Курсовая с практикой на тему Гидравлический привод вращательного действия с пропорциональным регулированием максимального крутящего момента

Содержание:

Введение. 3

1. Гидравлическая схема. 5

2. Расчет параметров и выбор исполнительного механизма. 6

3. Расчет максимального требуемого расхода и выбор насоса. 8

4. Выбор предохранительного клапана. 12

5. Характеристика насосной станции. 14

6. Расчет и построение требуемой механической характеристики. 18

7. Выбор управляющей гидроаппаратуры.. 21

8. Расчет и построение полученной механической характеристики. 23

9. Спроектировать конструкцию мехатронного модуля с
непосредственным монтажом гидрораспределителя и клапана на гидромоторе. 24

Заключение. 26

Список используемой литературы.. 28

Введение:

Гидравлический привод включает в себя:

— гидравлический насос,
который преобразовывает механический потенциал вращений вала привода в
гидравлический потенциал жидкостного потока;

— гидромотор (гидродвигатель),
превращающий энергию гидравлической жидкости в механическое воздействие, для
вращений выходного вала.

Для сообщения этих устройств и движения
рабочей жидкостной среды они имеют специальные гидролинии.

В основе функционирования гидропривода
лежит принцип высокого модуля жидкостной упругости и законе Паскаля. Жидкость в
данном случае имеет минимальную сжимаемость, а по закону измененный уровень
давления жидкости в состоянии покоя передается по другим точкам в такой же
величине. Жесткое соединение между гидравлическим двигателем и гидронасосом
обеспечивается за счет в равной степени высокого модуля жидкостной упругости по
всем гидравлическим узлам.

Известны 2 типа гидропередачи:

— вращательный;

— поступательный.

Их разница заключается в выходном звене,
где вращательный тип присущ работе с гидромотором,
а при поступательном типе двигательным механизмом является гидравлический
цилиндр. На примере экскаватора, гидропередача передвижного и вращательного
приводных механизмов платформы осуществляется по вращательному типу. В то же
время, поворотные действия стрелы экскаватора, его ковша и рукояти имеют
поступательный тип гидропередачи.

Гидропередача не регулируется в случае
четко установленной скорости изменения ведущего и ведомого звена. Если есть
возможность изменять эту скорость, то также можно отрегулировать гидропередачу.
Свойства гидропередачи напрямую определяют свойства гидравлического привода.

Оборудование нерегулируемого типа в своем
составе имеет качающий узел на корпусе (гидрораспределитель с гидравлическим
блоком – валом, 2 видами подшипников и цилиндрами) и крышку. Цилиндры
взаимодействуют с распределяющим устройством через сферическую поверхность.
Насосный агрегат может иметь различное исполнение крышки, а также шпицевые и
шпоночные валы, разностороннее вращение.

Целью работы является расчет гидравлического
привода вращательного действия с пропорциональным регулированием максимального
крутящего момента.

Для достижения цели необходимо решить ряд
задач:

— определить гидравлическую схему;

— произвести расчет параметров и выбор
исполнительного механизма, а также расчет максимального требуемого расхода и
выбор насоса;

— выбрать предохранительный клапан;

— определить насосную станцию и
управляющую аппаратуру;

Технический уровень современного объемного
гидропривода и широкие возможности выбора его отдельных компонентов позволяет
при разработке новой или модернизированной гидрофицированной машины достаточно
полно удовлетворить ряду основных и специфических технических, а также
экономических (ценовых) требований. Конкуренция производителей
гидрооборудования способствует более полному удовлетворению требований по
номенклатуре, гарантийному и сервисному обслуживанию

Заключение:

Гидропривод
получил широкое распространение в области станкостроения. Обусловлено это  главным образом тем, что ГП по сравнению с
другими типами производств (главным образом механическим) имеет более высокую
энергоемкость. Применение гидроприводов позволяет упростить кинематику станков,
снизить металлоемкость, повысить точность, надежность и уровень автоматизации.
Широкое использование гидроприводов в станкостроении определяется рядом их
существенных преимуществ перед другими типами приводов:

1. Высоким быстродействием.

2. Возможностью плавного без ступенчатого регулирования
скорости рабочего органа.

3. Высокая коммутационная способность.

Гидроприводы
обеспечивают возможность работы в динамических режимах с требуемым качеством
переходных процессов, защиту систем от перегрузки и точный контроль действующих
усилий.

С
помощью гидромоторов, поворотных гидродвигателей и гидроцилиндров можно
получить угловые и линейные перемещения без кинематических преобразований.

Недостатки гидроприводов:

1. Невозможность обеспечить высокоточное перемещения
органа 0,01…0,001. Максимальная
точность обеспечиваемая ГП 0,5…1 мм.

2. Недостаточно высокий КПД.

3. Нестабильность свойств рабочей жидкости. Требует
использования спец. устройства для её очищения и охлаждения.

4. Ограниченный диапазон рабочих температур –20 +170 (при
использовании минеральных масел).

Гидравлические
приводы применяются для обеспечения перемещения рабочего органа главного
движения. Применяются они, в основном, когда это движение поступательное и реже
вращательное. В качестве исполнительных двигателей могут использоваться
гидроцилиндры возвратно-поступательного движения и реверсируемые гидромоторы.
При возвратно-поступательном движении оба хода могут быть рабочими с
осуществлением процесса резания с одной и той же скоростью или ход рабочий, а
второй ход холостой без осуществления процесса резания и осуществляющийся с
большой скоростью.

Фрагмент текста работы:

1. Гидравлическая схема Рисунок 2. Гидравлическая схема
гидропривода 2. Расчет параметров и выбор исполнительного механизма

Номинальное
давление в системе Рн=10 МПа. По заданным значениям рабочего объема
и давления в системе и скорости вращения подбираем гидромотор нерегулируемый.

Исходными
данными для расчета являются: крутящий момент М на валу гидромотора и
частота п вращения вала.

Определяем
необходимый рабочий объем гидромотора: м3

По
справочникам и каталогам выбираем гидромотор заданного типа с рабочим объемом,
близким к расчетному — qx.

Наиболее
близкий к этим параметрам является нерегулируемый поршневой гидромотор Vickers
MFB10[2].

Таблица
1. Характеристики аксиально-поршневого гидромотора Vickers MFB10 Модель Максимальный рабочий объем, см3/об Подача, л/мин Частота вращения, об/мин
Ном/Макс Давление бар,
Ном/Макс Крутящий момент
Н*м
Ном/Макс КПД MFB10 21,12 37,9 1800 3200 100 210 32,1 640,2 0,95 Выбор
типа и марки насоса и гидромотора гидропривода обусловлен

рядом параметров и показателей. К основным
параметрам насосов и гидромоторов относятся:

1.
Рабочий объем насоса или мотора – разность наибольшего и наименьшего замкнутого
объема за один оборот вала или двойной ход рабочего органа (q, м3/об
или см3/об).

2. Номинальное давление (Рном) – наибольшее
манометрическое давление, при котором насос работает в течение