Аннотация 2
Техническое задание 5
Введение 7
1. Устройство и принцип работы предохранительных клапанов 10
2. Схема предохранительного клапана 14
3. Основные расчеты конструктивных параметров 17
3.1. Определение основных параметров главного клапана 17
3.1.1. Определение усилий для перемещения основного
клапана 20
3.1.2. Расчет пружины главного клапана 21
3.2. Определение основных параметров клапана управления 23
3.3. Реакция жидкости на управляющий клапан 26
3.4. Расчет гидравлических сопротивлений 26
3.5. Расчет пружины клапана управления 28
4. Выбор схемы испытательного стенда 30
5. Подбор оборудования 34
6.1. Выбор насоса 34
6.2. Подбор нагружающего дросселя 38
6.3. Выбор расходомера 39
6.4. Выбор напорного фильтра 41
6.4. Выбор предохранительного клапана 41
6.4. Выбор гидроаккумулятора 43
6.5. Выбор трубопровода 45
6. Расчет потерь 47
7. Определение мощности установки 49
8. Выбор гидравлического бака и тепловой расчет гидросистемы 51
9. Методика испытаний предохранительных клапанов 56
10.1. Методика испытаний на герметичность 56
10.2. Методика проверки на прочность 57
10.3. Методика проверки зависимости изменения давления настройки от
расхода 58
Заключение 60
Библиографический список 61
Мы живем в прогрессивном обществе, важнейшую часть которого составляет время. Трудно представить, но на такие обыденные вещи как приготовление обеда, поездка на работу, общение с друзьями и много другое до появления технологий затрачивалась весомая часть дня.
Технологический прогресс играет в нашей жизни первостепенную роль. Он позволяет делать обычные вещи максимально удобными, быстрыми, менее энергозатратными. Достижения науки и техники за последние несколько веков позволили человеку экономить уйму времени, сделали жизнь людей более комфортной. Развитие транспортной системы позволяет добраться на другой континент за считанные часы, а связаться с нужным человеком, находящимся на другом конце страны занимает секунды.
Также технологии не обошли стороной и производственную отрасль. Множество машин, станков и разнообразных механизмов существенно сократили и облегчили человеческий труд. Автоматизированные комплексы и системы вообще позволяют выполнять работы, на которые человек физически не способен, без его участия.
Гидравлика - прикладная наука о законах движения, равновесия жидкостей и способов применения этих законов к решению задач инженерной практики. Применение гидравлики в современном машиностроении играет не последнюю роль. На производстве при помощи гидравлического привода работают множество машин и установок.
Гидравлический привод - это совокупность устройств, предназначенных для преобразования энергии жидкости в механическую энергию.Различают два типа гидроприводов:
- объемный привод;
- гидродинамический привод;
Разница между этими типами гидроприводов в передачи энергии. В гидродинамическом приводе в основном используется кинетическая энергия жидкости (скорость), а в объемном гидроприводе используется потенциальная энергия жидкости (давление).
Оба этих типа гидравлического привода используются для решения определенных задач.
В составе объемного гидропривода обязательно должны присутствовать насос, исполняющий роль источника гидравлической энергии и гидродвигатель (гидромотор или гидроцилиндр), преобразующий гидравлическую энергию жидкости в механическую (линейное перемещение штока гидроцилиндра или вращение вала гидромотора).
Для управления потоком жидкости и регулированием ее параметров используются различные гидравлические устройства, делящиеся на две категории:
- направляющие аппараты (гидрораспределители, обратные клапаны) - это гидравлические устройства, способные изменять, останавливать или пропускать поток жидкости через проходное сечение запорно-регулирующего элемента.
- регулирующие аппараты (напорные клапаны, дроссели и др.) - это гидравлические устройства, управляющие параметрами жидкости (расходом и давлением).
Одним из разновидностей регулирующих гидравлических устройств является предохранительный клапан.
Предохранительный клапан - это гидравлическое устройство, предназначенное для предохранения системы от избыточного давления.
Гидравлический привод объемного действия, как мы уже выяснили ранее, отличается высокими давлениями. Давление гидросистеме
определяется нагрузкой, но объемный привод не восприимчив к ней. Т.е. при отсутствии устройств, регулирующих давление в гидросистеме, насос будет повышать давление до тех пор, пока не гидропривод не выйдет из строя (разрыв трубопровода, поломка насоса или гидродвигателя).
Предохранительный клапан позволяет установить необходимый уровень давления, при достижении которого насос перестает подавать рабочую жидкость в гидродвигатель и пропускает ее через
предохранительный клапан в бак или во всасывающий трубопровод.
Так как предохранительный клапан является основной защитой гидравлического привода от разрушения, то он должен быть безупречно работать. Для определения правильности работы предохранительных клапанов и их характеристик применяются испытательные стенды.
Данная работа посвящена разработке стенда для испытания
предохранительных клапанов.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был спроектирован стенд для испытания предохранительных клапанов. Работы, проводимые на этом стенде, позволяют определять гидравлические характеристики клапанов, проверять их на наличие утечек и герметичность запорного элемента.
Для компоновки стенда были произведены гидравлические расчеты и подобрана серийно-выпускаемая гидравлическая аппаратура. Определен тепловой режим работы гидросистемы.
Также, произведен расчет предохранительного клапана непрямого действия, который может использоваться в данном стенде в качестве объекта испытаний.
