Гидропривод вращательного движения колесных машин
Расчет объемного гидропривода вращательного движения. Дифференциальные трансмиссии с внутренним разветвлением потока мощности и аксиальнопоршневыми гидромашинами. Технические характеристики маслоохладителей, аксиальнопоршневых насосов с наклонным диском.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.09.2017 |
| Размер файла | 399,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчет объемного гидропривода вращательного движения
Объемным гидроприводом называется привод, в состав которого входит гидравлический механизм, в котором рабочая жидкость (РЖ) находится под давлением, с одним или более объемными гидродвигателями, предназначенный для передачи, управления и распределения энергии РЖ под давлением [ ].
Насосным гидроприводом называется объемный гидропривод, в котором РЖ подается в объемный гидродвигатель насосом, входящим в состав этого привода вместе с объединенным с ним приводящим двигателем, или без двигателя, если привод мускульный. В зависимости от типа приводящего двигателя могут применяться термины «электро- насосный гидропривод», «дизельнасосный гидропривод», «турбонасосный гидропривод» и т.д. В насосном гидроприводе используются как объемные, так и динамические насосы.
Гидроприводом вращательного движения называется объемный гидропривод, гидродвигателем которого является гидромотор.
Цепью объемного гидропривода называют совокупность расположенных в определенном порядке соединенных гидроустройств.
Разомкнутой цепью называют цепь объемного гидропривода, в которой сливной поток РЖ направляется в гидробак.
Замкнутой цепью называют цепь объемного гидропривода, в которой сливной поток РЖ направляется на вход насоса.
Рассмотрим классификацию объемных гидроприводов вращательного движения колесных машин (гидрообъемных трансмиссий самоходных колесных машин полнопоточного и дифференциального, с разветвлением потока мощности типов) [ ]:
1. Полнопоточные объемные гидропередачи с механическим дифференциалом заднего моста, для привода которого обычно используют быстроходные аксиальнопоршневые насосы и гидромоторы. В зависимости от типа используемых гидромашин гидропередачи имеют 4 схемных варианта машинного регулирования:
1) с регулируемым насосом и нерегулируемым гидрмотором;
2) с регулируемыми насосом и гидромотором;
3) с регулируемым насосом, нерегулируемым гн|ромотором и промежуточным редуктором между гидромотором и кощгческим дифференциалом;
4) с регулируемыми насосом и гидромотором и промежуточным
редуктором между гидромотором и дифференциалом.
2. Полнопоточные гидропередачи без механического дифференциала ведущего моста включают следующие схемные варианты:
1) с высокомоментными тихоходными гидромоторами в качестве привода ведущих колес. Для этих целей ряд фирм выпускает конструктивно адаптированные для встройки в ступицы «мотор-колеса» радиальнопоршневого (однократного и многократного действия) и геро- торного типов. С целью повышения скорости передвижения транспортного средства применяют регулируемые радиальнопоршневые гидромоторы;
2) с высокооборотными низкомоментными нерегулируемыми гидромоторами и промежуточными редукторами, где наибольшее распространение получили аксиальнопоршневые гидромоторы;
3) с высокооборотными низкомоментными нерегулируемыми гидромоторами и коробками перемены передач;
4) с устройствами отключения части гидромоторов от линии нагнетания РЖ и повышением частоты вращения транспортного средства за счет уменьшения суммарного рабочего объема гидромоторов;
5) путем переключением гидромоторов с параллельного на последовательнее сообщение магистралей также с целью повышения частоты вращения за счет уменьшения суммарного рабочего объема;
6) с двумя регулируемыми насосами;
Дифференциальные трансмиссии с внутренним разветвлением потока мощности и аксиальнопоршневыми гидромашинами
Технический уровень современного объемного гидропривода и широкие возможности выбора его отдельных компонентов позволяет при разработке новой или модернизированной гидрофицированной машины достаточно полно удовлетворить ряду основных и специфических технических, а также экономических (ценовых) требований. Конкуренция производителей гидрооборудования способствует более полному удовлетворению требований по номенклатуре, гарантийному и сервисному обслуживанию
Анализ предлагаемых современных технических решений в области объемного гидропривода, рекомендаций по выбору отдельных компонентов, требований по эксплуатации с учетом достижения высокого уровня надежности и экономичности, а также? учета функционально-стоимостных параметров продукции, позволяют предложить следующий алгоритм расчета объемного гидропривода и выбора отдельных гидроустройств:
1. Предварительный выбор сорта РЖ на основе удовлетворения требований по температурам окружающей среды и собственно РЖ, по пожароопасности и защите окружающей среды;
2. Расчет основных параметров гидродвигателя (гидромотора или гидроцилиндра), удовлетворяющих требованиям по нагрузке (крутящему моменту) и диапазону изменения скорости или частоты вращения;
3. Определение основных параметров насоса и приводящего двигателя;
4. Выбор насоса и гидромотора с учетом обеспечения работы объемного гидропривода в зоне оптимального КПД;
5. Уточнение специфических требований, предъявляемых к гидромотору по минимальной и максимальной частотам вращения, возможности восприятия нагрузок на вал, динамическим нагрузкам, быстродействию, частоте реверса и др.;
6. Расчет и выбор гидроустройств реверсирования направления и регулирования расхода давления РЖ (гидрораспределителей, дросселей, гидроклапанов давления);
7. Расчет и выбор гидроаппаратуры защиты от перегрузок (предохранительных клапанов и устройств для разгрузки насосов);
8. Расчет и выбор гидроустройств, обеспечивающих безопасное функционирование гидропривода (тормозных гидроклапанов, гидрозамков и др.);
9. Подбор средств управления объемным гидроприводом на основе учета требований к способам регулирования скорости и средствам их реализации: машинное регулирование рабочего объема насоса или гидромотора; дроссельное регулирование; ручное или дистанционное управление; степень автоматизации управления;
10. Расчет и подбор средств кондиционирования РЖ (гидробака, системы фильтрации, теплообменных аппаратов - охладителей и нагревателей);
11. Разработка системы диагностирования объемного гидропривода;
12. Подбор приборов контроля параметров объемного гидропривода преобразователей давления, частоты вращения, перемещения, температуры, чистоты и уровня РЖ;
13. Расчет рабочего объема насоса подпитки при замкнутой цепи гидропривода;
14.Выбор трубопроводов и рукавов высокого давления;
15. Предварительная оценка надежности гидропривода;
16. Анализ требований к монтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию объемного гидропривода;
17. Проработка альтернативных вариантов решения задачи (с помощью полнопоточного объемного гидропривода с высокомоментным гидромотором, с быстроходным гидромотором и промежуточным редуктором, с двухпоточной гидромеханической коробкой передач и др.), в том числе с использованием комплектующих разных поставщиков;
18. Сравнение вариантов объемного гидропривода по цене, надежности и срокам поставки (функционально-стоимостной анализ). Выбор оптимального варианта гидропривода.На рис. 1 приведена гидравлическая принципиальная схема объемного гидропривода вращательного движения, широко применяемая в мобильных машинах, в которой управление рабочим объемом насоса осуществляется с помощью двухстепенного ручного (мускульного) регулятора следящего принципа действия с механической обратной связью. Гидропривод состоит из аксиальнопоршневих гидромашин с наклонным диском (насоса с регулируемым рабочим объемом Н и гидромотора М с постоянным рабочим объемом), соединенных между собой посредством трубопроводов и рукавов высокого давления РВД1 и РВД2.
Гидропривод имеет замкнутую цепь циркуляции РЖ, поэтому для компенсации утечек из гидромашин установлен насос подпитки Нп с переливным гидроклапаном КПп, нагнетающим РЖ в магистрали А-А или В-В через один из обратных клапанов (подпитки или «ан- тикавитационных») К01 или К02. На насосе Н (блок БН) смонтирован насос подпитки Нп с переливным клапаном КПп, обратные клапаны К01 и К02, регулятор изменения рабочего объема насоса, включающий гидрораспределитель Р с пропор-циональным ручным управлением, гидроцилиндры Ц1 и Ц2 изменения угла наклона диска, и устройство механической («жесткой») обратной связи ОС между ними. Насос подпитки кроме своей основной функции осуществляет также подачу РЖ в линию управления регулятора рабочего объема насоса Н (давление ру). На гидромоторе М (блок БМ) смонтированы предохранительные клапаны КП1 иКП2 основных магистралей А- А и В - В, гидрораспределитель Рп сброса части потока РЖ из линии низкого давления (подпитки) в гидробак Б для охлаждения (встречаются названия «промывочный гидрораспределитель» или «гидрораспределитель обмена») и гидроклапан давления КД для поддержки давления в канале слива на уровне значения давления подпитки.
БН
Рис. - Объемный гидропривод типа ГСТ производства ОАО «Гидросила» г. Кировоград
Внешними гидроустройствами гидропривода являются всасывающий фильтр Ф на входе в насос подпитки Нп и охладитель АТ. Контроль загрязненности фильтроэлемента осуществляется с помощью индикатора загрязненности на фильтре (моновакуумметра). В связи с высокой теплонагруженностью гидропривода охлаждение узлов трения гидромашин обеспечивается путем подачи РЖ из гидрораспределителя Рп через клапан КД в корпус гидромотора М, а из последнего в корпус насоса Н и далее в охладитель АТ.
При работе гидропривода вращение насосам Н и Нп передается от приводящего двигателя (ДВС) «м» и РЖ нагнетается к гидромотору М в направления А- А или В -В в зависимости от необходимого направления вращения рабочего органа машины. Бесступенчатое изменение рабочего объема насоса и направления подачи для реверсирования вращения гидромотора осуществляется с помощью регулятора следящего принципа действия, который снабжен механической обратной связью ОС между регулирующим устройством (следящим золотником Р) и гидроцилиндрами Ц1 и Ц2 непосредственного воздействия на наклонный диск насоса.
Привод следящего золотника гидрораспределителя Р осуществляется путем ручного (мускульного) усилия с помощью механической тяги. При сдвиге золотника гидрораспределителя Р вправо РЖ поступает в левую полость гидроцилиндра Ц1 (через дроссель ДР2), перемещая его поршень вправо и влияя на наклонный диск насоса Н. При сдвиге золотника гидрораспределителя Р влево РЖ поступает в левую полость гидроцилиндра Ц2 (через дроссель ДРЗ) и перемещает поршень вправо, влияя на наклонный диск насоса Н. Обратная связь ОС обеспечивает фиксацию поршней гидроцилиндров Ц1 и Ц2 в заданном гидрораспределителем Р положении и однозначную связь между сигналом управления оператора машины и значением рабочего объема насоса Н. Такой тип регулятора называется следящими [47], так как каждому положению золотника гидрораспределителя Р отвечает определенное положение поршней гидроцилиндров Ц1 и Ц2 и значение рабочего объема насоса Н. При отсутствии давления управления в полостях гидроцилиндров Ц1 и Ц2 пружины устанавливают поршни в нейтральное положение, которое соответствует нулевому значению рабочего объема насоса. В Украине аксиальнопоршные гидромашины такого типа и гидропередачи на их базе (ГСТ) производит ОАО «Гидросила» (г. Кировоград) по лицензии фирмы «Заиег-Бипсгапс!» (ФРГ), серия 20.
На рис. 2 приведена гидравлическая принципиальная схема объемного гидропривода вращательного движения современной конструкции, применяемой в мобильных машинах, с управлением рабочим объемом насоса с помощью двухступенчатого электрогидравлического регулятора следящего принципа действия с механической обратной связью. Гидропривод включает насос Н и гидромотор М, соединенные между собой с помощью трубопроводов и рукавов высокого давления РВД. На насосе Н смонтирован насос подпитки Нп с предохранительным клапаном КПп, предупредительные клапаны КП1 и КП2 основных магистралей А-А и В-В, обратные клапаны системы подпитки К01 и К02, регулятор изменения рабочего объема насоса, включающий гидрораспределитель Р с пропорциональным электрическим управлением, гидроцилиндр Ц и устройство механической («жесткой») обратной связи ОС между ними, и клапаны для автоматического срабатывания защиты от перегрузок КДа типа «или» и КПк, которые ограничивают работу гидропривода на максимальном давлении. Клапан КПк имеет настройку на давление несколько меньшего значения, чем основные клапаны КП1 и КП2. Насос подпитки кроме своей основной функции осуществляет также подачу РЖ в канал управления регулятора рабочего объема насоса Н (давление ру). На гидромоторе М установлены гидрораспределитель Рп сбрасывания части потока РЖ из магистрали низкого давления (подпитки) в гидробак Б для охлаждения и гидроклапан давления КД для поддержки давления в канале слива на уровне значения давления подпитки. Внешними гидроустройствами объемного гидропривода являются всасывающий фильтр Ф на входе в насос подпитки Нп и охладитель АТ. Контроль загрязненности фильтроэлемента осуществляется по индикатору загрязненности на фильтре с электрической сигнализацией или с помощью визуального моновакуометра. В связи с высокой теплонагруженностью гидропривода охлаждение узлов трения гидромашин обеспечивается путем направления РЖ из гидрораспределителя Рп через клапан КД в корпус гидромотора М, из последнего в корпус насоса Н () и дальше () в охладитель АТ.
Рис. 2 - Гидравлическая принципиальная схема гидропривода с электрогидравлическим пропорциональным следящим регулятором подачи насоса Н
гидропривод трансмиссия аксиальнопоршневой носос
При работе гидропривода вращение насосам Н и Нп передается от приводящего двигателя (ДВС) «м» и РЖ нагнетается к гидромотору в направлении А - А или В-В в зависимости от необходимого направления вращения рабочего органа машины. Бесступенчатое изменение рабочего объема насоса и направления подачи РЖ для реверсирования вращения гидромотора осуществляется с помощью регулятора следящего принципа действия, который снабжен механической обратной связью ОС между управляющим регулирующим устройством (следящим золотником Р) и гидроцилиндром Ц непосредственного воздействия на наклонный диск насоса.
Привод следящего золотника гидрораспределителя Р осуществляется дистанционно электрическими пропорциональными магнитами У1 и У2, что позволяет упростить кинематические связи между насосом и оператором (заменив механическую тягу на электрические провода) и автоматизировать работу гидропривода [97;110]. При подаче электропитания на магнит У1 золотник гидрораспределителя Р смещается вправо и РЖ поступает в левую полость В1 гидроцилиндра Ц, перемещая его поршень вправо воздействуя на наклонный диск насоса Н. При сдвиге золотника гидрораспределителя Р влево под действием электропитания на магнит У2 поток управления РЖ поступает в правую полость А\ гидроцилиндра Ц и перемещает поршень влево, воздействуя на наклонный диск насоса Н. Обратная связь ОС обеспечивает фиксацию поршня гидроцилиндра Ц в заданном гидрораспределителем Р положении и однозначную связь между электрическим сигналом управления на электромагнитах и значением рабочего объема насоса Н.
При достижении давления в одной из основных магистралей А - А или В- В, равного настройке давления клапана КПк, последний снижает давление в канале питания гидрораспределителя Р до минимального значения (ру ~ 0 ). При наличии дросселя ДР это сбрасывание давления не оказывает влияние на значение давления в контуре подпитки, что очень важно, поскольку в этот момент гидромашины работают на близком к максимальному давлению и цотребляют практически всю подачу насоса подпитки для компенсации утечек РЖ. При отсутствии давления управления в полостях гидроцилиндра Ц пружины в последнем устанавливают поршень в нейтральное положение, соответствующее нулевому значению рабочего объема насоса. Предельное условие работы гидропривода относительно давления и прекращение вращения гидромотора (и соединенного с ним рабочего органа) является сигналом оператору для принятия мер по снижению перегрузки. По такой гидравлической схеме выпускают гидромашины и гидропередачи на их базе фирмы «Rexroth Bosch Group» (серия A4VG) и « Sauer-Danfoss» (серия HI). Порядок расчета объемного гидропривода вращательного движения (с гидромотором)
1. Определение рабочего объема гидромотора проводят в два этапа. Предварительно рабочий объем определяют на основании заданного крутящего момента внешней статической нагрузки и предварительного выбора типа гидромотора (конструкции и его технических характеристик по номинальным значениям частоты вращения, давления и гидромеханического КПД)
( 1 )
где Мм - крутящий момент внешней статической нагрузки, равный развиваемому гидромотором крутящему моменту (значение крутящего
момента задается проектантом машины, в качестве привода рабочего органа которой планируется установка объемного гидропривода), Н.м,
- предварительно задаваемый перепад давлений на гидромоторе, МПа.
Обычно задают номинальное значение перепада давлений согласно технической характеристике гидромотора по каталогу предприятия- изготовителя. При использовании в объемном гидроприводе гидромашин производства ОАО «Гидросила» (таблицы 1 и 2) значение номинального перепада давлений находится в пределах
= 21...25 МПа, (2)
- гидромеханический КПД гидромотора, значение которого в зависимости от конструктивных особенностей и частоты вращения гидромоторов различных типов находится в диапазоне
= 0,85...0,98. (3)
Предварительно, для всех типоразмеров (вариантов) гидромоторов принимают среднее значение = 0,92.
2. Полученное по формуле (1) значение рабочего объема Ургпредв округляют до ближайшего большего значения Ум из номенклатурного ряда гидромоторов, приводимых изготовителем в каталоге (таблица 1).
3. На основании уточненного значения рабочего объема и соответствующего значения гидромеханического КПД (обычно в каталогах изготовителей гидромоторов приводят зависимости изменения гидромеханического КПД от перепада давлений и частоты вращения) определяют фактический (рабочий) перепад давлений на гидромоторе
(4)
где - гидромеханический КПД гидромотора, значение которого принимают по каталогу (таблица 1).
Примечание 1: Допущение - для упрощения расчетов принимаем значения КПД постоянными вне зависимости от частоты вращения и давления РЖ в объемном гидроприводе.
Если полученное значение перепада ниже номинального значения для выбранного гидромотора, то выбор гидромотора по рабочему объему проведен корректно. Для обеспечения повышенной долговечности объемного гидропривода и в случае отсутствия ограничений по габаритам и массе необходимо задаваться давлением и частотой вращения не более 75% от номинального значения.
4. Определяют перепад давлений, развиваемый насосом для обеспечения функционирования гидромотора с заданной внешней нагрузкой и при работе в замкнутой цепи циркуляции РЖ
(5)
где - гидравлические потери давления при течении РЖ в трубопроводе между насосом и гидромотором (или гидромотором и насосом). Эти потери подлежат гидравлическому расчету и их значение не должно превышать 5% от рабочего давления на выходе насоса для обеспечения высокого значения общего КПД гидропривода, поэтому предварительно
или (6)
где коэффициент 2 учитывает потери в трубопроводах от насоса к гидромотору и от гидромотора к насосу.
Примечание 2: Формула (5) получена на основе следующих зависимостей:
1) перепад давлений на гидромоторе равен разности давлений на входе (нагнетании) и выходе (сливе)
2) давление нагнетания насоса равно сумме давлений нагнетания гидромотора и потере по длине трубопровода между насосом и гидромотором
3) давление на входе (всасывании) в насос равно разности давлений на выходе (сливе) из гидромотора и потерь по длине трубопровода между гидромотором и насосом
4) перепад давлений на насосе равен разности давлений на выходе (нагнетании) и входе в насос
Перепад давлений и давление нагнетания насоса не должны превышать номинальных значений согласно технической характеристике (таблица 2)
5. Определяют расход, который необходимо подвести к гидро-мотору от насоса для обеспечения максимальной скорости рабочего органа
(8)
где - подача насоса (фактическая, с учетом объемного КПД или коэффициента подачи), л/мин,
- максимальная частота вращения гидромотора, мин',
- объемный КПД гидромотора, определяемый как частное от деления общего КПД на гидромеханический (таблица 1)
(9)
6. Определяют максимальную теоретическую подачу насоса
(10)
- объемный КПД насоса или коэффициент подачи, значение которого для современных конструкций насосов находится в пределах 0,9...0,98 (значением г)он задаются по данным таблицы 2).
7. Определяют рабочий объем насоса (предварительно), обеспечивающий требуемую подачу РЖ (8) при заданной максимальной частоте вращения приводящего двигателя
(11)
Где - максимальная частота вращения приводящего двигателя насоса, мин-1,
- 1,1- коэффициент, учитывающий износ гидромашин при эксплуатации.
Рабочий объем насоса уточняют по каталогу (таблица 2), округляя до ближайшего большего значения из номенклатурного ряда.
8. Определяют максимальную механическую мощность объемного гидропривода (встречаются также термины - выходная, эффективная и полезная мощность)
(12)
где значения крутящего момента [Н.м] и частоты вращения пмакс [мин'1] являются заданным.
9. Определяют максимальную потребляемую основным насосом мощность
(13)
где -- перепад давлений на насосе (5), МПа,
- фактическая подача насоса, л/мин,
- КПД насоса (общий или полный),
- гидромеханический КПД основного насоса, определяемый как частное от деления общего КПД насоса на объемный (таблица 2)
(14)
10. Определяют потребляемую мощность насоса подпитки
(15)
где - рабочий объем насоса подпитки (таблица 2), ,
- номинальная частота вращения насоса подпитки (совпадает с
частотой вращения основного насоса, на хвостовике вала которого устанавливают привод насоса подпитки), мин-1,
= 2 МПа - давление нагнетания насоса подпитки, принимаемое одинаковым для всех типоразмеров насосов (вариантов),
= 0,9 гидромеханический КПД насоса подпитки, принимаемый одинаковым для всех типоразмеров насосов (вариантов),
- теоретическая подача насоса подпитки,
(16)
11. Определяем суммарную потребляемую мощность насосов (основного и подпитки)
(17)
Потребляемая насосами мощность не должна превышать потребляемой мощности по каталогу (таблица 2)
(18)
в противном случае необходим выбор гидромашин большего типоразмера или корректировка задания на проектирование, например, путем снижения максимальной частоты вращения гидромотора и, соответственно, скорости рабочего органа машины.
12. Определяют общий КПД объемного гидропривода
(19)
13. Определяют установочную мощность приводящего двигателя с применяемым на практике коэффициентом запаса
(20)
14. Выбор диаметра трубопроводов
Внутренний диаметр трубопровода определяют по формуле
(21)
где - теоретическое значение подачи РЖ насоса: нт - для линий в основных магистралях; - для линий всасывания, нагнетания и слива насоса подпитки,
а в качестве значения d принимают: d0СН - диаметр магистралей основного насоса; dвснп - всасывания насоса подпитки; dннп - нагнетания насоса подпитки, dслнп - слива в гидробак,
[v] - допускаемая скорость течения рабочей жидкости, м/с, значение которой выбирают исходя из следующих рекомендаций по назначению максимальной скорости течения РЖ в трубопроводах, соединениях трубопроводов и каналах объемных гидроприводов [ ]:
- для всасывающих трубопроводов [v] = 1,2 м/с или не более значения скорости (или не менее давления), установленного поставщиком насоса;
- для напорных трубопроводов [v] = 5 м/с;
- для сливных трубопроводов [v] = 4 м/с.
Примечание: В рассматриваемой объемной гидропередаче расчеты при выборе диаметра трубопроводов основного насоса ведутся только для напорного (нагнетательного) трубопровода ([v] =5 м/с) в связи с реверсивностью конструкции. Диаметры трубопроводов округляют согласно значениям условных проходов: при расчетном значении выше до 1 мм от стандартного значения - округляют в меньшую сторону; при расчетном значении более 1,1 мм округляют в большую сторону. Условным проходом гидроустройства называется округленный до ближайшего значения из установленного ряда диаметр круга, площадь которого равна площади характерного проходного сечения канала гидроустройства или площади проходного сечения присоединяемого трубопровода [41]. Условные проходы выбирают из ряда по ГОСТ 16516: 1,0; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200 и 250 мм. Скорость во всасывающем трубопроводе жестко увязана с возможностями функционирования насосов без кавитации, скорости в напорном и сливном трубопроводах устанавливают в результате расчета КПД гидропривода и выполнения условия (6), поэтому в гидроприводах высоких давлений скорости достигают 8 м/с и более.
15. Расчет объема гидробака
Для расчета минимального объема гидробака для объемного гидропривода с замкнутой цепью циркуляции РЖ применяют формулу, рекомендуемую фирмой <<SAUER-DANFOSS>>, в основе которой лежит концепция достаточности 30 с времени отстоя РЖ в гидробаке, за которое нерастворенный воздух будет удален в атмосферу через фильтр-сапун
(22)
где - теоретическое значение подачи насоса подпитки, л/мин.
16. Расчет и выбор маслоохладителя
Для расчета выделяемой тепловой мощности предлагается щенный метод путем определения потерь пропорционально потребляемой мощности насоса гидропривода
(23)
где - потребляемая суммарная мощность насоса объемного гидропривода (17), кВт.
По таблице 3 подбирают требуемый по рассеиваемой тепловой мощности охладитель и определяют расход РЖ, который необходимо прокачивать через охладитель и создаваемый при этом перепад давлений на охладителе при максимальном расходе. Так как охладители имеют ограничения по давлению на входе в [ рвх ] = 0,6 МПа, то необходимо подобрать трубопровод на выходе из охладителя соответствующего сечения. При этом давление на входе в охладитель не должно превышать допускаемого по прочности значения
(24)
где - перепад давлений между входом и выходом, МПа,
- потери давления по длине трубопровода на выходе из охладителя, которые определяют по формуле »
(25)
где L - длина сливного трубопровода, м,
- внутренний диаметр трубопровода (округленное до стандартного значение), мм,
Qнпт - расход рабочей жидкости (15), л/мин
Vвязк коэффициент кинематической вязкости РЖ, /с (сСт),
С целью упрощения расчетов и в связи с малостью перепада давлений на охладителе (не более 0,1 МПа в широком диапазоне значений вязкости при малых расходах РЖ, прокачиваемых насосом подпитки), принимают допускаемое значение потерь давления в трубопроводе в следующем виде
(26)
17.Выбор сорта рабочей жидкости. В качестве основного сорта рабочей жидкости для объемных гидроприводов типа ГСТ для мобильных машин рекомендуется масло минеральное типа МГЕ-46В, ТУ 38.001347-83 или масло для автоматических коробок передач типа «А», ТУ 38.10111282-89.
18. Выводы
18.1. В результате проведенных расчетов объемного гидропривода произведен выбор акисальнопоршневых гидромашин: гидромотор модели МП-90; насос модели НП-33
18.2. Объем гидробака составляет
18.3. Мощность маслоохладителя составляет
18.4. Диаметры трубопроводов: = 10.8 мм; =14.1мм; =9.7мм; =19.8мм.
Таблица 1 - Техническая характеристика аксиальнопоршневых гидромоторов с наклонным диском
|
Наименование параметра |
Типоразмер (шифр) гидромотора МП |
||||
|
МП 33 |
МП 71 |
МП 90 |
МП 112 |
||
|
Рабочий объем, Vм, см |
33,3 |
69,8 |
89 |
110,8 |
|
|
Номинальная (максимальная) частота вращения, мин-1 |
1500/ 3590 |
1500/ 2810 |
1500/ 2590 |
1500/ 2590 |
|
|
Давление нагнетания (на выходе), Рм.ном ( Рм.макс ), МПа |
22,3/35,7 |
1 22,5/35,7 |
26,5/39,2 |
127/42 |
|
|
Номинальный перепад давлений, Др м ном, МПа |
121 |
121 |
25 |
25 |
|
|
Номинальный крутящий момент, Н.м |
97.8 |
205,1 |
311,3 |
387,6 |
|
|
КПД |
0,85 |
0,85 |
0,87 |
0,87 |
|
|
Гидромеханический КПД |
0,88 |
0,88 |
0,88 |
0,88 |
|
|
Номинальная эффективная мощность, кВт, не менее, |
15,4 |
32,2 |
48,9 |
60,9 |
|
|
Масса, кг |
24 |
34 |
41 |
43 |
Таблица 2 - Техническая характеристика аксиальнопоршневых насосов с наклонным диском
|
Наименование параметра |
Типоразмер (шифр) насоса НП |
||||
|
НПЗЗ |
НП 71 |
НП 90 |
НП 112 |
||
|
Рабочий объем основного (аксиальнопоршневого) насоса, Vн, см |
33,3 |
69,8 |
89 |
110,8 |
|
|
Рабочий объем насоса подпитки (шестеренного) насоса, Vн*, см3 |
12,3 |
18,06 |
18,06 |
18,06 |
|
|
Номинальная (максимальная) частота вращения, nдв, мин-1 |
1500/ 3590 |
1500/ 2810 |
1500/2590 |
11500/ 2590 |
|
|
Давление на выходе (нагнетания), Рн.ном (Рн.макс)' МПа |
22,5(35,7) |
22,5(35,7) |
26,5(39,2) |
1 27(42) |
|
|
Номинальный перепад давлений, Дрн ном, МПа |
21 |
21 |
25 |
25 |
|
|
Номинальная подача, л/мин |
47,4 |
99,5 |
126,8 |
157,9 |
|
|
КПД |
0,85 |
0,85 |
0,87 |
0,87 |
|
|
Коэффициент подачи |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
|
|
Потребляемая мощность, кВт, не более, |
19,5 |
41 |
62,2 |
77,4 |
|
|
Масса, кг |
45 |
63 |
78 |
78 |
Таблица 3 - Технические характеристики маслоохладителей серии ОК-LED фирмы «HYDAC» (ФРГ)
|
Типоразмер охладителя |
Техническая характеристика охладителей |
|||||||
|
Рохл |
Qохл |
Рохл |
Qохл |
Рохл |
Qoxл |
Рохл/Qохл |
||
|
ОК-ЕЬБ 1 |
3 |
20 |
3 |
60 |
3 |
160 |
0,22/160 |
|
|
ОК-ЕЫ) 2 |
6 |
20 |
7 |
40 |
8 |
120 |
0,12/120 |
|
|
ОК-ЕЬЭ 3 |
9 |
20 |
10 |
30 |
11 |
120 |
0,10/120 |
|
|
ОК-ЕЬЭ 4 |
10 |
20 |
12 |
40 |
14 100 0,06/100 |
Примечания: 1. Рохл [кВт] и Q0ХЛ [л/мин] - отводимая тепловая мощность и требуемый при этом расход РЖ через маслоохладитель, соответственно;
2. Др/Qохл - значения перепада давлений [МПа] в зависимости от пропускаемого через маслоохладитель расхода РЖ [л/мин].
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исходные данные для расчета объемного гидропривода. Описание принципиальной гидравлической схемы. Определение мощности гидропривода и насоса. Определение внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости. Тепловой расчет гидропривода.
реферат [670,0 K], добавлен 10.06.2014Описание гидросхемы и принципа работы гидропривода. Определение диаметра поршня силового цилиндра и основных параметров гидропривода вращательного движения. Выбор гидроаппаратуры: предохранительного гидрораспределителя, клапана, дросселя и фильтра.
курсовая работа [967,9 K], добавлен 27.05.2014Два основных вида вращательного движения твердого тела. Динамические характеристики поступательного движения. Момент силы как мера воздействия на вращающееся тело. Моменты инерции некоторых тел. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося тела.
презентация [258,7 K], добавлен 05.12.2014Гидропривод поступательного движения. Насос, предохранительный клапан, гидрораспределитель, дроссель. Приближенный и уточненный расчет основных параметров силового гидроцилиндра. Трубопроводы, потери напора в системе гидропривода и выбор насоса.
курсовая работа [244,7 K], добавлен 02.12.2012Динамика вращательного движения твердого тела относительно точки, оси. Расчет моментов инерции некоторых простых тел. Кинетическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса. Сходство и различие линейных и угловых характеристик движения.
презентация [913,5 K], добавлен 26.10.2016Характеристика организации экспериментальной проверки уравнения динамики вращательного движения твердого тела. Особенности экспериментального и расчетного определения значения момента инерции. Условия проведения эксперимента, принимаемые допущения.
лабораторная работа [18,3 K], добавлен 28.03.2012Поиск эффективных методов преподавания теории вращательного движения в профильных классах с углубленным изучением физики. Изучение движения материальной точки по окружности. Понятие динамики вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 04.05.2011Сущность механического, поступательного и вращательного движения твердого тела. Использование угловых величин для кинематического описания вращения. Определение моментов инерции и импульса, центра масс, кинематической энергии и динамики вращающегося тела.
лабораторная работа [491,8 K], добавлен 31.03.2014Основной закон динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Изучение методических рекомендаций по решению задач. Определение момента инерции системы, относительно оси, перпендикулярной стержню, проходящей через центр масс.
реферат [577,9 K], добавлен 24.12.2010Экспериментальное изучение динамики вращательного движения твердого тела и определение на этой основе его момента инерции. Расчет моментов инерции маятника и грузов на стержне маятника. Схема установки для определения момента инерции, ее параметры.
лабораторная работа [203,7 K], добавлен 24.10.2013Расчет схемы гидропривода, удовлетворяющего условиям работы и эксплуатации строительной машины или механического оборудования. Основные параметры гидроагрегатов, их подбор из числа стандартных и выполненных по отраслевым нормам. Расчёт КПД гидропривода.
курсовая работа [314,1 K], добавлен 13.12.2014Проверка основного закона динамики вращательного движения и определение момента инерции динамическим методом. Законы сохранения импульса и механической энергии на примере ударного взаимодействия двух шаров. Вращательное движение на приборе Обербека.
лабораторная работа [87,7 K], добавлен 25.01.2011Законы вращательного движения. Экспериментальное определение моментов инерции сменных колец с помощью маятника Максвелла. Установка с маятником Максвелла со встроенным миллисекундомером. Набор сменных колец. Устройство регулировки бифилярного подвеса.
контрольная работа [47,8 K], добавлен 17.11.2010Расчет тангенциального и полного ускорения. Определение скорости бруска как функции. Построение уравнения движения в проекции. Расчет начальной скорости движения конькобежца. Импульс и закон сохранения импульса. Ускорение, как производная от скорости.
контрольная работа [151,8 K], добавлен 04.12.2010Механика твёрдого тела, динамика поступательного и вращательного движения. Определение момента инерции тела с помощью маятника Обербека. Сущность кинематики и динамики колебательного движения. Зависимость углового ускорения от момента внешней силы.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 28.01.2010Основы движения твердого тела. Сущность и законы, описывающие характер его поступательного перемещения. Описание вращения твердого тела вокруг неподвижной оси посредством формул. Особенности и базовые кинематические характеристики вращательного движения.
презентация [2,1 M], добавлен 24.10.2013Применение машины Атвуда для изучения законов динамики движения тел в поле земного тяготения. Принцип работы механизма. Вывод значения ускорения свободного падения тела из закона динамики для вращательного движения. Расчет погрешности измерений.
лабораторная работа [213,9 K], добавлен 07.02.2011Динамика вращательного движения твердого тела относительно точки и оси. Расчет моментов инерции простых тел. Кинетическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса. Сходство и различие линейных и угловых характеристик движения.
презентация [4,2 M], добавлен 13.02.2016Изучение кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда. Изучение вращательного движения твердого тела. Определение момента инерции махового ко-леса и момента силы трения в опоре. Изучение физического маятника.
методичка [1,3 M], добавлен 10.03.2007Расчет гидропривода машины для контактной стыковой сварки. Выбор основных параметров гидродвигателя, гидроаппаратуры. Внутренний диаметр трубопровода. Предельные значения объемного расхода. Характеристика магистральной и вспомогательных гидролинии.
контрольная работа [957,9 K], добавлен 20.04.2015
