Определение параметров гидроцилиндров:
Составляем уравнение равновесия поршня гидроцилиндра с одним штоком без учёта сил инерции:
Применительно к нашему гидроприводу определяем давление в поршневой полости:
Давление к штоковой полости:
где -давление, развиваемое насосом, МПа;
-перепады давлений на гидрораспределителе, МПа;
и -перепады давлений в трубопроводах и, МПа;
-перепад давления на фильтре, МПа;
Давление в гидроцилиндре назначаем ориентировочно в зависимости от величины полезного усилия R.
принимаем
Тогда перепад давления в поршневой полости
Перепад давления в штоковой области
Определяем диаметры поршня:
Принимаем
Принимаем
Определяем площади в гидроцилиндрах:
Определяем скорости поршня при рабочем и холостом ходе:
Определяем расход жидкости, поступающий в силовой цилиндр:
Полная мощность гидроцилиндра:
Определяем перепад давления в гидроцилиндре:
По заданному значению крутящего момента и частоты вращения определяем тип искомого гидромотора рулевого управления:
По техническим характеристикам блоков рулевого управления, серийно выпускаемых промышленностью, и заданным значениям и выбираем насос-дозатор ОКР-3 со следующими рабочими параметрами:
рабочий объём ;
номинальный расход ;
монимальный крутящий момент .
Следовательно момент на исполнительном органе будет равен
Необходимый расход гидромотора для обеспечения заданного числа оборотов определяем по формуле:
где - рабочий объем гидромотора, ;
- число оборотов вала гидромотора, об/мин;
- объемный КПД гидромотора.
Перепад давлений на моторе:
Мощность развиваемая гидромотором равна
Обоснование выбора рабочей жидкости:
Рабочая жидкость для гидроприводов строительных и дорожных машин
выбирается исходя из конкретных условий эксплуатации техники. Машины в строительной отрасли эксплуатируются при температуре не ниже .
Рабочим жидкостям гидроприводов должны быть присущи хорошие смазочные и антикоррозионные свойства, малое изменение вязкости в широком диапазоне температур, большой модуль упругости, химическая стабильность, сопротивляемость вспениванию, негигроскопичность и незначительная взаимная растворимость с водой, большая удельная теплоёмкость, нетоксичность и отсутствие резкого запаха, прозрачность и наличие соответствующей окраски. Жидкость должна иметь также низкую стоимость и производиться в достаточном количестве. Наиболее подходящей жидкостью является минеральное масло. По рекомендациям справочной литературы принимаем в качестве рабочей жидкости минеральное масло ИГП – 30 (ТУ 101413 – 78) с температурным диапазоном от -10 до +50 с плотностью, которое изготовлено из нефти и достаточной селективной очистке, содержит антиокислительную, противоизносную и противопенную присадки.
Предварительно определим диаметры трубопроводов:
Напорного соответствии с ГОСТ 16516-80 округляем .
Напорного питания насос-дозатора соответствии с ГОСТ 16516-80 округляем .
Где - скорости движения рабочей жидкости по напорному трубопроводу, .
Уточняем скорости движения рабочей жидкости:
,
.
Найдем перепады давлений в трубопроводах, для этого вычислим числа Рейнольдса:
,;
Зная величину кинематического коэффициента рабочей жидкости при температуре , его значение при температуре найдем по формуле:
;
Находим числа Рейнольдса:
,;
Для дальнейших расчетов нужно определить безразмерный коэффициент гидравлического трения, который зависит от режима течения жидкости,при турбулентном режиме :
,;
Определяем потери по длине:
;
;
;
;
;
Давление, развиваемое насосом:
;
Определение параметров и выбор насоса:
Применительно к схеме, предоставленной на рис.9, расход рабочей жидкости, подаваемой насосом в гидропривод вращательного действия и поступательное движение штока гидроцилиндра:
;
По вычисленным параметрам выбираем пластинчатый Г12-24М, который при частоте 1000 об/мин будет подавать 70 л/мин, номинальное давление 6,3 МПа.
Определение КПД гидропривода:
где - полезная мощность привода, определяемая по заданным нагрузкам и скоростям гидродвигателей, кВт;
- затрачиваемая мощность насосной установки;
- общий КПД насоса при расчетных значениях давления, расхода, вязкости рабочей жидкости и частоты вращения приводного вала насоса.
Расчет объема гидробака:
Надежная и эффективная работа гидропривода возможна в условиях оптимального состояния, обеспечивающего постоянство рабочих характеристик. Повышение температуры влечет за собой увеличение объемных потерь, нарушаются условия смазки, повышается износ деталей, в рабочей жидкости активизируются ее окисление и выделение из нее смолистых осадков, ускоряющих облитерацию проходных капиллярных каналов и дроссельных щелей. Основной причиной нагрева является наличие гидравлических сопротивлений в системах гидропривода. Дополнительной причиной являются объемные и гидромеханические потери, характеризуемые объемным и гидромеханическим КПД.
Потери мощности в гидроприводе, переходящие в тепло:
;
Количество тепла Eпр, выделяемое в гидроприводе в единицу времени, эквивалентно теряемой в гидроприводе мощности ΔN:
;
Условие приемлемости теплового режима в системе гидропривода:
где - перепад температур между рабочей жидкостью и окружающим воздухом в установившемся режиме;
- максимально допустимый перепад температур между рабочей жидкостью и окружающим воздухом;
- максимально допустимая температура рабочей жидкости, равна ;
- максимальная температура окружающего воздуха, равна ;
Площадь поверхности теплообмена, необходимая для поддержания перепада
:
где Kтр и Kб - коэффициенты теплопередачи труб и гидробака, Вт/(м2·ºС):
для труб Kтр = 12…16; для гидробака Kб = 8…12; при обдуве гидробака Kб = 20…25; для гидробака с водяным охлаждением Kб = 110…175.
Площадь поверхности теплообмена складывается из поверхности труб Sтр, через которые происходит теплообмен с окружающей средой, и поверхности теплоотдачи бака Sб
S = Sтр + Sб;
Для определения поверхности труб воспользуемся формулой:
;
а для теплоотдающей поверхности бака зависимостью:
;
;
где а, в, h1 - длина, ширина и глубина масла в приемном гидробаке, соответственно (рис. 10).
Рисунок 10 - Параметры гидробака
Найдя площадь поверхности гидробака, определим его объем:
Округлим до стандартного значения в большую сторону Vб=50л.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему