I I

Сопло

Рис. 9.13. Гидропривод установки профильной резки высоконапорной струей воды мод. УР-400

давление на входе в сопло (отверстие диаметром 0,15-0,2 мм). Программируемые движения сопла реализуются цилиндрами ЦП] и ЦП2 и контролируются датчиками обратной связи.

Основные параметры установки: размеры стола 500X1000 мм; скорость перемещения сопла до 30 м/мин; ширина реза 0,3 мм; точность воспроизведения профиля 0,1 мм; толщина разрезаемой резины до 40 мм.

Разрабатывается модернизированный вариант установки с устройство.м подачи абразива.

а. *

ГЛАВА 10

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОСИСТЕМ СТАНКОВ

10.1. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

Принятые обозначения основных параметров и их размерности: А - площадь, см;

Л 2 - рабочая площадь цилиндра соответственно в поршневой и штоковой полостях, см;

Лщ - площадь проходного сечения дросселирующей щели, мм; а - ускорение, м/с; Ь - ширина, мм;

С - жесткость, Н/мм (при растяжении и сжатии); Н м / рад (при кручении);

D - диаметр цилиндра, м.м;

d - диаметр штока, золотника, отверстия, внутренний диаметр трубопровода, мм;

Е - модуль упругости, МПа; F - сила, Н; /- частота, Гц; G - вес, Н;

g-ускорение свободного падения (g = =9,81 м/с);

Н - высота сжимаемого столба масла в цилиндре, см;

h - высота, м;

/ - ток. А;

i - передаточное отношение; J - момент инерции, кг-м; /- толщина, мм;

к - коэффициент теплопередачи, Вт/ /(м-°С); L - длина, м; / - длина, мм; М - момент, Н-м; т - масса, кг;

п - частота вращения, об/,мин; Р - мощность, кВт; Ро - мощность холостого хода, кВт; р - давление, МПа;

Др - потери давления, перепад давлений, МПа; Q - расход, подача насоса, л/чин; д - утечка, см/мин; R - радиус мм;

г - сопротивление, О.м;

5 - ход, мм;

т- постоянная времени, с; t - температура, °С; и - напряжение, В;

V - объем, дм(л);

Ко - рабочий объем, см;

V - скорость движения, м/мин; v - скорость потока масла, м/с; х,у - перемещения, мм;

а - угат, °;

Р, коэффициенты вязкого трения, Н- с/м;

V - удельный вес, Н/м;

6 - диаметральный зазор, мкм;

£ - коэффициент сопротивления;

т), т)о, т), т) - КПД соответственно эффективный, объемный, механический, гидравлический;

V - кинематическая вязкость, мм/с (сСт);

I - коэффициент демпфирования; 0 - механическое напряжение, МПа; т - время, с; Ф - угол, рад;

ф - зазор между плоскими поверхностями, мкм;

ш - угловая скорость, с~.

Индексы: ном - но.минальное значение; т - теоретическое значение; max - максимальное значение; min - минимальное.

Общие зависимости. Утечка масла (см/мин) через кольцевую эксцентрическую щелк

,бДр

9=5,5-10 --г- (d, мм; 5, мкм; Др, МПа;

V, мм /с; /, мм).

(10.1)

Для концентричной щели утечка .меньше в 2,5 раза.

Утечка масла (с.ч/мин) через плоск\.о щель длиной/(мм), шириной i (м.ч), зазором \) (мкм):

9=49 (Др, МПа; V, н/м; v, mmVc). (10.2)

Расход масла (л/мин) через дроссель, близкий к диафрагме:

Q = 1,9Л УДр (щ. мм; Др. МПа) (10.3)

Расход масла (л/мин) через капилляр (I/d> 20) при ламинарном потоке:

Номинальная мощность (кВт) на валу насоса

о бОт, *

В технических характеристиках насосов указываются номинальные значения параметров. При эксплуатации насосов в режимах, отличных от номинального.

Q = 2642-

(А, мм Др, МПа; v, mmVc; /, мм) . (10.4)

Насосы и гидромоторы. При работе насоса вхолостую (ряй 0) фактическая величина Q Q, = Vo п / 1000, л/мин (Vo, см; и, об/мин). Однако с ростом р величина Q убывает в связи с увеличением утечек через зазоры в сопряжениях трущихся пар. Уменьшение йпод давлением характеризуется коэффициентом подачи (объемным КПД) насоса t)o=G / Qr (при п = const). Коэффициент подачи растет с увеличением Кр, и, V и уменьшается при возрастании р. Кроме объемных в насосе имеются также механические потери на трение и гидравлические потери давления при течении потока масла через внутренние каналы. Механические и гидравл:1ческие потери характеризуются соответственно механическим и гидравлическим т) КПД, причем полный или эффективный КПД т) = т)оТ) т)г временных насосов т)рЯй1.

Потребляемая насосом .мощность (кВт)

9552,2

=ал1эл (JVf, И-м;п, об/мин), (10.5)

где Р., и т] - .мощность и КПД приводного электродвигателя.

Мощность (кВт), отдаваемая насосом (эфн фективная мощность).

Р = (р, МПа; Q, л/мин), 60

причем

т; =-

159,2

(10.6) (10.7)

Крутящий момент (Н-м) на валу насоса рУо

(Ки,см). (10.8)

е=--[ / ом-(1 - Ло оч) РIР ом1; (10-10)

40 ном

= [о + (ном - PulPlPao / ом- (10-11)

Для гидромотора

1000

2л 1о=

Дрб,

9552,2 60

т) =Л/ / Л/ т)=Р / Р, (G, л/мин; Др, р, МПа; Р, кВт; Л/, Н- м; и, об/мин;

Ко. см). (10.12)

Потребляемая гидромотором мощность (кВт)

ДрС 60

Отдаваемая (кВт)

приче.м

гидромотором

(10.13) .мощность

Мп 9552,2

Р 159,2Др(2

(10.14)

(10.15)

Коэффициент неравномерности вращения гидромотора Й=(ш,,-ш , )/шр, где тах. mi.i ср - соответственно макси-мальная, минимальная и средняя арифметическая частоты вращения в течение одного оборота.

Для упрощения расчетов основных параметров насосов и гидро.моторов (при т)=1) можно пользоваться номограм.мой рис. 10.1.

При динамических расчетах уравнение движения вала гндрочотора имеет вид

VjAp

- М-М

(10.16)