется выполнять гидропривод по закрытой схеме.

При дроссельном способе регулирования в гидросистеме устанавливается регулируемое гидравлическое сопротивле-ние (дроссель или регулятор расхода), которое ограничивает

Цилиндры в основном изготавливают из стальных поковок и труб, реже из чугунного литья.

Кованые стальные цилиндры обычно применяют при давлениях рабочей жидкости, превышающих 20 МПа при длине цилиндра не более 1000 мм. Литые чугунные цилиндры применяют при давлениях не более 10 MПа - серый чугун, более 15 МПа - высокосортный.

Для давлений до 20 МПа обычно применяют цилиндры из труб. Материал труб - сталь, в специальных случаях легированные стали.

Допустимые максимальные напряжения для материалов цилиндров: для серого литого чугуна - 25 МПа; для высокосортного - 40 МПа; для стального литья - 80-100 МПа; для кованной углеродистой стали - 100-120 МПа; для легированной -150 - 180 МПа; для меди и бронзы - 42 МПа.

Приняв материал гидроцилиндра, производят его расчет на прочность. Прочностными расчетами определяются толщина стенки цилиндра и толщина крышки.

Толщина стенки гидроцилиндра, выполненного из хрупких материалов (чугуна), рассчитывается по формуле Ляме

, (5)

где D - внутренний диаметр гидроцилиндра;

[ σ ] - допускаемое напряжение принятого материала;

- рабочее давление в гидроцилиндре.

Для определения толщины стенок гидроцилиндра из вязких материалов (сталь, латунь, бронза, медь) применяется формула

, (6)

где - коэффициент Пуассона (коэффициент поперечной деформации), принимаемый равным: для стали - 0,25-0,30; латуни - 0,26; для алюминиевых сплавов - 0,26-0,33.

Обычно эта формула применяется и дает точные результаты при D/δ ≤ 3,2.

Если принять μ = 0,3, то толщину стенок для стальных гидроцилиндров следует определять по преобразованной формуле, имеющей вид

. (7)

Для расчета толщины стенки гидроцилиндра по безмоментной теории можно применять формулу следующего вида при отношении

, (8)

где п - коэффициент запаса, п = 1,25 - 2,50.

Запас прочности для цилиндров, работающих при давлении до 30 МПа, проверяется по формуле

,

где - предел текучести при рабочей температуре стенки цилиндра;

- напряжение внутреннего волокна стенки цилиндра от давления

, (9)

где - внешний диаметр гидроцилиндра;

D - внутренний диаметр гидроцилиндра;

- условное давление жидкости, превышающее примерно на 20% рабочее давление в цилиндре.

Запас прочности для цилиндра должен быть не менее 3.

Крышки цилиндров могут иметь плоскую или сферическую форму.

Плоская крышка рассчитывается как плоская круглая пластина, защемленная по контуру и нагруженная равномерно-

этими параметрами позволяет правильно эксплуатировать гидросистемы и их отдельные элементы.

В зависимости от вида измеряемого давления приборы разделяются на манометры, вакуумметры и мановакуумметры. Манометрами измеряется избыточное давление, вакуумметрами - вакуумметрическое давление (вакуум), мановакуумметрами - избыточное и вакуумметрическое давление.

По точности показаний все приборы для измерения давления разделяются на классы. Число, обозначающее класс точности прибора, соответствует величине допустимой основной погрешности, выраженной в процентах от предельного значения шкалы прибора.

Приборы для измерения давления делятся на рабочие и образцовые. Конструктивно приборы для измерения давления разнообразны: пружинные, мембранные, электрические, дистанционные.

Манометры подбираются по максимальному ожидаемому давлению в гидросистеме с тем, чтобы при переменных нагрузках рабочее давление не превышало 1/2, а при постоянных нагрузках - 2/3 от верхнего предела по шкале манометра.

Для контроля температуры применяются различные термометры (например, манометрические) и термопары.

Расход рабочей жидкости измеряется преимущественно при испытаниях гпдроприводов. Для этого используются мерные баки и различного рода расходомеры.

Способ измерения расхода с помощью мерного бака заключается в измерении объёма протекающей и мерный бак жидкости за определённый промежуток времени.

Другой способ измерения расхода жидкости основан на использовании зависимости для расхода через дроссель

, (27)

где - коэффициент пропорциональности (расхода);

f - площадь сечения расходного устройства;

- перепад давления;

- плотность жидкости.

подъем груза, зажим на длительный период и т.п.) объем гидробака может быть принят равным 3 - 4 объемам (вместимостям) гидролиний и гидроаппаратов, включенных в них (в т.ч. насоса и гидродвигателя).

Гидробаки могут находиться под атмосферным и под избыточным давлением. Общие технические требования к бакам установлены ГОСТ 16770-86. Рекомендуемые конструкции бака для рабочей жидкости приведены в справочной литературе.

Гидроаккумулятор предназначен для аккумулирования энергии рабочей жидкости. В аккумуляторных гидроприводах гидроаккумуляторы применяют как основные источники энергии рабочей жидкости, в насосных гидроприводах - как дополнительные источники энергии жидкости: при уменьшении мощности насоса до средней мощности гидродвигателя, работающего в режиме периодических пиковых нагрузок при обеспечении мгновенного питания гидродвигателя при перемещении золотника распределителя в одну из рабочих позиций при нулевой подаче насоса; при длительной выдержке гидродвигателя под нагрузкой при практическом отсутствии расхода рабочей жидкости, например, в гидроприводе прессов, зажимных устройств и т.п. Гидроаккумуляторы также применяют для уменьшения пульсации давления в напорных гидролиниях, защиты гидросистем от возможных гидравлических ударов, а также компенсации изменения объема рабочей жидкости при изменении её температуры.

Рекомендуется использовать пневмогидроаккумуляторы типов: АР, АПГ-Б-20, ТГЛ10 843. Вместимость аккумулятора рассчитывается исходя из yтечек в системе, питаемой им, и длительности его действия, определяемой циклограммой работы гидропривода. Общие технические требования к гидроаккумуляторам устанавливает ГОСТ 16769-84.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: