Пропорциональный 4/3 распределитель тип 4WRTE

Пояснительная записка

к курсовой работе «Пропорциональный 4/3 распределитель тип 4WRTE»

1. Обзор и анализ литературы

2. Конструкция. Функционирование

3. Технические данные Гидравлические параметры

4. Электические параметры. Электрические данные. Электрическое подключение, присоединительные штекеры

5. Условные изображения

6. Преимущества и недостатки

7. Выбор конкретной модификации устройства

8. Маркировка

9. Расчет геометрических параметров

10. Подключение гидросистемы управления

11. Характеристики

12. Вывод

13. Список использованной литературы

1. Обзор и анализ литературы

В данной работе рассматривается пропорциональный 4/3 распределитель тип 4WRTE.

Номинальные размеры 10,16,25, 32, 35.

Серия 4Х Максимальное рабочее давление 350 bar

Максимальный расход 3000L/min

Пропорциональный 4/3-распределитель предназначен для монтажа на плите и имеет встроенную электронику.

Особенности:

— предназначен для управления положением, скоростью, давлением и силой

— двухступенчатый регулятор с предуправлением

— управляет направлением потока и расходом

— распределитель предуправления: прямого действия, с позиционированием, с обратной связью по давлению

— основная ступень: самоцентрирующаяся, с позиционированием

— встроенная управляющая электроника

— для монтажа на плите: расположение отверстий по DIN 24 340 Form A (NG 10 до 32)

Монтажные плиты по каталогу RD 45 054 до RD 45 060 (заказываются отдельно).

2. Конструкция. Функционирование

Конструкция:

Распределитель имеет 3 основных узла:

— основной клапан (1) с золотником (2)

— встроенную электронику с индуктивным датчиком положения (3) основного золотника

— клапан предуправления (4) с группой золотник-втулка (5), индуктивным датчиком положения (6) и функцией установки основного золотника (2) в нулевое положение.

Функционирование:

— при незадействованых электромагнитах (7; 8) основной золотник (2) находится в среднем положении под действием пружины (9) и давления возврата.

— положение основного золотника (2) регулируется клапаном предуправления (4)

— управление золотником предуправления (4) осуществляется от пропорциональных электромагнитов (7; 8)

— связь между входным и выходным сигналами обеспечивается встроенной электроникой

— давление к клапану предуправления может подводится внутри, от канала Р или отдельно через вход Х; слив может осуществляется внутри в канал Т или отдельно в бак через линию У

— при входном сигнале 0 V встроенная электроника обеспечивает установку основного золотника в среднее положение.

При отключении электропитания:

— при отключении электропитания или разрушении кабеля встроенная электроника отключает напряжение от электромагнитов

— через клапан предуправления давления в полостях (10 и 11) выравниваются

— при падении давления питания основной золотник центрируется пружинами (9)

— основной золотник (2) занимает среднее положение

Внимание: При отключении напряжения питания основной золотник возвращается к исходному положению. Это может вызвать ускорение механизмов и их повреждение.

При исполнениях E, E1-, W6-, W8- и Q2- центрирующие пружины (9) устанавливают основной золотник в среднее положение. При исполнениях Vи V1 точность установки в пределах допуска составляет от 1% до 11% от максимального хода золотника, преимущественно со связью Р с В и, А с Т.

3. Технические данные

Гидравлические параметры (сняты при HLP 46, t = 40 °C ± 5 °C и p = 100 bar)

4. Электрические параметры

1) При давлениях свыше 210 бар рекомендуется отдельный подвод давления управления.

2) При оценке температуры электромагнитов по их поверхности необходимо учитывать европейские нормы EN 563 и EN 982!

Электрические данные

Электрическое подключение, присоединительные штекеры

5. Условные изображения

6. Преимущества и недостатки

Преимущества:

1. Хорошая возможность компенсации давления и, следовательно, небольшие переключающие усилия.

2. Высокая переключаемая мощность.

3. Возможность достичь минимальных утечек при отсутствии управляющего сигнала, что важно для силового гидропривода с точки зрения общего баланса потребляемой мощности.

4. Благодаря конструктивной и схемной особенности золотниковых гидрораспределителей, силы, действующие на их золотники от потоков жидкости незначительны. В тех случаях, когда эти силы достигают нежелательных величин, их можно простыми средствами уменьшить.

5. Симметрия статических характеристик.

6. Симметрия сил, действующих на золотник.

7. Малые значения расхода утечек.

8. Высокий КПД.

9. Возможность обеспечения симметрии скоростных характеристик при совместной работе с гидроцилиндром, имеющим неодинаковые эффективные площади поршня, за счет обеспечения разной ширины рабочих окон.

10. Малый дрейф нуля при изменении температуры и давления питания.

11. Основным преимуществом золотниковых распределителей является то, что их плунжеры уравновешены от осевых статических сил рабочего давления жидкости, поскольку это давление действует на пояски плунжера в противоположных направлениях.

Недостатки:

1. Силы, действующие на золотники (силы облитерации, контактного и вязкого трения, гидродинамические силы) дросселирующих гидрораспределителей, могут существенно влиять на статические и динамические характеристики систем управления, в составе которых работают золотниковые устройства управления.

2. При изготовлении цилиндрических золотников основная трудность заключается в сложности обработки и контроля качества внутренней рабочей поверхности втулки.

7. Выбор конкретной модификации устройства

Применим пропорциональный 4/3 распределитель тип 4WRTE в конкретной технической системе (рис.1).

Рис. 1 1-гидродвигатель; 2- пропорциональный 4/3 распределитель тип 4WRTE; 3- насос, приводимый во вращение электродвигателем М; 4-фильтр; 5-бак; 6-предохранительный клапан.

В данную систему включен насос марки К20/30 с подачей Q=0,0056 м³/с, напором Н=30 м, частотой вращения n=2900 об/мин, потребной мощностью N=3,50 кВт, допускаемым кавитационным запасом? h=3,80 м.

Выбираем распределитель с номинальным расходом Q_р=350 л/мин = 0,0058 м³/с.

Рабочая жидкость — масло индустриальное общего назначения без присадок (ГОСТ 20 799−75): И-20А, с плотностью с=885 кг/м³.

8. Маркировка

Составим маркировку для выбранной модификации согласно указаниям в каталоге.

Номер изделия: 954 282 тип: 4WRTE 25 Е350L-4X/6EG24ETK31/A1M

Пропорциональный другие данные

в тексте 4-ход. распределитель

с предуправлением и уплотнения NBR

встроен. электроникой

Интерфейс:

выход/вход ±10V

Номин. размер (NG) 25 = 25

Электрическое подк.

приборный штекер

Условные изображения по E DIN 43 563-AM6

одача и слив управления:

P >?A: qVmax B >?T: qV/2 подача внутри, слив внутри

P> B: qV/2 A >?T: qVma

Напряжение питания +24 V пост. тока Ном. расход в L/min при перепаде Пропорц.эл.магнит со сьемной катушкой давлений 10 bar

Виды характеристик. L = линейная 4X = серия 40 до 49 (40 до 49: одинаковые размеры установки и соединений)

9. Расчет параметров золотника

распределитель электроника скорость пропорциональный

Геометрические параметры:

стр. 71 [3]

где, Q — расход через регулируемый золотниковый дроссель, м_З — коэффициент расхода рабочего окна золотникового дросселя (для идеального золотникового дросселя коэффициент расхода можно брать в пределах 0,73−0,75 стр. 54 [1]

f = рdx_i — площадь сечения проходной щели золотника.

х_i — открытие золотника (размер щели).

Примем х_i = 0,1 мм

d — диаметр плунжера золотника

?р — перепад давлений.

?p = 10 bar = 1 МПа с=885 кг/м³

м = 50 мм

f = рdx_i = 3,14•50•10^-3•0,1•10^-3=15,7•10^-6м²

радиальный зазор д=10 мкм

КПД:

%

Кинематические параметры:

Скорость движения поршня:

стр. 69 [3]

Развиваемое поршнем усилие: Р=с (F-f) стр. 69 [3]

где, F — площадь поршня Примем =31,4•10^-6м²

м/с = 357 м/с Р = 885•(31,4−15,7)= 13 895 Н = 13,895 кН

10. Подключение гидросистемы управления

Typ 4WRTEѕ-4X/…ET… Подача внутри, слив внутри При этом подключении масло подается из канала Р основного клапана (внутри) Слив осуществляется в канал Т (внутри).

Отверстие Y в монтажной плите заглушено.

11. Характеристики

Характеристики (измерены при HLP 46, t = 40 °C ± 5 °C и p = 100 bar)

Характеристика сигнал-давление (золотник V)

Давление управления pS = 100 bar

Расход в исходном положении основного клапана (золотник V) с клапаном предуправления

Характеристики (измерены при перепаде давлений на распределителе 10 bar, по 5 bar на кромках золотника).

Золотник с характеристикой вида L положительное перекрытие 15% у золотника E

Характеристики (измерены при HLP 46, t= 40 °C ± 5 °C и p = 100 bar)

Переходная функция при ступенчатом входном электрическом сигнале

Частотная характеристика

Расходная характеристика при максимально открытом распределителе (допуск ± 10%)

1 = рекомендуемое ограничение расхода (скорость потока 30 m/s)

Вывод

В курсовой работе был рассмотрен пропорциональный 4/3 распределитель тип 4WRTE. Это двухступенчатый регулятор с предуправлением, имеющий встроенную электронику. Распределитель выдерживает максимальное рабочее давление 350 бар, максимальный расход 3000 л/мин. Выполняется в ряде определенных номинальных размеров (10,16,25,32,35), которым соответствуют определенные технические данные.

Распределитель предназначен для управления положением, скоростью, давлением и силой. Он имеет ряд достоинств (высокая переключаемая мощность, малые значения расхода утечек, высокий КПД, симметрия статических характеристик, малый дрейф нуля при изменении температуры и давления питани и т. д.) и недостатков (Силы, действующие на золотники дросселирующих гидрораспределителей, могут существенно влиять на статические и динамические характеристики систем управления, в составе которых работают золотниковые устройства управления.; при изготовлении цилиндрических золотников основная трудность заключается в сложности обработки и контроля качества внутренней рабочей поверхности втулки и т. д.)

В соответствии с конкретной гидравлической схемой была подобрана определенная модификация распределителя. В данную систему включен насос марки К20/30 с подачей Q=0,0056 м³/с, был подобран распределитель с номинальным расходом Q_р=350 л/мин = 0,0058 м³/с.

Список использованной литературы

1. Чупраков Ю. И., Гидропривод и средства гидроавтоматики: Учебное пособие для вузов по специальности «Гидропривод и гидроавтоматика». М.: Машиностроение, 1979. — 232 с., ил.

2. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Издание второе, переработанное и дополненное. Под общей редакцией докт. тех. наук Б. Б. Некрасова. Минск «Высшая школа», 1985.

3. Т. М. Башта, Гидропривод и гидропневмоавтоматика; Москва, «Машиностроение», 1972 г.

4. Каталог гидрораспределителей Bosch Rexroth.