Гидравлический привод кольцевого затвора гидроагрегата

 

 

 

 

 

 

 

8) Для Др1 нам подходит дроссель Bosch Rexroth MG 22 G1X, с максимальным расходом 450 л/мин.

 

 

Рис.26. Bosch Rexroth MG22 G1X

 

Технические характеристики дросселирующего клапана Bosch Rexroth MG22 G1X приведены в таблице 10.

Характеристики дросселирующего клапан Bosch Rexroth MG22 G1X

Таблица 10.

 

Максимальный расход л/мин	450
Вес, кг	3,2
Габаритные размеры, мм	130х87х87

 

 

9) Для Др2…Др7 нам подойдут дросселирующие клапаны Bosch Rexroth MG 8 G1X, с максимальным расходом 80 л/мин.

Рис.27. Дросселирующий клапан Bosch Rexroth MG 8 G1X

 

Характеристики дросселирующего клапан Bosch Rexroth

Таблица 11.

Максимальный расход л/мин	80
Вес, кг	0,4
Габаритные размеры, мм	65х38х38

 

Таким образом, удалось подобрать серийные гидроагрегаты  для гидропривода, которые не составляют труда в приобретении.

 

 

 

 

10) Гидроцилиндры Ц1-Ц6, с двусторонним штоком, закажем у ООО «Промгидравлика».

 

Технические характеристики гидроцилиндра с двусторонним штоком приведены в таблице 12.

Характеристики гидроцилиндра с двусторонним штоком

Таблица 12

Диаметр поршня, мм	280
Диаметр штока, мм	140
Объём, л	140
Вес, кг	65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Разработка дозатора

 

1. Конструктивная проработка дозатора

При проектировании и создании гидропривода кольцевого затвора возникла необходимость разработки и выпуска рабочих чертежей дозатора.

Поскольку вопрос синхронизации и обеспечения точности движения кольцевого затвора являлось нашей первостепенной задачей то ключевое внимание уделяется именно этому устройству.

Разработка дозатора велась на основе ряда соображений, во-первых, его производство будет единичным, во-вторых, конструкция гидроблока должна быть не сложной для легкой сборки-разборки, в-третьих, детали, входящие в конструкцию гидроблока, должны иметь простые геометрические формы, но обладать достаточными требованиями по точность размеров, форм и их взаимного расположения.

2. Расчет геометрических параметров дозатора

 

 Для проектирования дозатора рассчитаем геометрические параметры разрабатываемого устройства.

Сначала рассмотрим случай когда кольцевой затвор движется вниз.

 - Скорость движения кольцевого затвора.

- Ускорение при равноускоренном движении вниз.

Имея эти  данные найдём объём необходимый  нам для плавного опускания кольцевого затвора с заданной скоростью.

Подставив численные значения в формулу, получаем:

Теперь рассмотрим случай когда кольцевой затвор движется вверх.

Запишем уравнение сил:

Отсюда выразим  ускорение кольцевого затвора при  движении вверх.

 

Получаем:

Имея эти  данные найдём объём необходимый  нам для подъёма кольцевого затвора  с заданной скоростью.

Подставив численные  значения в формулу, получаем:

 Вывод: В результате произведённых расчётов мы видим что объём дозатора имеет малую величину. По конструкторским соображениям мы увеличили размер дозатора и тем самым принимаем диаметр поршней равный 50 мм и диаметр штока равный 22 мм, ход поршня 58 мм.

Таким образом  мною была спроектирована конструкция  дозатора, которая является конструктивно  несложным изделием, технологична, состоит из легко исполнимых деталей, легко собирается и отвечает заявленным требованиям. Выпущен её сборочный чертёж.

 

4. Расчёт трубопровода.

4.1 Определение условного прохода.

Условные проходы трубопроводов  будем определять по допустимым скоростям  течения рабочей жидкости. Допустимые скорости течения рабочей жидкости назначаются, как правило, исходя из её максимального давления в данном трубопроводе.

Для напорных трубопроводов  гидроприводов, работающих при номинальном  давлении до 6,3 мПа, рекомендуемая скорость движения рабочей жидкости составляет 2-3 м/с. Для сливных трубопроводов 1-2 м/с.

Расчётное значение диаметра условного прохода определяется по формуле:

, где

- расход, проходящий через трубопровод,

- допустимая скорость течения жидкости по трубопроводу.

Для напорной гидролинии соединяющей МНУ с приводом кольцевого затвора расход . Допустимую скорость течения рабочей жидкости принимаем равной 3 м/с. Тогда диаметра условного прохода для данной гидролинии получаем равным:

 

.

 

Результаты расчётов диаметров условных проходов для  остальных трубопроводов и выбранные  внутренние диаметры из стандартного ряда в соответствии с ГОСТ 16516-80 приведены в таблице 12.

 

 

 

Диаметры условных трубопроводов

Таблица 12.

Назначение трубопровода	Q, л/мин	, м/с	, мм расчётное	,мм трубопровода
1. Напорные гидролинии соединяющие МНУ с приводом кольцевого затвора; гидролинии проходящие от распределителей (Р1..Р4) к делителям-сумматорам потока (ДСП)	415,6	3	54	50
2. Сливные гидролинии  соединяющие привод кольцевого затвора и верхние полости гидроцилиндров (Ц) с МНУ	415,6	1,5	76	80
3. Гидролинии подводящие  рабочую жидкость от ДСП в нижние полости гидроцилиндров и к конечным выключателям (КН1, КН2)	69,3	3	22	25

 

Прочностной расчёт трубопроводов заключается  в  определении  толщины  стенки трубы  из  условий  прочности.  Труба  рассматривается  как  тонкостенная оболочка,  подверженная  равномерно  распределенному  давлению. С достаточной для инженерной  практики  точностью минимально  допустимая толщина стенки  определяется по формуле:

, где

 - толщина  стенки  трубы,

 - давление  в трубопроводе,

 - внутренний  диаметр трубы,

- допускаемое  напряжение.

Для бесшовных холоднодеформированных труб из стали 20 по ГОСТ8733-74 .

Произведем расчет напорного  трубопровода с внутренним диметром :

.

С учетом возможных внешних  механических повреждений  принимаем  толщину трубопровода из сортамента по ГОСТ 8734-75 .

Из тех же условий  выбираем толщину стенки для остальных труб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Технологический процесс изготовления детали

Назначение и основные технические требования к детали

Деталь «Корпус» является частью дозатора, внутри неё происходит перемещение поршня и рабочей жидкости. Выпущен её чертёж.

Для правильной работы дозатора необходимо обеспечить высокую точность (7 квалитет)  размеров  и малые значения шероховатости (Ra 1,25) сопрягаемых поверхностей.

В качестве инструментов используются твердосплавные резцы (подрезной, расточной), сверла, цилиндрическая и отрезная дисковые фрезы. А также фасонный зенкер, калибр, пробки и штангенциркуль.

 

Выбор материала и  вида заготовки

Исходя из условий  работы и конструктивных особенностей детали, в качестве заготовки будем  использовать стальной прокат.                                     Материалом для заготовки будет служить сталь 45-a-2-T ГОСТ 1050-88. Это конструкционная сталь, обладающая необходимой прочностью.

 

Разработка технологического процесса.

Технологический процесс для изготовления детали представлен в виде таблицы (Таблица 12). В составе технологического процесса присутствуют токарные, сверлильные, отрезные, фрезерные операции с использованием токарно-револьверного, вертикально-сверлильного и горизонтально-фрезерного станков, а также промывка и контроль. После этого производится химическое оксидирование, кроме внутренних поверхностей.

 

 

 

 

 

 

Таблица 12.

Номер опе-рации	Наименование операций и технологических  процессов	Операционный эскиз	Оборудо- вание	Инструмент	Приспо-собление
00	Отрезная: 1)Отрезать заготовку.		Отрезной станок	Отрезная дисковая фреза.   Штангель-циркуль.
05	Фрезерная: 1)Фрезеровать поверхность 1.   2)Фрезеровать поверхность 2.   3)Фрезеровать поверхность 3.   4)Фрезеровать поверхность 4.		Горизонтально-фрезерный станок	Цилин-дрическая фреза.   Штангель-циркуль.	Специаль-ное
10	Токарная: 1)Подрезать торец 1.   2)Сверлить отверстие 2.   3) Сверлить отверстие 2.   4)Расточить отверстие 2.   5)Расточить отверстие 3.   6)Снять фаску 4.   7)Снять фаску 5.		Токарно-револьверный станок повышенной точности	Сверло центровочное  25мм, Сверло  45мм. подрезной резец, расточной резец.   Пробка  50Н7, пробка 55Н7, штангель-циркуль.	Планшай-ба, приспо-собление
15	Токарная: 1)Подрезать торец 1.   2)Расточить отверстие 2.   3)Снять фаску 3.   4)Снять фаску 4.		Токарно-револьверный станок повышенной точности	Подрезной резец, расточной резец.   Пробка  55Н7, штангель-циркуль.	Оправка
20	Сверлильная: Первый переход: 1)Сверлить отверстие 1.   2)Рассверлить отверстие 2.   3)Сверлить отверстие 3.   4)Нарезать резьбу 4.		Вертикально-сверлильный станок	Сверла: d= 10мм, d= 15мм, фасонный зенкер d= 18,5Н9, метчик М18x1,5.   Пробка  18,5Н9, калибр М18x1,5.	Специаль-ное
	Второй переход: 1)Сверлить отверстие 1.   2)Рассверлить отверстие 2.   3)Сверлить отверстие 3.   4)Нарезать резьбу 4.
25	Сверлильная: 1)Сверлить 4 отверстия 1.		Вертикально-сверлильный станок	Сверло d= 12,5 мм	Специаль-ное
30	Слесарная: Снять заусенцы.
35	Промыть.
40	Проконтро-лировать размеры.
45	Химическое оксидиро-вание, кроме  внутренних поверхностей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Обеспечение  безопасности при эксплуатации  Гидравлического привода кольцевого затвора гидроагрегата

 

 

         Задачей данного раздела является обеспечение безопасности при эксплуатации гидравлического привода кольцевого затвора гидроагрегата.

Задача гидравлического  привода кольцевого затвора гидроагрегата - это опускание и подъём кольцевого затвора гидроагрегата. Гидравлический привод представляет собой совокупность нескольких устройств, конструктивно оформленных в четырёх основных блоках, размещенные непосредственно в здании ГЭС,  возле гидроагрегата.

 

 

Функциональная  схема гидросистемы привода

кольцевого  затвора гидротурбины

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные и  вредные факторы, возникающие при  эксплуатации гидропривода

 

К числу опасных для  персонала, обслуживающего гидравлический привод, факторов относят взрывоопасность, пожаробезопасность, опасность поражения  электрическим током. Шум и вибрация также оказывают негативное воздействие на организм человека.

Также необходимо рассмотреть  и учесть такой фактор, воздействующий на человека, как освещение рабочих  мест.

 

Фактор: пожаробезопасность (взрывоопасность).

 

Источник: применение в качестве рабочий жидкости масла ИГП – 38 ГОСТ 17479.4-87, которое является пожароопасным (температура- вспышки в закрытом тигле не ниже 210 С); изменение параметров масла в магистрали (повышение давления, повышение температуры, понижение концентрации кислорода), электродвигатель (короткое замыкание, перегрузка).

 

Нормы:  контроль соблюдения требований пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91. «Пожарная безопасность. Общие требования».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Системы предотвращения пожара и противопожарной защиты,  в том числе организационно-техническими мероприятиями. Предотвращение пожара достигается предотвращением образования горючей среды и (или) предотвращением образования в горючей среде (или внесения в неё) источников зажигания.

Взрывобезопасность соблюдается  на основании ГОСТ 12.1.010-76. «Взрывобезопасность. Общие требования».

Взрывобезопасность объекта  обеспечивается системой организационно технических мероприятий по предотвращению взрыва. Пожарная безопасность объекта  должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, в том числе организационно-техническими мероприятиями. Предотвращение горючей среды и ее образование должно обеспечиваться одним из способов или их комбинацией: максимально возможное применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов; максимально возможное ограничение массы или объема горючих веществ, материалов и наиболее безопасный способ их размещения. Предотвращение образования в горючей среде источников зажигания достигается разделением операций ведущих к появлению рабочей среды и вызывающих появление искр, сильного нагрева, зажигания.