 |
Проверочный расчет гидросистемы. Определение КПД.
|
|
|
|
Проверочный расчет гидросистемы
Проверочный расчет проводится с целью определения действительных максимальных усилий и скоростей, развиваемых гидродвигателями при номинальном давлении, развиваемом насосом.
Усилия, развиваемые в этом случае гидроцилиндрами, будут зависеть от направления движения их штоков.
При выталкивании штока
где D - диаметр гидроцилиндра;
Р ном - номинальное давление;
DPн и DPс - потери давления соответственно в напорной и сливной магистралях;
y - коэффициент мультипликации;
h мц - механический КПД гидроцилиндра.
При втягивании штока
.
Крутящий момент, развиваемый гидромотором, определяется по формуле
где qм - рабочий объем гидромотора;
hм - механический КПД гидромотора.
Скорость штока гидромотора также зависит от направления его движения.
При выталкивании штока
,
где Qц - расход, потребляемый гидроцилиндром;
hоц - объемный КПД гидроцилиндра;
z - число параллельно установленных и одновременно работающих гидроцилиндров.
При втягивании штока
.
Частота вращения гидромотора определяется по формуле
где Qм - расход, потребляемый гидромотором.
Расчет мощности и КПД гидромотора
Полная мощность гидропривода N равна мощности, потребляемой насосом:
,
где Qн - действительная подача насоса;
hн - полный КПД насоса.
Полезная мощность определяется по усилиям и скоростям гидродвигателей. Для гидроцилиндров
,
где F - усилие, развиваемое гидроцилиндром.
Для гидромоторов
.
Общий КПД гидросистемы равен отношению
Для объемного гидропривода СДМ значения общего КПД должны удовлетворять требованию 
.
Тепловой расчет гидропривода
Расчет требуемой поверхности теплоотдачи
|
|
|
Потери мощности, переходящей в тепло, зависят от режима работы гидропривода дорожной машины. Коэффициенты, характеризующие режим работы гидропривода, приведены в таблице 5.1.
Потери мощности, переходящие в тепло, определяются по формуле
где G - тепловой поток, выделяемый гидроприводом;
kн, kд - коэффициенты, характеризующие режим работы гидропривода;
N, Nпол - полная и полезная мощности гидропривода.
Расчетный температурный перепад DD равен
где 
- максимальная допускаемая температура рабочей жидкости, зависящая от типа рабочей жидкости и типа насоса;
- максимальная температура окружающего воздуха. Для умеренного климата = 40.
Таблица 5.1 – Показатели режимов работы гидропривода
| Режим работы | Коэффициент использования номинального давления kд | Коэффициент продолжительности работы под нагрузкой kн | Тип машины |
| Легкий | До 0,4 | 0,1 - 0,3 | Снегоочистители, трубоукладчики, автогрейдеры легкие, рыхлители |
| Средний | 0,4 - 0,7 | 0,2 - 0,4 | Бульдозеры легкие, скреперы прицепные, автогрейдеры тяжелые, грейдер-элеваторы |
| Тяжелый | 0,7 - 0,9 | 0,3 - 0,6 | Бульдозеры тяжелые, автоскреперы, погрузчики |
| Весьма тяжелый | 0,9 - 1,2 | 0,4 - 0,8 | Экскаваторы одноковшовые, катки и др. машины с гидроприводом непрерывного действия |
Необходимая площадь поверхности теплообмена Sтр равна
,
где k - коэффициент теплопередачи.
Для гидроприводов СДМ коэффициент теплопередачи не превышает значения k = 15 вт/(м2×град).
Расчет бака
Объем масла в баке определяется по эмпирической зависимости:
Vм = (0,3…1)Vн1,
где Vн1 - минутная подача насоса.
Вместимость бака, в соответствии с ГОСТ 16770-86, принимается стандартной. При выборе вместимости бака следует иметь в виду, что масло должно заполнять бак только на 0,8 - 0,85 его высоты.
Площадь охлаждения бака равна
,
где Vб - вместимость бака;
|
|
|
а – коэффициент, зависящий от формы бака.
Для баков цилиндрической формы a = 5,5; для кубических баков a = 6; для баков в виде параллелепипеда a = 6,6.
|
|
|
