 |
Описание принципиальной гидравлической схемы
|
|
|
|
Насос 1 с переливным клапаном 2 образуют насосную установку, которая подает рабочую жидкость из бака 3 к гидроцилиндру 4, обеспечивающего движение режущего инструмента. Скорость движения поршня гидроцилиндра регулируется за счет изменения проходного сечения регулируемого гидродросселя 5, а реверс движения обеспечивается переключением гидрораспределителя 6. Для предуприждения повышения давления в гидросистеме установленпереливной клапан. На рабочий орган системы действуют поперечная и продольная составляющие усилия подъёма кузова(при режиме рабочего хода), равнодействующая реактивных сил направляющих, сила тяжести подвижной части, суммарная сила трения в направляющих, суммарная сила инерции движущихся масс (при режиме разгона-торможения) и развиваемое гидроцилиндром тяговое усилие, равное или большее и противоположно направленное расчетной нагрузке. На поршень и шток гидроцилиндра действуют силы давления и противодавления в полостях напора и слива, сила трения поршня в корпусе цилиндра, сила трения штока в уплотнении и расчетная нагрузка на шток. Рабочий орган в начале цикла перемещается в режиме разгона с ускорением, затем в режиме рабочего хода с осуществлением процесса подъёма, а обратное движение происходит в режиме холостого хода.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………..2
1.Исходные данные для расчёта объёмного гидропривода…………….4
2.Описание принципиальной гидравлической схемы…………………..5
3. РАСЧЁТ ОБЪЁМНОГО ГИДРОПРИВОДА……………………...….5
3.1.Определение мощности гидропривода и насоса……………...……6
3.2.Выбор насоса……………………………………………………..…...6
|
|
|
3.3.Определение внутреннего диаметра гидролиний, скоростей
движения жидкости………………………………………………............8
3.4.Выбор гидроаппаратуры, кондиционеров рабочей
жидкости………………………………………………………...………..9
3.5.Расчёт потерь давления в гидролиниях………………………..…..12
3.6.Расчёт гидроцилиндров………………………………………...…...15
3.7.Тепловой расчёт гидропривода………………………………..…...18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………..…...22
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………….22
ВВЕДЕНИЕ
Объёмный гидропривод - это комплекс конструктивно сложных и технологически трудоёмких устройств, для изготовления которых необходимы высококачественные материалы, точные литые заготовки из чугуна и алюминиевых сплавов, прецизионные агрегатные станки с ЧПУ и автоматические линии термической, механической обработки и гальванопокрытий, испытательные стенды, метрологическое обеспечение. Для создания нового гидрооборудования и на его основе разработки новых мобильных машин с объёмным гидроприводом надо иметь специальные знания, обобщенные справочные данные, отражающие современные достижения в этой области. Под объемным гидроприводом понимают совокупность устройств, в число которых входит один или несколько объемных гидродвигателей, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин с помощью рабочей жидкости под давлением. Если рабочая жидкость подается в объемный гидродвигатель насосами, то гидропривод называют насосным. Часть насосного гидропривода, предназначенную для передачи движения от приводящего двигателя к механизмам машины, называют объёмной гидропередачей. По характеру движения выходного звена различают объёмные гидроприводы вращательного, поступательного и поворотного движения. По возможности регулирования различают гидроприводы регулируемые и нерегулируемые, по способу регулирования – с ручным и автоматическим регулированием, по циркуляции рабочей жидкости - с замкнутой и разомкнутой циркуляцией. В регулируемом гидроприводе скорость выходного звена объемного гидродвигателя может изменяться по требуемому закону. К основному гидрооборудованию объемного гидропривода относятся гидромашины (насосы и насосы-моторы), гидродвигатели (гидроцилиндры и гидромоторы), гидроаппараты (гидрораспределители, гидроклапаны, регуляторы, делители и сумматоры потоков), кондиционеры рабочей жидкости (очистители, теплообменники, гидробаки и гидроаккумуляторы), гидролинии и их элементы (трубопроводы и соединительная арматура). К вспомогательному гидрооборудованию относятся устройства, предназначенные для подпитки насоса рабочей жидкостью (эжекторы), выпуска воздуха из гидросистемы или для сообщения ее с атмосферой (вентили, краны, фильтры сапуны), измерения расхода, давления, температуры и уровня рабочей жидкости, частоты вращения и крутящего момента гидромашин, для соединения трубопроводов (быстроразъемные муфты и полумуфты) и др.
|
|
|
РАСЧЁТ ОБЪЁМНОГО ГИДРОПРИВОДА
Для расчета гидропривода необходимы следующие основные исходные
данные:
- выходные параметры гидродвигателя, исполнительного механизма;
- номинальное давление в гидросистеме;
- режимы работы;
- принципиальная гидравлическая схема;
- значение температуры окружающего воздуха и др.
При расчете гидропривода принимается ряд допущений, основными из
которых являются следующие: рабочая жидкость считается несжимаемой;
температура жидкости, основные физические свойства жидкости (плотность,
вязкость, модуль объемной упругости и др.) принимаются постоянными;
рассматриваются установившийся режим работы гидропривода;
коэффициенты гидравлических сопротивлений постоянны; разрыв потока
жидкости при работе гидропривода не происходит; подача насоса,
питающего гидросистему, постоянна.
Определение мощности гидропривода и насоса
Мощность гидропривода определяют по заданным нагрузкам и
скоростям гидродвигателей, обеспечивающих привод исполнительных
механизмов.
Полезную мощность гидродвигателя возвратно-поступательного
|
|
|
действия (гидроцилиндра) определяют по формуле:
Nгдв = F V, (1)
где NГДВ – мощность гидродвигателя, кВт;
F – усилие на штоке, кН;
V – скорость движение штока, м/с.
Nгдв = 100000·0,2 = 20000Вт = 20 кВт.
На первом этапе расчёта гидропривода потери давления и расхода
рабочей жидкости учитывается коэффициентами запаса по усилию и по
скорости. Коэффициент запаса по усилию учитывает гидравлические потери
давления в местных сопротивлениях и по длине гидролиний, а также потери
мощности на преодоление инерционных сил, сил механического трения в
подвижных соединениях и т.д. Коэффициент запаса по скорости учитывает утечки рабочей жидкости, уменьшение подачи насоса с увеличением давления в гидросистеме. Полезную мощность насоса определяем исходя из мощности гидродвигателя с учётом потерь энергии при её передаче от насоса к гидродвигателю по формуле: Nнп = kзу kзс Nгдв, (2) где Nнп – мощность насоса, кВт; kзу – коэффициент запаса по усилию, kзу = 1,2; kзс – коэффициент запаса по скорости, kзс = 1,3. Nнп = 1,2·1,3·20 = 31,2 кВт
Выбор насоса
Зная необходимую полезную мощность насоса, и учитывая, что она
связана с номинальным давлением и подачей зависимостью Nнп = pном Qн,(3)
где Qн – подача насоса, дм3/с; Qн = qн nн; (4)
pном – номинальное давление, МПа;
qном – рабочий объём насоса, дм3;
Nнп – мощность насоса, кВт;
nн – частота вращения вала насоса,= 25 об/с
Qн =32,1/20=1.56 дм3/об;
qн=32,1/20*25=39 cм3.
Выбираем насос по двум параметрам, ближайшим к расчётным:
номинальному давлению Рном = 20 МПа и рабочему объёму насоса qн = 39 см3-НШ-250
Таблица 1
| Параметр | Значение |
| Рабочий объем, см3/об | |
| Давление на выходе, МПа: номинальное максимальное | |
| Давление на входе в насос, МПа: минимальное максимальное | 0,08 0,15 |
| Частота вращения вала, об/мин: минимальная номинальная максимальная | |
| Номинальная потребляемая мощность, кВт | 106,2 |
| КПД насоса | 0,85 |
| Объемный КПД | 0,94 |
| Масса, кг | 45,6 |
По технической характеристике выбранного насоса производим
уточнение действительной подачи насоса:
Qнд = qндnндήоб, (5)
где Qнд – действительная подача насоса, дм3/с;
qнд – действительный рабочий объем насоса, дм3 (дм3/об);
nнд – действительная частота вращение вала насоса, с-1 (об/с);
ήоб– объемный КПД насоса.
Qнд = 39·25·0,965=936 см3/с = 0,936 дм3/с
Действительная частота вращения вала насоса nнд в формуле (5)
отличается от номинальной частоты вращения вала насоса из его
технической характеристики и берётся равной частоте nн, принятой в
формуле (4).
|
|
|
