(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проектирование объемного гидропривода строительных машин и механического оборудования
Содержание
- Введение
- Описание работы схемы
- 1. Выбор гидроцилиндров и гидромоторов
- 1.1 Поперечник поршня гидроцилиндра 1-й секции стрелы
- 1.2 Поперечник поршня гидроцилиндра 2-й секциии стрелы
- 1.3 Поперечник поршня гидроцилиндра рабочей площадки
- 1.4 Поперечник поршня гидроцилиндра аутригера
- 1.5 Требуемая установочная мощность на рабочем органе
- 2. Определение расходов гидродвигателей
- 3. Выбор насоса
- 4. Выбор трубопроводов
- 5. Определение характеристик и выбор гидрооборудования
- 6. Расчёт термического режима гидропривода
- 7. Расчёт фактических характеристик характеристик гидропривода
- 8. Утраты давления в гидролиниях
- 8.1 Вязкость рабочей воды
- 9. Расчёт КПД гидропривода
- Заключение
- Перечень применяемой литературы
Введение
Индивидуальностью курсовой работы заключается в том, что на базе составленной схемы гидропривода, удовлетворяющий условиям работы и эксплуатации строительной машинки либо механического оборудования, рассчитываются главные характеристики гидроагрегатов, которые потом подбираются из числа обычных и выполненных по отраслевым нормам.
В объяснительной записки приводятся описания принципа работы гидросистемы, нужные расчёты для обоснованного выбора частей привода.
В гидроприводах строй машин и оборудования используют все виды соединений гидродвигателей, также композиция этих соединений.
Насосы изменяемого рабочего объёма оснащаются регуляторами, обеспечивающие нужную форму наружной свойства гидропривода и нужный спектр регулирования.
Совмещение операций во времени, обычно, достигается применением 2-ух и наиболее насосов, любой из которых подключается к соответственному гидродвигателю. Пореже совмещение операций получают поочередным соединением гидродвигателей.
В разомкнутой системе рабочая жидкость забирается насосом из бака, сообщающегося с атмосферой. В замкнутой системе сливная гидролиния гидродвигателя являются поглощающей гидролинией насоса. В этом замкнутом контуре циркуляции жидкость не имеет вольной поверхности. Замкнутые системы гидропривода владеют рядом плюсов, посреди которых принципиальным является наименьшая стоимость эксплуатации, окупающая завышенные Издержки на изготовка.
Выбору системы объёмного гидропривода обязано предшествовать ознакомление с литературой по гидроприводу строй машин.
Рис. 1.
Пример размещения оборудования на подъемнике:
1 — насосная станция; 2 — гидроцилиндры стрелы; 3 — гидроцилиндры рукояти; 4 — гидроцилиндр выдвижения рабочей площадки; 5 — гидромотор поворота; 6,7 — гидроцилиндры аутригеров; 8 — гидробак; 9 — фильтры; 10 — система управления; 11 — гидрораспределители; 12 — коллектор.
гидропривод параметр механическое оборудование
Описание работы схемы
В объеме данного курсового проекта рассматривается проектирование большого гидропривода подъемника с шарнирно-сочлененной стрелой. С одним насосом. Секционный распределитель с гидроуправлением.
Для работы подъемника ему нужно сделать доп точки опоры. Для этого служат аутригеры. Для выдвижения аутригеров нужно запустить насос, который начнет подавать жидкость в секционный распределитель. Дальше необходимо надавить клавишу электроуправления на блоках гидроуправления, которые подадут сигнал и жидкость управления переведет золотниковые распределители в блоке секционных распределителей в соответственное выдвижению аутригеров положение. Жидкость пойдет к цилиндрам аутригеров и выдвинет их. На гидроцилиндрах аутригеров, отсутствуют синхронизаторы потока воды. Это разъясняется тем, что подъемник почаще всего работает на неровной поверхности, и для прямой фиксации подъемника нужно неравномерное выдвижение штоков гидроцилиндров аутригеров.
Втягивание аутригеров, также выдвижение и втягивание гидроцилиндров подъема стрелы и рукояти осуществляется аналогичным образом: при работающем насосе подается сигнал управления, золотниковые распределители передвигаются в подходящую позицию и осуществляется перемещение рабочих органов.
Потому что при подаче насоса скорости выдвижения гидроцилиндров аутригеров и рукояти очень высоки, в схеме предусмотрены дроссели, нужные для понижения скорости воды. Также в схеме находится блок питания гидроуправления, нужный для равномерной подачи воды к блокам управления.
В схеме представлен бак, нужный для содержания, частичного остывания и частичной чистки воды. Наиболее узкая чистка воды осуществляется фильтрами в сливных магистралях схем. В случае засорения фильтров, наряду с ними установлены предохранительные клапаны и жидкость, минуя фильтры, по клапанам попадает в бак.
1. Выбор гидроцилиндров и гидромоторов
Для подготовительного расчёта перепад давления на гидродвигателе принимают на 10…20% меньше избранного номинального давления.
Выбираю =16 МПа, Мпа
1.1 Поперечник поршня гидроцилиндра 1-й секции стрелы
, м
где:
H — наибольшее усилие на штоке поршня;
=0,96 — гидромеханический КПД гидроцилиндра;
м
Принимаю =140мм, L=1800мм, d=63мм
ГЦ-1-16-О-У-140х63х1800
1.2 Поперечник поршня гидроцилиндра 2-й секциии стрелы
, м
где:
H — наибольшее усилие на штоке поршня;
=0,96 — гидромеханический КПД гидроцилиндра;
м
Принимаю =125мм, L=1500мм, d=56мм
ГЦ-1-16-О-У-125х56х1500
1.3 Поперечник поршня гидроцилиндра рабочей площадки
, м
где:
H — наибольшее усилие на штоке поршня;
=0,96 — гидромеханический КПД гидроцилиндра;
м
Принимаю =50мм, L=1400мм, d=22мм
ГЦ-1-16-О-У-50х22х1400
1.4 Поперечник поршня гидроцилиндра аутригера
, м
где:
кH — наибольшее усилие на штоке поршня, где G=160кН вес машинки;
=0,96 — гидромеханический КПД гидроцилиндра;
— неизменная величина для гидроцилиндров
м
Принимаю =63мм, L=1000мм, d=28мм
ГЦ-1-16-О-У-63х28х1000
1.5 Требуемая установочная мощность на рабочем органе
где:
— требуемая мощность на рабочем органе;
— установочная мощность на рабочем органе;
для поворота относительно оси вращения
, кВт
где:
=1 — спектр регулирования передаточного числа механической передачи;
=0,97 — КПД механической передачи;
— наибольший вращающий момент на рабочем органе;
, кНм
—момент инерции поворотной платформы;
— угловое убыстрение поворотной платформы;
кНм
— наибольшая угловая скорость на рабочем органе;
,
-частота вращения поворотной платформы;
кВт
По каталогу выберем требуемый гидромотор: аксиально-поршневой 310.12
— рабочий объём нерегулируемого гидромотора;
=0,96 — гидромеханический КПД гидромотора;
, кВт
=2400 — номинальная угловая скорость гидромотора;
кВт
, 6,555,79 условие не производится
По каталогу выберем гидромотор аксиально-поршневой 310.28
-рабочий объём нерегулируемого гидромотора;
=0,96 — гидромеханический КПД гидромотора;
=2000 — номинальная угловая скорость гидромотора;
кВт
, 6,411,6 условие производится
Принимаем гидромотор аксиально-поршневой 310.28
2. Определение расходов гидродвигателей
Расход рабочей воды, потребляемой гидродвигателями, определяется, исходя из требуемых наибольших скоростей по формулам
для гидромотора поворота
где:
=0,96 — объёмный КПД гидромотора;
=2000 — наибольшая частота вращения вала гидромотора
,
для гидроцилиндра рабочей площадки
при подаче в поршневую полость
где:
=50мм
=0,985 — объёмный КПД гидроцилиндра;
— скорость штока гидроцилиндра площадки;
для гидроцилиндра 1-ой секции стрелы
при подаче в поршневую полость
где:
=140мм
=0,985 — объёмный КПД гидроцилиндра;
— скорость штока гидроцилиндра стрелы;
для гидроцилиндра 2-й секции стрелы
при подаче в поршневую полость
где: — скорость штока гидроцилиндра 2-й секции стрелы;
=125 мм
для гидроцилиндра аутригеров
при подаче в поршневую полость
где:
— скорость штока гидроцилиндра аутригера; =63мм
3. Выбор насоса
Выбор насоса управления стрелой и площадкой
, кВт
кВт
Избираем насос НШ-140
где: =140*10-6 м3
=25 — номинальная частота вращения вала насоса, избранного по каталогу
=0,96 — объёмный КПД насоса
, кВт
кВт
53,7649,6 условие производится;
Требуемая частота вращения приводного вала насоса для избранного насоса
4. Выбор трубопроводов
Типоразмер хоть какого трубопровода характеризуется поперечником условного прохода, приблизительно равным внутреннему поперечнику трубы.
условный проход поглощающего трубопровода
где:
=-расход воды во поглощающем трубопроводе;
= 0,8…1,4-скорость воды во поглощающем трубопроводе;
Принимаем мм
условный проход напорного трубопровода
, м
где:
=-расход воды напорного трубопровода;
= 3,5…5,35-скорость воды напорного трубопровода;
мм
Принимаем мм
условный проход сливного трубопровода
, м
где:
=-расход воды в сливном трубопроводе;
= 1,4…2,0-скорость воды в сливном трубопроводе;
Принимаю мм
условный проход трубопровода 1-ой секции стрелы
-расход воды в трубопроводе 1-ой секции стрелы;
= 3,5…5,35-скорость воды напорного трубопровода;
мм
Принимаем мм
условный проход трубопровода 2-ой секции стрелы
-расход воды в трубопроводе 2-ой секции стрелы;
= 3,5…5,35-скорость воды напорного трубопровода;
мм
Принимаем мм
условный проход трубопровода рабочей площадки
-расход воды в трубопроводе рабочей площадки;
= 3,5…5,35-скорость воды напорного трубопровода;
мм
Принимаем мм
условный проход трубопровода поворотной платформы
-расход воды в трубопроводе поворотной платформы;
= 3,5…5,35-скорость воды напорного трубопровода;
мм
Принимаем мм
условный проход трубопровода аутригеров
-расход воды в трубопроводе аутригеров;
= 3,5…5,35-скорость воды напорного трубопровода;
мм
Принимаем мм
5. Определение характеристик и выбор гидрооборудования
Принимаю клапан прямого деяния К2.20.02, спектр регулирования =16-25 МПа
Принимаю оборотный клапан 63300, условный проход 25 мм
Принимаю гидрораспределитель РС-32-16-20-3х0,1-10,4-30МПа, условный проход 32мм
Принимаю предохранительный клапан У4790.14, Q=63 л/мин,
Принимаю фильтр 1.1.32-25, тонкость фильтрации 25м. кН
Принимаю гидрозамок однобокий выдвижения площадки 61600
Принимаю гидрозамок однобокий аутригеров 61600
Расчет гидробака
Принимаем длины трубопроводов:
Поглощающий участок — 1м железных трубопроводов
Напорный участок — 2м железных трубопроводов
Выдвижения стрелы — 3,5м железных трубопроводов, 2м рвд
Подъема стрелы — 3м железных трубопроводов, 2м рвд
Поворота платформы — 2м железных трубопроводов
Аутригеры — 1.5 м железных трубопроводов, 3м рвд (4 участка)
Слив — 2м железных трубопроводов
Размер трубопроводов:
участок
длина
Dy, м
V, м3
Поглощающий
1
0,063
0,003115
Напорный
2
0,032
0,003215
Выдвиж. стрелы
5,5
0,008
0,000276
Подъем стрелы
5
0,032
0,004019
Поворот платф.
2
0,025
0,000981
Аутригеры
18
0,010
0,001413
Слив
2
0,050
0,003925
0,016944
Объемы гидроцилиндров:
Выбор гидробака
—суммарный
объём гидроцилиндров;
Объемы гидромоторов:
310…28 АПГ: V= НШ-140: V=
Общий размер гидропривода:
Размер гидробака:
Принимаем гидробак 250х500х1000мм объемом 125л.
6. Расчёт термического режима гидропривода
Условием приемлемости термического режима в системе гидропривода является выполнение неравенства
где:
— очень допустимая температура рабочей воды;
— наибольшая температура окружающего воздуха;
=60-10=50
поверхность термообмена для главный схемы
где:
— коэффициент теплопередачи от рабочей воды к окружающему воздуху;
— количества тепла выделяемого в гидроприводе в единицу времени;
, , кВт
где:
=0,7 — общий КПД гидропривода
=2,5 — коэффициент динамичности;
=0,87 — полный КПД насоса;
=0,3 — коэффициент использования номинального давления;
=0,2 — коэффициент использования по времени;
=1 спектр регулирования рабочего объёма насоса;
= м3/с — наибольшая подача насоса в главный схеме;
кВт
кВт
Нужная площадь теплообменника
где:
-фактическая площадь теплообменника
где:
-фактическая теплоотдающая поверхность регулируемого насоса;
— фактическая теплоотдающая поверхность фильтра;
-фактическая теплоотдающая поверхность гидромоторов;
аксиально-поршневой 310… 28:
— фактическая теплоотдающая поверхность гидроцилиндра
Гидроцилиндра 1-й секции стрелы:
Гидроцилиндра 1-й секции стрелы:
Гидроцилиндра выдвижения площадки:
Гидроцилиндра аутргигеров:
— фактическая теплоотдающая поверхность бака;
— фактическая теплоотдающая поверхность трубопроводов;
участок
L, м
Dy, м
S, м2
Поглощающий
1
0,063
0, 197
Напорный
2
0,032
0,2
Выдвиж. стрелы
5,5
0,008
0,138
Подъем стрелы
5
0,032
0,502
Поворот платф.
2
0,025
0,157
Аутригеры
18
0,010
0,565
Слив
2
0,050
0,314
2,073
=0,08+2,073+0,21+1,115+2,377+1,65=7,5
, 5,127,5 условие производится, теплообменник не нужен.
Для подготовительного расчёта установившаяся температура нагрева воды
7. Расчёт фактических характеристик характеристик гидропривода
Для схемы с аутригерами
Фактическая наибольшая подача насоса определяется зависимостью
где:
рабочий объём регулируемого насоса;
=0,94 — объёмный КПД насоса;
Требуемая частота вращения приводного вала насоса
где: =0,0003 — расход рабочей воды гидроцилиндра аутригера
о/мин
Фактические наибольшие скорости движения гидродвигателей с учётом схемы привода определяются по формулам:
для гидромоторов:
поворотная платформа:
для гидроцилиндра 1-й секции стрелы при подаче в поршневую полость
,
для гидроцилиндра 2-й секции стрелы при подаче в поршневую полость
,
для гидроцилиндра аутригера при подаче в поршневую полость
Фактические наибольшие перепады давления на гидродвигателях, надлежащие наибольшим перегрузкам, определяются по формуле:
для гидроцилиндра 1-й секции стрелы с поршневой рабочей полостью:
, Мпа
, МПа
для гидроцилиндра 2-й секции стрелы с поршневой рабочей полостью:
, Мпа
МПа
для гидроцилиндра рабочей площадки с поршневой рабочей полостью:
, Мпа
МПа
для гидроцилиндров аутригеров с поршневой рабочей полостью:
, Мпа
Мпа
для гидромотора поворота платформы:
, МПа
МПа
8. Утраты давления в гидролиниях
Утраты давления в гидролиниях состоят из утрат давления на трение в трубопроводах и утрат давления на местных сопротивлениях. Величина определяется из 2-ух значений температуры рабочей воды и 2-ух скоростей движения рабочих частей.
Рассматриваем лишь основную схему.
8.1 Вязкость рабочей воды
где:
-вязкость воды при температуре 60для масла МГ15В
-коэффициент;
, МПа
где:
-плотность рабочей воды;
-м длина трубопроводов;
-мм-диаметр трубопровода;
— поправочный коэффициент;
— коэффициент гидравлического трения;
— коэффициент местных сопротивлений;
— действительная скорость воды;
для поглощающего трубопровода
для напорного трубопровода
для сливного трубопровода
9. Расчёт КПД гидропривода
Полный КПД привода рабочих органов
где:
=0,99 — объёмный КПД распределителей
=0,9
=0,97
— КПД гидролиний
где:
МПа — утраты давления в элементах гидропривода
МПа
=0,8
Заключение
При разработке курсовой работы я исследовал гидропривод подъемника и методику расчета гидропривода. Также заполучил технические способности составления гидросхем машин, создавать расчет большого гидропривода и обоснованный выбор серийного оборудования, гидроаппаратуры управления, воспользоваться справочной литературой и каталогами по гидрооборудованию.
Перечень применяемой литературы
1. Проектирование объёмного гидропривода строй машин и строительного оборудования. М.А. Степанов, В.А. Халаджиев.
2. Базы гидравлики и Гидропривод Ф.М. Долгачев, В.С. Лейко.
3. Условные главные обозначения частей и типовые схемы гидропривода М.А. Степанов, Д.Ю. Густов.
]]>