Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

3.9 Проверочный расчет гидропривода

3. 9 Проверочный расчет гидропривода

Проверочный расчет производится с целью определения действительных максимальных усилий и скоростей, развиваемых гидродвигателями при номинальном давлении насоса.

При выталкивании штоков усилие, развиваемое гидроцилиндром

. (3. 16)

При втягивании штоков усилие

. (3. 17)

Крутящий момент, развиваемый гидромотором

М . (3. 18)

Подставляя соответствующие данные в формулу (3. 18), получим крутящий момент для гидромотора

М Н·м.

Используя формулу (3. 16), аналогичным образом получим усилие для гидроцилиндра рукояти

Н = 85, 5 кН.

Таким образом, заданные усилия всех гидродвигателей обеспечиваются при номинальном режиме работы насоса.

Скорости гидродвигателей зависят от схемы их включения. При совместной работе двух и более гидродвигателей, запитываемых параллельно от одного насоса, расход жидкости будет делиться между ними, уменьшая скорости движения штоков.

Скорость штока гидроцилиндра при его выталкивании

, (3. 19)

а при втягивании

. (3. 20)

Частота вращения гидромотора определяется по формуле

. (3. 21)

В этих формулах Q – расход, потребляемый гидродвигателями.

При подаче насоса м³/с к гидродвигателям будет подаваться расход

, (3. 22)

где – утечки в распределителе [1], =2, 5·10^-6 см³/с.

Подставляя численные значения, получим

м³/с.

Тогда для гидромотора получим

с^-1.

Для гидроцилидра, с учетом возможной изношенности уплотнений, принимаем, что . Тогда при выталкивании штока его скорость

м/с.

Заданные скорости обеспечиваются.

3. 10 Расчет мощности и КПД гидропривода

Полная мощность гидропривода N равна мощности, потребляемой насосом (с учетом потерь давления на трение и в местных сопротивлениях во всасывающем трубопроводе):

, (3. 23)

где – общий КПД насоса [1], =0, 86.

кВт.

Полезную мощность N_пол определяем по усилиям и скоростям гидродвигателей. Для гидроцилиндров

, (3. 24)

для гидромоторов

. (3. 25)

Общий КПД гидросистемы равен отношению

. (3. 26)

Полезная мощность, развиваемая гидромотором при номинальном давлении 20 МПа

Вт = 13, 57 кВт.

Для гидроцилиндра получим

кВт.

Тогда КПД гидросистемы при включении мотора

при выталкивании гидроцилиндра рукояти

Это вполне удовлетворяет требованиям, согласно которым [1], [5].

Аналогичным образом рассчитываем и второй контур гидросистемы. При выполнении курсовой работы для этой цели можно использовать программное обеспечение и вести расчеты на ЭВМ.

3. 11 Тепловой расчет гидропривода

Потери мощности, переходящей в тепло, зависят от режима работы гидропривода дорожной машины. Коэффициенты, характеризующие режим работы гидропривода, приведены в таблице 3. 5.

Потери мощности, переходящей в тепло, определяются по формуле

(3. 27)

где G - тепловой поток, выделяемый гидроприводом;

k_н, k_д– коэффициенты, характеризующие режим работы гидропривода;

N_о, N_пол – полная и полезная мощности гидропривода.

При выполнении теплового расчета под полезной мощностью можно понимать среднюю арифметическую мощность всех гидродвигателей.

Для первого контура

кВт. (3. 28)

Гидродвигатели второго контура изменяют эту величину незначительно.

При K_н=0, 8 и K_д=0, 9 имеем

Вт = 4, 4 кВт.

Таблица 3. 5 - Показатели режима работы гидропривода

Режим работы	Коэффициент использования номинального давления К_д	Коэффициент продолжительности работы под нагрузкой К_Н	Тип машины
Легкий	До 0, 4	0, 1 – 0, 3	Снегоочистители, трубоукладчики, автогрейдеры легкие, рыхлители
Средний	0, 4 – 0, 7	0, 3 – 0, 5	Бульдозеры легкие, скреперы прицепные, автогрейдеры тяжелые, грейдер-элеваторы
Тяжелый	0, 7 – 0, 9	0, 5 –0, 8	Бульдозеры тяжелые, автоскреперы, погрузчики
Весьма тяжелый	> 0, 9	0, 8 – 0, 9	Экскаваторы многоковшовые, катки и другие машины с гидроприводом непрерывного действия

Допускаемый температурный перепад

(3. 29)

где T^ж_доп – максимальная допускаемая температура рабочей жидкости;

T^Е_max – максимальная температура окружающего воздуха.

При T^ж_max=75 °С (подраздел 3. 7) получим

°С.

Необходимая площадь поверхности теплообмена

, (3. 30)

где k – коэффициент теплопередачи.

Для гидроприводов СДМ коэффициент теплопередачи не превышает значения k = 15 вт/(м²× град).

Тогда

м².

Определим теплоотдающую поверхность гидросистемы. Для трубопроводов и других цилиндрических гидроаппаратов теплоотдающую поверхность можно определить по формуле

, (3. 31)

где – наружный диаметр трубопровода или гидроцилиндра;

l– длина трубопровода или ход штока гидроцилиндра.

Для прочего гидрооборудования теплоотдающую поверхность ориентировочно можно определить по формуле

, (3. 32)

где b, l, h – габариты гидроаппарата;

k_ф – коэффициент, учитывающий форму и степень оребрения гидроаппарата или гидродвигателя, ориентировочно k_ф= 0, 7 – 1, 5.

Определим площадь охлаждения бака. Объем масла в баке определяется по эмпирической зависимости

V_м=(0, 3…1)V_н¹, (3. 33)

где V_н¹ – минутная подача насоса.

Следовательно,

м³,

м³.

Учитывая, что масло должно наполнять бак на 0, 8 – 0, 85 % его высоты, в соответствии с ГОСТ 16770-86 принимаем бак с номинальной вместимостью V_б= 63 дм³= 0, 063 м³.

При этом объем масла в баке V_м= 0, 063. 0, 8 » 0, 05 м³.

Действительная площадь охлаждения поверхности бака

, (3. 34)

При V_б= 0, 063 м³ имеем м².

Так как S_б< S_тр, то проводим расчет теплоотдающей поверхности трубопроводов, который сводим в таблицу 3. 6. Наружные диаметры трубопроводов принимаем по справочной литературе [5].

Таблица 3. 6 – Фактическая теплоотдающая поверхность трубопроводов

Номер участка	Наружный диаметр D_нар, м	Длина трубопровода l, м	Площадь теплоотдающей поверхности S, м²
	0, 076	0, 25	0, 06
	0, 023		0, 072
	0, 042		0, 528
	0, 042		0, 528
	0, 05		1, 57
	0, 034		1, 174
	0, 05		0, 471
	0, 076	0, 3	0, 072
Итого: S = 4, 475 м²

Поскольку суммарная теплоотдающая поверхность бака и трубопроводов, составляющая 5, 37 м², недостаточна для охлаждения жидкости, считаем значение теплоотдающей поверхности гидрооборудования. Расчеты сводим в таблицу 3. 7. Данные берем из справочной литературы [1] – [6].

Таблица 3. 7 – Теплоотдающая поверхность гидрооборудования

Наименование

Длина l, м

Ширина b, м

Высота h, м

Количество

Коэффициент формы и оребрения К_р

Площадь теплоотдающей поверхности S, м²

Насос

0, 46

0, 41

0, 8

0, 87

Распределитель

0, 19

0, 25

0, 13

1, 1

0, 46

Блок клапанов

0, 275

0, 175

0, 06

0, 447

Фильтр

0, 625

0, 23

0, 18

0, 8

0, 447

Дроссель с обратным клапаном

0, 11

0, 06

0, 75

0, 025

Гидромотор

0, 3

0, 19

0, 8

0, 24

Гидроцилиндры стрелы

0, 12

0, 1

1, 02

Гидроцилиндр рукояти

0, 9

0, 1

0, 38

Гидроцилиндр ковша

0, 8

0, 12

0, 41

Итого: S=4, 33 м²

Таким образом, фактическая теплоотдающая поверхность гидросистемы

S_д=5, 37+4, 33=9, 7 м².

Данная величина больше требуемой. Если условие S_д> S_тр не выполняется, необходимо увеличить поверхность бака за счет его оребрения либо установить теплообменник.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: