ВВЕДЕНИЕ 5
1 ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРОПРИВОДОВ В СТАНОЧНОМ ОБОРУДОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГИДРОПРИВОДУ ШПИНДЕЛЯ ТОКАРНОГО СТАНКА. ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1 Анализ применения гидроприводов в станочном оборудовании 2
1.2 Анализ конструкций приводов главного движения станочного оборудования. Достоинства и недостатки гидроприводов 4
1.3 Технические требования к гидроприводу шпинделя токарного станка проектирования
АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ГИДРОПРИВОДА ШПИНДЕЛЯ ТОКАРНОГО 7
СТАНКА 2
2.1 Обоснование и выбор принципиальной схемы гидропривода 8
2.2 Состав и описание работы 9
гидросхемы 9
3
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ГИДРОПРИВОДА
3.1 Расчет основных энергетических и силовых характеристик
3.2 Расчет диаметров трубопроводов гидролиний 7
3.3 Расчет потерь давления в
гидросхеме 3.4 Расчет тепловой гидропривода 6
3.5 Расчет статической нагрузочной характеристики гидропривода
3.6 Расчет энергетической эффективности (КПД) гидропривода
4 ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ ГИДРОСХЕМЫ
ПРИВОДА
4.1 Выбор насосного агрегата
4.2 Выбор трубопроводов
гидролиний
4.3 Выбор гидроаппаратуры
гидропривода
4.5 Выбор рабочей
жидкости
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1 Безопасность при эксплуатации гидропривода токарного станка
5.2 Основные требования пожарной безопасности при эксплуатации
гидропривода
5.3 Санитарно-гигиенические факторы условий труда
5.4 Опасные и вредные факторы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
В последние годы в промышленности происходит большое увеличение степени автоматизации и механизации производственных процессов. Одним из наиболее удобных средств автоматизации и механизации является гидравлический привод.
Применение гидроприводов в станкостроении 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 (механическим, электрическим или пневматическим) и прежде всего возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах гидродвигателей. Недостатки гидравлических приводов возникают в основном из-за использования нефильтрованной рабочей жидкости, несоблюдении основных правил расчета и рекомендаций по эксплуатации и нарушения правил безопасности. При правильном конструировании, изготовлении и эксплуатации гидроприводов их недостатки могут быть сведены к допустимому минимуму.
В современных станках гидравлические приводы используются в механизмах подач, смены инструмента, зажима и так далее. Наиболее эффективно применение гидропривода в станках с возвратно-поступательным движением рабочего органа, в высокоавтоматизированных многоцелевых станках, агрегатных станках, гибких производственных системах.
В машиностроении для обеспечения главного движения (например, шпинделя токарного станка) используется электрический привод. В станках с ЧПУ используется регулируемый электрический привод, к недостаткам которого относятся низкий коэффициент мощности при регулировании напряжения в сторону снижения; генерация высших гармоник, загружающих питающую сеть.
Для деревообрабатывающих станков с невысокой мощностью - 3...5 кВт - целесообразно для обеспечения главного движения применять регулируемый гидравлический привод, несмотря на существенно более низкий КПД, по сравнению с электроприводом. При этом значительно проще решаются вопросы пожаробезопасности оборудования.
Целью дипломного проекта является разработка гидравлического привода шпинделя токарного станка. Гидропривод должен обеспечивать непрерывное изменение скорости вращения шпинделя при сохранении передаваемой на вал максимальной мощности. Питание гидропривода должно осуществляться от насосной установки не связанной с другими гидросистемами станка. Данная разработка при правильной эксплуатации позволит обеспечить плавность работы, надежность, долговечность, простоту и экономичность автоматизации движений.
Дипломный проект состоит из пояснительной записки и графической части. В первом разделе пояснительной записки рассмотрено применение гидроприводов в станочном оборудовании, требования к гидроприводу и задачи дипломного проектирования. Во втором раздел приведен анализ и обоснование выбора принципиальной схемы разрабатываемого гидропривода. В третьем разделе приведен расчет основных характеристик гидропривода, в четвертом - выбор компонентов гидросхемы привода. Пятый раздел посвящен вопросу безопасности жизнедеятельности при эксплуатации гидросистемы. В конце работы приведено заключение и библиографический список.
В дипломном проекте разработан гидравлический привод шпинделя токарного станка. Гидропривод обеспечивает непрерывное изменение скорости вращения шпинделя при сохранении передаваемой на вал максимальной мощности. Время непрерывной работы гидропривода - 4 часа.
В процессе дипломного проектирования выполнено следующее:
1) Анализ конструкций приводов главного движения станочного оборудования, в результате которого установили, что гидравлический привод имеет значительные преимущества по сравнению с другими типами приводов там, где требуется быстродействие, позиционная точность исполнительных механизмов, компактность, малая масса, высокая надежность работы. Такие преимущества наиболее отчетливо проявляются в процессе работы оборудования деревообработки небольшой мощности.
2) Выбрана принципиальную схему гидравлического привода шпинделя токарного станка.
3) Проведены расчеты основных характеристик гидропривода в соответствии с заданием на дипломный проект:
- расчет энергетических и силовых характеристик гидропривода (P = 20 МПа, Q = 12,18 л/мин, Ыпол = 4,06 кВт, Ыпот = 5,3 кВт, п = 0,76);
- расчет диаметров трубопроводов гидролиний;
- расчет потерь давления в гидросхеме (Рн = 208,24 атм., суммарные потери составили 5,8 %);
- расчет тепловой гидропривода (выбран объем бака V = 100 л);
- расчет статической нагрузочной характеристики гидропривода (таблица 3.3);
- расчет энергетической эффективности (КПД) гидропривода (п = 0,76).
4) Исходя из расчетов, выбраны компоненты гидросхемы привода:
- выбран нерегулируемый аксиально-поршневой насос типа 310.3.12 с наклонным блоком цилиндров (Рн = 20 МПа, Q = 27,84 л/мин);
- выбраны трубопроводы гидролиний;
- выбрана гидроаппаратура гидропривода;
- выбран нерегулируемый реверсивный гидромотор типа 310.3.56 с наклонным блоком цилиндров (Рн = 20 МПа, QR = 8,4 л/мин);
- в качестве рабочей жидкости выбираем масло ИГП-49 ТУ 0253-05300151911-2008.
5) Выполнен перечень чертежей, основных составляющих гидропривода.
6) В разделе «Безопасность жизнедеятельности» описаны факторы условия труда, опасные производственные факторы, требования к безопасности при эксплуатации гидропривода токарного станка.
