Курсовая работа: Расчет гидросистемы с параллельно включенным дросселем
Расчет параллельной гидролинии 1-3
При расчете параллельной гидролинии необходимо
использовать графический метод. Для этого необходимо построить график зависимости
Для того
чтобы построить график необходимо задаться значениями диаметров (от 1 мм до 50 мм) и алгоритму рассчитать значение 
а затем определить необходимый
оптимальный диаметр для параллельной гидролинии, уточнить его по ГОСТу.
Рассчитываем Pзадн
| d | Vдейст | Re | λ | ∆P |
| 0,001 | 611,46 | 76433,12 | 0,019 | 5698909413,78 |
| 0,002 | 152,87 | 38216,56 | 0,023 | 211786988,21 |
| 0,003 | 67,94 | 25477,71 | 0,025 | 30864965,36 |
| 0,004 | 38,22 | 19108,28 | 0,027 | 7870581,04 |
| 0,005 | 24,46 | 15286,62 | 0,028 | 2726994,32 |
| 0,006 | 16,99 | 12738,85 | 0,030 | 1147026,14 |
| 0,007 | 12,48 | 10919,02 | 0,031 | 551538,79 |
| 0,008 | 9,55 | 9554,14 | 0,032 | 292492,22 |
| 0,009 | 7,55 | 8492,57 | 0,033 | 167162,88 |
| 0,01 | 6,11 | 7643,31 | 0,034 | 101342,53 |
| 0,011 | 5,05 | 6948,47 | 0,035 | 64443,11 |
| 0,012 | 4,25 | 6369,43 | 0,035 | 42626,61 |
| 0,013 | 3,62 | 5879,47 | 0,036 | 29144,78 |
| 0,014 | 3,12 | 5459,51 | 0,037 | 20496,68 |
| 0,015 | 2,72 | 5095,54 | 0,037 | 14769,24 |
| 0,016 | 2,39 | 4777,07 | 0,038 | 10869,81 |
| 0,017 | 2,12 | 4496,07 | 0,039 | 8150,03 |
| 0,018 | 1,89 | 4246,28 | 0,039 | 6212,23 |
| 0,019 | 1,69 | 4022,80 | 0,040 | 4805,21 |
| 0,02 | 1,53 | 3821,66 | 0,040 | 3766,16 |
| 0,021 | 1,39 | 3639,67 | 0,041 | 2987,10 |
| 0,022 | 1,26 | 3474,23 | 0,041 | 2394,88 |
| 0,023 | 1,16 | 3323,18 | 0,042 | 1939,03 |
| 0,024 | 1,06 | 3184,71 | 0,042 | 1584,12 |
| 0,025 | 0,98 | 3057,32 | 0,043 | 1304,90 |
| 0,026 | 0,90 | 2939,74 | 0,043 | 1083,10 |
| 0,027 | 0,84 | 2830,86 | 0,043 | 905,34 |
| 0,028 | 0,78 | 2729,75 | 0,044 | 761,71 |
| 0,029 | 0,73 | 2635,62 | 0,044 | 644,76 |
| 0,03 | 0,68 | 2547,77 | 0,045 | 548,87 |
| 0,031 | 0,64 | 2465,58 | 0,045 | 469,70 |
| 0,032 | 0,60 | 2388,54 | 0,045 | 403,95 |
| 0,033 | 0,56 | 2316,16 | 0,046 | 349,02 |
| 0,034 | 0,53 | 2248,03 | 0,046 | 302,88 |
| 0,035 | 0,50 | 2183,80 | 0,046 | 263,92 |
| 0,036 | 0,47 | 2123,14 | 0,047 | 230,86 |
| 0,037 | 0,45 | 2065,76 | 0,047 | 202,69 |
| 0,038 | 0,42 | 2011,40 | 0,047 | 178,57 |
| 0,039 | 0,40 | 1959,82 | 0,048 | 157,85 |
| 0,04 | 0,38 | 1910,83 | 0,048 | 139,96 |
| 0,041 | 0,36 | 1864,22 | 0,048 | 124,47 |
| 0,042 | 0,35 | 1819,84 | 0,048 | 111,01 |
| 0,043 | 0,33 | 1777,51 | 0,049 | 99,27 |
| 0,044 | 0,32 | 1737,12 | 0,049 | 89,00 |
| 0,045 | 0,30 | 1698,51 | 0,049 | 79,99 |
| 0,046 | 0,29 | 1661,59 | 0,050 | 72,06 |
| 0,047 | 0,28 | 1626,24 | 0,050 | 65,06 |
| 0,048 | 0,27 | 1592,36 | 0,050 | 58,87 |
| 0,049 | 0,25 | 1559,86 | 0,050 | 53,38 |
| 0,05 | 0,24 | 1528,66 | 0,051 | 48,49 |
При расчете графическим методом диаметр параллельной гидролинии получился 8 мм, уточняем по ГОСТ 8734-58
Находим Vдейст
режим движения жидкости характеризуют числом Рейнольса
т.к. Re>2320 тип движения жидкости ламинарный
Коэффициент Дарси определяется в зависимости от режима движения жидкости. При ламинарном режиме определяем по формуле Блазиуса
Потери гидродинамического напора или давления определяются формулой Дарси-Вейсбаха.
Коэффициент местного сопротивления выбираем по табл.5 из Методического пособия по выполнению курсовых работ по дисциплинам "Гидравлика, гидравлические машины и гидропривод"
потери давления определяются как сумма потерь по длине и в местных сопротивлениях
Построение напорной, пьезометрической линий
Для наглядного представления гидравлических явлений в напорных трубопроводах, а также для некоторых расчетов строят напорную, пьезометрическую и геометрическую линии. Напорная линия графически представляет изменение полной удельной энергии жидкости направлении ее движения, пьезометрическая линия -потенциальной удельной энергии, а геометрическая -взаимное расположение живых сечений по вертикали.
Для построение напорной, пьезометрической линии используем данные расчетов:
Расчет ударного повышения давления
При мгновенном перекрытии живого сечения трубопровода в нем резко повышается давление, это явление прямого гидравлического удара, при постепенном перекрытии живого сечения трубопровода возникает не прямой гидравлический удар. Повышение давления при прямом гидравлическом ударе определяется формулой Жуковского:
,
где Еж – модуль упругости жидкости,
Еn – модуль упругость материала,
δ - толщина стенки трубопровода
ρ =900 кг/м3;
υ =5 м/с;
Еж =1305 Па;
Еn =2·105·106 Па;
δ =0,002 м
Подбор оборудования
В моей гидросистеме работают следующие оборудования:
Насос
| Расчетные данные | Справочные данные |
|
Q = 1 л/с P = 1,82 МПа |
шестеренный Г11-24 Q = 1,166 л/с Р = 2.5 МПа частота вращения, 1450 об/мин |
Насосами называются машины для создания напорного потока жидкой среды. Этот поток создается в результате силового воздействия на жидкость в рабочей камере насоса.
По характеру силового действия, различают насосы динамические и объемные. В динамическом насосе силовое воздействие на жидкость осуществляется в проточной камере, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса. В объемном насосе силовое воздействие происходит в рабочей камере, периодически изменяющей свой объем и попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.
К динамическим относятся:
1) лопастные: а) центробежные б) осевые
2) электромагнитные
3) насосы трения: а) вихревые б) шнековые в) дисковые г) струйные и др.
К объемным относятся:
1) возвратно поступательные: а) поршневые и плунжерные б) диафрагментальные
2) крыльчатые
3) роторные: а) роторно – вращательные б) роторно поступательные
Шестеренный насос
Шестеренные насосы выполняются с шестернями внешнего и внутреннего зацепления. Наибольшее распространение имеют насосы с шестернями внешнего зацепления. На рис. 1 приведена схема такого насоса. Он состоит из двух одинаковых шестерен — ведущей 2 и ведомой 3, помещенных в плотно охватывающем их корпусе — статоре /. При вращении шестерен в направлении, указанном стрелками, жидкость, заполняющая впадины между зубьями, переносится из полости всасывания в полость нагнетания. Вследствие разности давлений (P2>P1) шестерни подвержены воздействию радиальных сил, которые могут привести к заклиниванию роторов. Для уравновешивания последних в корпусе насосов иногда устраивают разгрузочные каналы 4. Такие же каналы могут быть выполнены и в самих роторах.
Рис 1
Фильтр
| Расчетные данные | Справочные данные |
|
Пропускная способность Q = 1 л/с |
пластинчатый 0,2Г41 – 14 Пропускная способность Q = 1,2 л/с Наименьший размер задерживаемых частиц = 0,2, мм |
Фильтр – это отделитель твердых частиц, в котором очистка происходит при прохождении рабочей жидкости через фильтрующий элемент. В зависимости от конструкции фильтрующего элемента фильтры бывают: щелевые, в которых очистка происходит при прохождении рабочей жидкости через щели фильтрующего элемента; сетчатые, в которых очистка происходит при прохождении рабочей жидкости через ячейки сетки; пористые, в которых очистка происходит при прохождении рабочей жидкости через поры фильтрующего элемента, например через поры керамических, металлокерамических и бумажных элементов.
На рис. 2 показана схема щелевого (пластинчатого) фильтра типа Г41, 1 – пластины, 2 – вал, 3 - промежуточная пластина, 4 – ось, 5 скребки.
Рис.2
Гидроцилиндр
| Расчетные данные | Справочные данные |
| Р = 0,6 МПа | Поршневой гидроцилиндр с двусторонним штоком |
Гидроцилиндры являются простейшими гидродвигателями, которые применяются в качестве исполнительных механизмов гидроприводов различных машин и механизмов с поступательным движением выходного звена. По принципу действия и конструкции гидроцилиндры весьма разнообразны, и применение того или иного типа гидроцилиндра диктуется конкретными условиями работы, назначением и конструкцией той машины, в которой он используется.
Поршневой гидроцилиндр с двусторонним штоком, в котором шток расположен по обе стороны поршня рис 3.
Гидроцилиндры с двусторонним штоком применяются в тех случаях, когда необходимо в обычной схеме подключения гидролинии получить одинаковое усилие и одинаковую скорость при движении штока в обоих направлениях. Однако такие гидроцилиндры увеличивают габариты машины, так как шток выходит по обе стороны корпуса, и более сложны в изготовлении, так как приходится выдерживать строгую концентричность (соосность) нескольких поверхностей: внутренней корпуса, внешней поршня и штока.
Рис 3
Гидрораспределитель
| Расчетные данные | Справочные данные |
|
Q = 1 л/с P = 1,82 МПа |
З74 – 14 Qном = 1,2 л/с Рном = 0,3 – 8 МПа Потери давления 0,2 МПа Утечки через зазоры 0,0009, л/с |
Гидрораспределитель – гидроаппарат, предназначенный для изменения направления потока рабочей жидкости в двух или более гидролиниях в результате внешнего управляющего воздействия.
Гидрораспределитель типа З74 – 14, предназначенного для реверсирования движения рабочих органов станков или других машин с помощью ручного управления. При среднем фиксированном положении обе полости гидродвигателя А и Б и напорная линия соединены с баком. В левом или правом фиксированном положении одна из полостей отсекается от напорной линии и соединяется со сливом, а другая отсекается от слива и соединяется с напорной линией. Гидрораспределители работают на минеральных маслах вязкостью 10 – 60 сСт при температуре до 50 С.
Рис 4
Дроссель регулируемый
| Расчетные данные | Справочные данные |
|
Q = 1 л/с P = 1,82 МПа |
Г77 – 3 Qном = 1,2 л/с Рном = 12,5 МПа |
Гидродроссель – это регулирующий гидроаппарат неклапанного действия, представляющий специальное местное гидравлическое сопротивление, предназначенное для снижения давления в потоке рабочей жидкости, проходящей через него.
Для регулирования скорости перемещения рабочих органов станков и других машин путем изменения расхода рабочей жидкости используют регулируемые гидродроссели двух типов: крановые и золотниковые. На рис. 5 представлена схема кранового дросселя типа Г77 – 3. 1 – втулка, 2 – пробка, 3 рукоятка, А Б В – отверстия.
Рис. 5
Клапан предохранительный
| Расчетные данные | Справочные данные |
|
Q = 1 л/с P = 1,82 МПа |
Г77 – 24 Qном = 1,2 л/с Рном = до 20 МПа |
Гидроклапаном называется гидроаппарат, в котором степень открытия проходного сечения (положение запорно-регулирующего органа) изменяется под воздействием напора рабочей жидкости, проходящей через него, Гидроклапаны бывают регулирующие и направляющие. К регулирующим в первую очередь относятся клапаны давления, предназначенные для регулирования давления в потоке рабочей жидкости.
Предохранительный клапан предохраняет систему от давления, превышающего допустимое.
Принцип действия всех напорных клапанов одинаков и основан на уравновешивании силы давления рабочей жидкости, действующей на клапан, усилием пружины или другим противодействующим устройством, рис 6.
Рис 6
Список использованной литературы
1. Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск, 1976.
2. Полякова Л.Е., Ямпилов С.С., Блекус В.Г., Норбоева Л.К. Методическое пособие по выполнению курсовых проектов и работ по дисциплинам «Гидравлика, гидравлические машины и гидропривод» и задания. – Улан – Удэ, 2006.
