Материал: Методические указания и контрольные задания для курсовой работы по дисциплине «Гидравлика» для студентов направления подготовки Агроинженерия. Скоморохов Г.И

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Кафедра ракетных двигателей

Методические указания и контрольные задания

для курсовой работы по дисциплине «Гидравлика» для студентов

направления подготовки 110800.62 «Агроинженерия»

(профиль «Энергоснабжение и электрооборудование

сельскохозяйственных предприятий»)

очной и заочной форм обучения

В

Составитель д-р техн. наук Г.И. Скоморохов

УДК 63-82 (075)

Методические указания и контрольные задания для курсовой работы по дисциплине «Гидравлика» для студентов направления подготовки 110800.62 «Агроинженерия» (профиль «Энергоснабжение и электрооборудование сельскохозяйственных предприятий») очной и заочной форм обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Г.И. Скоморохов. Воронеж, 2014. 22 с.

Методические указания содержат варианты заданий, справочные данные и методические указания для самостоятельной работы при выполнения студентами курсовой работы на тему «Расчёт объёмного гидропривода поступательного движения» по дисциплине «Гидравлика».

Предназначены для студентов 2 и 3 курсов очной и заочной форм обучения.

Курсовая работа оформляется согласно требованиям СТП ВГТУ 62-2007.

Методические указания подготовлены в электронном виде: GIDROAI-2014.doc

Табл. 18. Ил. 6. Библиограф.: 2 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. И.Г. Дроздов

Ответственный за выпуск зав. кафедрой РД, д-р техн. наук, проф. В.С. Рачук

Издаётся по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский

государственный технический

университет», 2014

Содержание

Введение

Гидравлика – наука о законах равновесия и движения жидкости и способах применения этих законов для решения практических задач. Гидравлика дает методы расчета и проектирования разнообразных гидротехнических сооружений (плотин, каналов, водосливов, трубопроводов для подачи всевозможных жидкостей), гидромашин (насосов, гидротурбин, гидропередач), а также других гидравлических устройств, применяемых во многих областях техники.

Особенно велико значение гидравлики в машиностроении. Гидромашины и различного рода гидравлические устройства образуют отдельный тип приводов – гидропривод (ГП), который благодаря определённым преимуществам широко используют в различных металлообрабатывающих станках, на летательных аппаратах (самолетах, вертолетах, ракетах), на сухопутных транспортных машинах (колесных, гусеничных), в строительно-дорожных и подъемно-транспортных машинах, в прокатных станах и прессах, спасательном оборудовании МЧС и т.п.

Применение гидравлического привода и средств гидроавтоматики является одним из перспективных направлений современного развития машиностроения. Около 70 % горных, строительных, дорожных, землеройных, подъемно-транспортных машин и установок оснащены гидроприводом.

Под объемным гидроприводом понимается совокупность устройств, в число которых входит один или несколько объемных гидродвигателей, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин с помощью рабочей жидкости под давлением. Основой гидропривода является объемный насос, который преобразует механическую энергию привода в гидравлическую энергию жидкости. Эта энергия передается по гидравлическим магистралям к рабочим органам (гидроцилилиндры, гидромоторы и т.д), которые совершают полезную работу. Благодаря высокому объемному модулю упругости рабочей жидкости в объемном гидроприводе обеспечивается практически жесткая связь между его входными и выходными органами. Объемный насосный гидропривод с приводом от электродвигателя широко применяется в современных машинах и механизмах.

Это объясняется такими преимуществами гидропривода как:

• высокая компактность при небольших габаритах и массе, приходящейся на единицу мощности;

• возможность реализации больших передаточных чисел;

• хорошие динамические свойства привода; возможность плавного и широкого регулирования скорости движения исполнительного органа;

• надежное предохранение приводного электродвигателя от перегрузок; простота преобразования вращательного и поступательного движения друг в друга; высокое быстродействие и малое время разгона подвижных частей;

• гидропривод легко управляется и автоматизируется.

Благодаря обильной и постоянной смазке гидропривод долговечен и надежен. Он позволяет плавно, в широком диапазоне регулировать движение исполнительного органа, Объемный гидропривод допускает достаточно произвольное расположение его элементов на машине, что чрезвычайно важно для мобильных машин, работающих в сложных условиях.

К недостаткам гидропривода относятся:

• сравнительно невысокий КПД;

• необходимость высокой герметичности гидроаппаратов, а следовательно, точность обработки деталей, что обусловливает их относительно повышенную стоимость;

• возможность нестабильной работы, вызываемой температурными колебаниями вязкости рабочей жидкости.

Гидравлика является инженерной дисциплиной, так как ее выводы направлены на решение технических задач. Это - одна из наук, составляющих фундамент инженерных знаний.

Методические указания содержат рабочую программу курса «Гидравлика» для подготовки студентов по направлению 110800.62 «Агроинженерия», варианты заданий, справочные данные и методические указания для выполнения курсовой работы и самостоятельного изучения дисциплины. Предназначены для студентов очной и заочной формы обучения.

1 Задание и исходные данные для расчёта объёмного гидропривода

Произвести расчёт объёмного гидропривода с дроссельным регулированием на входе и возвратно-поступательным движением гидродвигателя, схема которого представлена на рисунке 1. Насос 1 приводится в движение электродвигателем 2. Механическая энергия привода преобразуется в гидравлическую энергию потока жидкости. Насос нагнетает жидкость через регулируемый дроссель 3 и золотниковый распределитель 4 в поршневую полость гидроцилиндра 5. Поршень гидроцилиндра перемещается под действием гидростатического давления, преодолевая действующую на шток нагрузку R. Жидкость из штоковой полости гидроцилиндра поступает по сливной гидролинии через канал распределителя 4 и фильтр 6 в гидробак 8. Предохранительный клапан 7 служит для предохранения привода от перегрузок.

1 - насос; 2 – электродвигатель; 3 – регулируемый дроссель;

4 – трёхпозиционный золотниковый распределитель; 5 – гидроцилиндр;

6 – фильтр очистки масла; 7 - предохранительный клапан; 8 - гидробак

Рисунок 1 - Схема гидропривода возвратно-поступательного движения

При расчёте объёмного гидропривода необходимо произвести:

1. Выбор номинального давления;

2. Расчёт и выбор насоса;

3. Выбор рабочей жидкости;

4. Расчёт и выбор гидроцилиндра;

5. Выбор гидроаппаратуры;

6. Расчёт гидролиний;

7. Расчёт приводной мощности насоса.

Исходные данные для расчёта гидропривода: номинальное давление гидропривода , МПа; усилие на штоке гидроцилиндра , кН; скорость перемещения штока гидроцилиндра , м/с; ход поршня – м; длина напорной гидролинии - ; длина сливной гидролинии - ; в напорной и сливной гидролиниях установлены угольники с поворотом жидкости на 90⁰ и коэффициентом местного сопротивления - ; потери давления в золотнике и фильтре учитывать исходя из справочных рекомендаций. Гидропривод должен работать при высоком давлении (10-16 МПа) и среднем режиме эксплуатации. Интервал рабочих температур: -5…+50 ⁰С.

Варианты заданий и значения параметров для расчёта гидропривода представлены в таблице 1. Курсовая работа выполняется по заданному варианту, который определяется шифром студента - последняя цифра номера зачётной книжки.