Расчет двустороннего гидропривода типа квадрант

Система управления.dwg

КП ЭСАПГП 00.00.02 СУ
распределитель (P3-P4) DH-0 18-B
Дроссель (P8-P9) CR-18-B
Логический элемент И AS-18- B (P5-P6-P10-P11)
Логический элемент ИЛИ (P7) OS-18- B
распределитель (P13-P14) DKE-3-18
распределитель (P15-P16) DKER 3-12
Преливной клапан ARE G14 (K1)
КП ЭСАПГП 00.00.00 Г3
Гидравлический привод Система управления
КП ЭиСАПГП 000.018.02 П3

Схема монтажная.dwg

Допустимое снижение давления в гидросети до 4 атм.
При установке прверить герметичность соединений.
Соединительные трубки не перегибать.
Болт М5х80 ГОСТ 7805 - 70
КП ЭСАПГП 00.00.14 СМ
Болт М4х60 ГОСТ 7805 - 70
КП ЭСАПГП 00.00.15 СМ
КП ЭСАПГП 00.00.36 СМ
Гайка М4 ГОСТ 5915 - 70
КП ЭСАПГП 00.00.17 СМ
Гайка М5 ГОСТ 5915 - 70
КП ЭСАПГП 00.00.00 СУ
распределитель DH-0 18-B
Логический элемент И AS-18- B
Логический элемент ИЛИ OS-18- B
распределитель DKE-3-18
распределитель DKER 3-12
Преливной клапан ARE G14
Болт М8х14 ГОСТ 7798 - 70
Квадрант Схема монтажная

Сборочный.dwg

Квадрант Сборочный чертеж
Давление в сети 6 МПа Угол поворота привода 115°
КП ЭСАПГП 00.00.01 СБ
Крышка двигателя передняя
КП ЭСАПГП 00.00.00 СБ
Гидравлический демпфер
Крышка двигателя задняя
Коническая запорная часть
Болт М4х22 ГОСТ 7798 - 70
Болт М4х12 ГОСТ 7798 - 70
Болт М6х18 ГОСТ 7798 - 70
Гайка М6 ГОСТ 5915 - 70
Подшипник 0203 ГОСТ 3189 - 89
Крышка демпфера верхняя
Гайка М4 ГОСТ 5915 - 70

Схема монтажная_спецификация.dwg

Болт М5х80 ГОСТ 7805 - 70
КП ЭСАПГП 00.00.14 СМ
Болт М4х60 ГОСТ 7805 - 70
КП ЭСАПГП 00.00.15 СМ
КП ЭСАПГП 00.00.36 СМ
Гайка М4 ГОСТ 5915 - 70
КП ЭСАПГП 00.00.17 СМ
Гайка М5 ГОСТ 5915 - 70
КП ЭСАПГП 00.00.00 СУ
распределитель DH-0 18-B
Логический элемент И AS-18- B
Логический элемент ИЛИ OS-18- B
распределитель DKE-3-18
распределитель DKER 3-12
Преливной клапан ARE G14
Болт М8х14 ГОСТ 7798 - 70

Пояснительная записка.doc

Министерство образования и науки Украины
Севастопольский Национальный Технический Университет
по дисциплине: “Элементы и системы автоматизированного пневмогидропривода”
Расчет конструктивных параметров модуля .4
Расчет демпфера .. 6
Расчет трения в уплотнениях . 8
Составление логических уравнений описывающих состояние системы управления 12
Выбор элементов гидропривода 13
Гидравлические системы управления (ГСУ) наряду с электрическими и пневматическими системами являются одним из наиболее эффективных средств автоматизации и механизации производственных процессов. За рубежом около 30% всех автоматизированных производственных процессов оснащено ГСУ.
Оснащение ГСУ машин и оборудования составляет: упаковочных машин до 90% сварочных и литейных машин до 70% автоматических манипуляторов до 50% кузнечно-прессовых машин более 30% прачечного оборудования до 40% текстильных и обувных деревообрабатывающего и пищевого оборудования 20%.
Преимущества ГСУ особенно проявляются при механизации и автоматизации следующих наиболее массовых операций: зажима деталей их фиксации квантовании сборке контроле линейных размеров транспортировании упаковки и других что позволяет исключить или свести до минимума участие человека в тяжелых и монотонных операциях при этом производительность труда на операциях возрастает в 15-4 раза.
Широкому внедрению ГСУ в машиностроении способствуют из положительные качества: относительная простота конструкции и эксплуатационного обслуживания низкая стоимость и быстрая окупаемость затрат; надежность работы в широком диапазоне температур при высокой влажности и запыленности окружающей среды; пожаро- и взрывобезопасность; большой срок службы достигающий 10000-20000 ч (10-50 млн. циклов); высокая скорость перемещения выходного звена гидравлических исполнительных устройств; легкость получения и относительная простота передачи энергии возможность снабжения им большого количества потребителей от одного источника; отсутствие необходимости в защитных устройствах при перегрузке.
Момент инерции (кг*м)
Циклограмма работы привода
Тип гидро-демпфера: 1- зависящий от скорости.
Тип двигателя: 2-квадрант
Тип рабочего тела: 2-жидкость.
Количество двигателей: 2-два
Для гидравлического привода в качестве рабочего тела используется минеральное масло с давлением 4 63 Мпа.
Расчет конструктивных параметров модуля.
Диаметр делительной окружности зубчатого колеса
Сила действующая на шток
Приведенная масса приложенная к штоку
Диаметр гидроцилиндра можно рассчитать по формуле [7]:
Где p - давление в гидросистеме. Возьмём р= 6 МПа
Возьмём из стандартного ряда 0063м.
Диаметр условного прохода
Диаметр условного прохода проверяют по условию что скорость потока жидкости не должна превышать 6мс из условия:
Где Vду – скорость потока через диаметр условного прохода
V- скорость штока цилиндра
Sц – площадь поршня цилиндра dду – диаметр условного прохода.
Условие выполнено 3.946
Толщину стенок корпуса гидроцилиндра находят из выражения:
Где sр-допустимое напряжение растяжения материала
Р - давление в гидроцилиндре
Rн Rо – наружный и внутренний радиус корпуса цилиндра.
Толщину крышек гидроцилиндра определяют по формуле:
С учетом возможных механических повреждений толщина крышек гидроцилиндров должна быть не менее 06 мм поэтому t=6 мм
Где sр- допустимое напряжение растяжения материала корпуса
D – диаметр цилиндра
Р –рабочее давление среды.
- число двойных ходов в минуту
Расчет необходимой мощности и расхода привода
Потребляемая мощность
Расчет и выбор конструктивных параметров гидравлического демпфера.
Уменьшение скорости исполнительного органа модуля при подходе к точке позиционирования (безударная остановка) часто обеспечивается применением гидравлических демпферов создающих усилие торможения.
В этой работе будет проведен расчет гидравлического демпфера у которого коэффициент демпфирования в основном зависит от координаты запорного элемента.
где dп- диаметр поршня демпфера 15 мм m -коэффициент динамической вязкости масла l -длина конической запорной части демпфера d1d2 –диаметры запорной части демпфера. Исходя из конструктивных ограничений принимаем мм мм.
Находим необходимую длину конусной части равную ходу штока демпфера из выражения:
Сила торможения демпфера определяется из выражения:
Где М - крутящий момент развиваемый модулем r- радиус расположения демпферов и задается конструктором I- момент инерции модуля a- угол поворота модуля a- угловая скорость модуля.
Определим коэффициент демпфирования
Расчет трения в уплотнениях.
Расчет силы трения в уплотнениях по конструктивным параметрам производят с помощью условного коэффициента трения по формуле [4]:
где Рк – контактное давление по кольцу
l – ширина контакта кольца
D – диаметр уплотнительного кольца
fТ – коэффициент трения определяют по графику на рисунке 7(fТ=0.27).
Момент трения Мт в уплотнении диаметром D определяем из выражения:
Контактное давление определяют по формуле:
где РКО – среднее контактное давление
S – коэффициент передачи давления для резины S = 0.9 0.98
Рс – давление среды.
Среднее контактное давление определяют из выражения:
Где Е – модуль упругости материала для резины Е = 4 .15 Мпа
Кф – коэффициент учитывающий влияние формы сечения на величину РКО для кольца круглого сечения Кф =1.95 для кольца прямоугольного сечения Кф = 1.1.
Значение 0.2 для колец круглого и прямоугольного сечения определяют из выражения:
где d – диаметр сечения кольца
н – высота канавки под уплотнение.
Для манжетных уплотнений =0.01 0.04 а Кф = 0.8 1.0.
Длину контакта определяют из соотношения:
Ка = 3 – коэффициент.
l = 0.54*0.0195 = 0.01053
Составление логических уравнений описывающих состояния системы управления.
Уравнения записывают используя таблицу состояний .
Для каждого выходного сигнала можно составить уравнение устанавливающее его зависимость от входных сигналов. Эти уравнения могут быть записаны в виде совершенно дизъюнктивной нормальной форме (СДНФ) или совершенно конъюнктивной нормальной форме (СКНФ). В дальнейшем будем использовать уравнения - СДНФ.
СДНФ - представляет собой логическую сумму всех конституант единицы для данного выходного сигнала. Конституанта единицы - логическое произведение всех входных сигналов для состояния при котором данный выходной сигнал принимает действительное значение. Произведение должно быть равным единице при подстановке значений входных сигналов соответствующих этому состоянию и принимать нулевое значение для любых других вариантов.
Реализуем схему управления с помощью программы Simens LogoSoft
Выбор элементной базы.
Гидроэлекторостанция – необходима для подачи масла в гидравлическую систему.
Распределительная аппаратура.
распределитель с гидравлическим управлением двухстороннего действия.
Общие характеристики распределителя.
Рабочее давление: 0-10 Бар.
Присоединительные размеры: трубка G18.
Расход (Р=6 бар): 500 лмин.
Минимальное давление управления: 2 Бар.
Элементы схемы управления.
Схема управления построена на 32 распределителях с гидравлическим управлением и пружинным возвратом. Используются нормально закрытые и нормально открытые распределители.
Серия распределителей “3”.
Общие характеристики.
Конструкция: золотникового типа.
Рабочее давление: 0-10 Бар.
Номинальный расход: 500 лмин.
Условный проход: 5 мм.
Монтаж: через отверстия в корпусе.
Маркировка: 438-35 – 32 распределитель НЗ с присоединительным размером G18.
Дроссели с обратным клапаном.
Будем использовать пневмодроссели для регулирования скорости перемещения поршня цилиндра путем изменения их расходной характеристики.
Выбираем дроссели RFU-444 расход свободного потока (дроссель открыт) 550лмин.
Ставится на выходе маслостанции для управеления давлением масла в сети
В ходе данной курсовой работы был расчитан гидравлический привод типа квадрант расчитаны его праметры и гидравлические характеристики.
Также согласно заданию были разработаны общий вид система управления и монтажная схема гидравлической системы.
Библиографический список
Федорец Ю.П. Гидроприводы и гидропневмоавтоматика станков
Федорец В. А. Педченко М. Н. Пичко А.Ф. и др. Под редакцией
В.А. Федорца.- К.: Вища шк. Головное изд-во 1987-375 с.
Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник Е.В. Герц А.И. Кудрявцев. – М.: Машиностроение 1981.-408с.
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Элементы и системы автоматизированного пневмогидропривода” В.П. Поливцев.
Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т23. – 5е изд. - М.: Машиностроение 1980. – 577с.
Свешников В.К. Станочные гидроприводы. Справочник 2-е издание. Свешников В.К. Усов А.А. - М.: Машиностроение. 1988 – 512 с. ил.