БЕЛАРУСКIДЗЯРЖАўНЫТЭХНАЛАГIЧНЫ ўНIВЕРСIТЭТ
Кафедраэнергазберажэння, гiдраўлiкi i цеплатэхнiкi
ТЛУМАЧАЛЬНАЯЗАПIСКА
ДАКУРСАВОЙ РАБОТЫ
пакурсу: «Гiдраўлiка i аб'емны гiдрапрывод»
раздзел:«Аб'емны гiдрапрывод»
тэма:«Разлiк аб'емнага гiдрапрывода и аналiз яго работы»
Распрацаваў: студэнт 3 курса
факультэта ВСiП
спецыяльнасцi ПАiСАI
Катовіч В.С.
Праверыў: Санковiч Я. С.
Мiнск2003
Змест
Рэферат
Уводзiны
1. Разлiкгiдрацылiндраў
1.1 Разлiкасноўных параметраў ГЦ
1.2 Разлiк ГЦна трываласць
1.3 Ушчыльненнепоршня i штока
1.4 Вызначэннеагульнага ККДз ГЦ
2. Выбаррабочай вадкасцi
3. Падборгiдраўлiчнай апаратуры
4. Вызначэннестрат вадкасцi
5. Разлiктрубаправодаў гiдрапрывода
5.1 Вызначэннедыяметра труб
5.2 Разлiкстрат цiску ў трубаправодах
6. Вызначэннецiску помпы i яе папярэднi выбар
7. Рэгуляваннескорасцi руху выхаднога звяна гiдрапрывода
8. Характарыстыкiгiдрапрывода i iх аналiз
8.1 Характарыстыкiпомпы i гiдрасiстэмы
8.2 Рэгулятарскорасці (дросель) на напорнай цi зліўной лініі
9. Целавыразлiк гiдрапрывода
10. Разлiкметалаемiстасцi
Спiс лiтаратурных крынiц
Дадатак 1
Схема ўшчыльненняў поршня і штока
Схема маслянага бака
Прынцыповая схема гідрапрывода
Графічныя характарыстыкі гідрапрывода
Гідрацыліндр
Фільтр
Рэферат
Курсавая работана тэму «Разлiк аб'емнага гiдраўлiчнага прывода» складаецца з 43 лiстоў машынапiснага тэксту, якаязмяшчае 38 листоў разлiкова-паясняльнай запiскi, 1 лiст разлiка на ЭВМ,5 лiстоў графiчнага матэрыялу: схема ўшчыльнення поршня i штока, схемамасленага бака, прынцыповая схема гiдрапрывода, графiчная характарыстыкагiдрапрывода, помпа, размеркавальнае устройства.
ГIДРАЦЫЛIНДР,ПОРШЭНЬ, ШТОК, ККДз, ВАДКАСЦЬ, ГIДРАўЛIЧНАЯ апаратура, ТРУБАПРАВОД, ПОМПА, СКОРАСЦЬ,ХАРАКТАРЫСТЫКА ПОМПЫ, ДРОСЕЛЬ, ПЛОШЧА, ЭНЕРГIЯ, МЕТАЛАЕМIСТАСЦЬ.
Курсавая работана тэму «Разлiк аб'емнага гiдраўлiчнага прывода» змяшчае разлiк асноўных параметраў гiдрацылiндраў. У якiм па зададзенымкарысным намаганнi задаюцца суадносiнамi дыяметраў поршня i штока, знаходзяцьплошчу, таўшчыню сценак i накрывак, вядуць разлiк гiдрацылiндраў на трываласць. Знаходзяцьсiлы трэння пры ўшчыльненнi гумавымi кольцамi i шаўронавымi манжэтамi.Вызначаюць агульнае ККДз гiдрацiлiндра.
Праводзяць выбаррабочай вадкасцi i падбор гiдраўлiчнай апаратуры. Для таго, каб забяспечыць рухвыхаднога звяна гiдрарухавiка з зададзенай скорасцю неабходна вызначыць падачупомпы з улiкам усiх страт рабочай вадкасцi пры яе руху ад помпы дагiдрарухавiка.
Пры разлiкутрубапровадаў гiдрапрывода вызначаюць дыяметр труб, скорасць рухувадкасцi, таўшчыню сценак труб. Страты цiску у трубапровадах складаюцца састрат на пераадолення гiдраўлiчных супрацiўленняу па даўжынi i на пераадолення страту мясцовых супрацiўленнях. Характэрыстыкi гiдрапрывода i iх аналiз выкарыстоўваюцца на лiсце бумагi А4.Для вызначэння плошчы паверхнi цеплаабмену масленага бака неабходна вызначыцьяго памеры i праверыць яго на перагрэў.
Уводзнiы
Гiдраўлiчныяпрыводы вельмi шырока выкарыстоўваюцца для ажыцяўлення руху рабочых органаўразнастайных машын (будаўнiчых, дарожных, падЧёмна-транспартных,сельска-гаспадарчых, лясных i iншых), у станкабудаваннi, авiяцыя,кавальска-прэсавым i iншым механiчным абсталяваннi.
Шырокае ягораспаўсюджанне вызначаецца значнымi перавагамi пры параўнаннi з iншымiпрыводамi: магчымасць атрымлiваць вялiкiя сiлы i круцячыя моманты пры адноснамалых памерах гiдрарухавiка; плаўнасць перамяшчэння i бесступенчатаерэгуляванне скорасцi ў вялiкiм дыяпазоне скарасцей; малая iнерцыйнасць;прастата ажыццяўлення прамалiнейных зваротна-паступальных рухаў i аўтаматычнагакiравання рабочымi органамi; простая засцярога ад перагрузак i высокаяэксплуатацыйная надзейнасць.
Высокiякампановачныя ўласцiвасцi гiдраўлiчных сiстэм, якiя заснаваны на канструкцыйнайнезалежнасцi знаходжання асобных агрэгатаў, дазваляюць ствараць машыны, якiямаюць высокую прадукцыйнасць, надзейнасць i малую матэрыялаёмiстасць.
АбЧёмны гiдрапрывод складаецца ўасноўным з помпы абЧёмнагадзеяння, выканаўчага гiдрарухавiка, агрэгатаў размеркавання вадкасцi iкiравання, засцярогi сiстэмы ад перагрузак, ачысткi вадкасцi, трубаправодаў.Некаторыя сiстэмы ўключаюць дапаможныя гiдраагрэгаты: зваротныя клапаны,гiдраўлiчныя замкi, дзялiльнiкi патоку i iншыя.
Асновай помпавагаабЧёмнага гiдрапрывода зЧяўляецца помпа абЧёмнага дзеяння, якая стварае энергiюцiску рабочай вадкасцi.
Гэта энергiяпераўтвараецца ў механiчную работу з дапамогi абЧёмнага гiдрарухавiка, часцей за ўсёгiдрацылiндра. На практыцы ў гiдрапрыводах прымяняюцца пераважна шасцярончатыяцi пласцiнчатыя помпы.
У якасцi сiлавогавыканаўчага гiдраагрэгата (гiдрарухавiка ) прымяняюць поршневыя гiдрацылiндры заднабаковым, двухбаковымi штокамi цi з дыферэнцыяльным поршнем.
Для кiраваннявыканаўчымi гiдрарухавiкамi прымяняюць кранавыя цi залатнiковыяразмеркавальнiкi. Кiраванне iмi можа быць ручным, электрамагнiтным,гiдраўлiчным цi электрагiдраўлiчным. Спосаб кiравання залежыць ад велiчынiцiску ў гiдраўлiчнай сiстэме, а таксама тыпу кiравання – непасрэднага цiдыстанцыйнага. Калi ў прыводзе некалькi гiдрацылiндраў i патрэбна забяспечыцьiх паслядоўную работу, тады прымяняюць напорныя залатнiкi, адзiн з якiхнастройваецца на меншы цiск, а другi – на большы (у адпаведнасцi з разлiкам).Калi патрэбна забяспечыць сiнхронную работу гiдрацылiндраў, тады прымяняюцьмеханiчныя сiнхранiзатары, абЧёмныя цi дросельныя дзельнiкi патоку.
Пры неабходнасцiрэгулявання скорасцi руху выканаўчых механiзмаў (штокаў гiдрацылiндраў) у схемугiдрапрывода ўключаюць дроселi цi рэгулятары патоку.
Для прадухiленняад высокiх цiскаў, якiя могуць узнiкнуць у гiдрасiстэме, неабходна ўключыцьзасцерагальны клапан, якi часцей за ўсё ставяць на лiнii помпа-размеркавальнiк,у бакавым адгалiнаваннi трубаправода. Калi патрэбна панiзiць цiск наякiм-небудзь участку сiстэмы (у тым выпадку, калi ад адной помпы працуюць двагiдрацылiндры пры розных цiсках) прымяняюць рэдукцыйныя клапаны.
Вельмi часта ўгiдрасiстэме неабходна прадугледзець i рад дапаможных гiдраагрэгатаў, якiямаюць спецыяльнае прызначэнне: узгадняючыя клапаны – для забяспячэнняадначасовай работы паралельна ўключаных гiдрацылiндраў; падтрымлiваючыя клапаны– для стварэння супрацьцiску пры зваротным ходзе штока гiдрацылiндра; зваротныяклапаны – для кiравання патокам i пропуску вадкасцi толькi ў адным напрамку;манометры – для кантролю за цiскам ў гiдрасiстэме i г.д.
Для ачысткiмасел, якiя прымяняюць у гiдрапрыводах, ад механiчных прымесей у гiдрасiстэменеабходна прадугледзець устаноўку фiльтраў (фiльтр грубай ачысткi – наўсмоктвальнай лiнii помпы, фiльтр тонкай ачысткi – на нагнятальнай лiнii помпыцi залiўной лiнii гiдрасiстэмы), а для iх захоўвання – маслены бак.
Для злучэннятрубаправодаў гiдрапрывода з усiм абсталяваннем прымяняюць металiчныятрубаправоды цi рукавы (шлангi) высокага цiску.
Пры праектаваннiабЧёмнага гiдрапрывода неабходнапрымяняць серыйную гiдраапаратуру i другое абсталяванне, якое выпускаецца нашайпрамысловасцю.
У адпаведнасцi ззаданнем i схемай гiдрапрывода студэнт павiнен самастойна вырашыць наступныязадачы: вызначыць асноўныя памеры гiдрацылiндра, падабраць яго цiзапраектаваць; выбраць рабочую вадкасць для гiдрапрывода; падабраць усюгiдраўлiчную апаратуру, якая прыведзена на схеме для праектавання; разлiчыцьгiдраправодную сiстэму гiдрапрывода, страты цiску ў ёй i зрабiць папярэднiпадбор помпы; даць аналiз iснуючых спосабаў рэгулявання спосабу рэгуляванняскорасцi руху выхаднога звяна гiдрацылiндра; скласцi прынцыповую гiдраўлiчнуюсхему гiдрапрывода ў адпаведнасцi з абазначэннем гiдраўлiчнай апаратуры згодназ ЕСКД; разлiчыць i пабудаваць рэгулiровачную характарыстыку гiдрапрывода iзрабiць канчатковы выбар помпы; разлiчыць цеплавы рэжым работы гiдрапрывода iвызначыць матэрыялаёмiстасць.
1. РАЗЛIКГIДРАЦЫЛIНДРАЎ (ГЦ)
Гiдраўлiчныярухавiкi прызначаны для пераўтварэння энергii цiску патоку рабочай вадкасцi ўмеханiчную энергiю руху выхаднога звяна (штока гiдрацылiндра).
1.1 Разлiкасноўных параметраў ГЦ
Асноўнымiпараметрамi гiдрацылiндраў з’яўляюцца ўнутраны дыяметр цылiндра (дыяметрпоршня) D, дыяметр штока d, рабочы цiск, ход поршня L.
Дыяметр поршнявызначаюць па формуле:
P = p*s,
дзе P — зададзенае карыснае намаганне, Н; p — папярэдне прыняты цiск у ГЦ, Па; s — эфектыўная (рабочая) плошча поршня пры рабочым ходзе (калi пераадольваеццазададзенае намаганне), м2.
Папярэднi цiскпрымаецца з рада намiнальных цiскаў па ДАСТ 12445-80. Пры выбары цiскуўлiчваюць велiчыню пераадольваемага намагання. Мы прымаем p1 = 4 МПа, p2 = 6.3 МПа, таму што P1 = 8 кН, P2 = 15 кН
Велiчыняэфектыўнай плошчы s залежыць ад канструкцыi ГЦ i вызначаецца па адпаведнайформуле:
s = pd2/4;
(т.ш. у нашымвыпадку ГЦ з аднабаковымi штокамi).
Спачаткувылiчваем плошчу s, а потым знаходзiм значэннi D i d. Для разлiку дыяметраўзададзiм адносiны ў залежнасцi ад цiску: пры p > 5 МПа d/D = 0,75;
S1 = P1/p1 = 8000/4000000 = 0.002 м2 .
D12 = (4*S1)/p .
D1 = 0.050475 м .
d1 = D1*0.75 = 0.037857 м;
S2 = P2/p2 = 15000/6300000 = 0.00238 м2
D22 = (4*S2)/p .
D2 = 0.055073 м
d2 = D2*0.75 = 0.041305 м
Знойдзеныядыяметры акругляюць да блiжайшага стандартнага па ДАСТ 12447-80 (таб. 1.1).
D1 = D2 = 65 мм; d1 =40мм, d2 = 45 мм;
З умовы захаванняпадоўжнай устойлiвасцi штока суадносiны памiж ходам поршня L i яго дыяметрам Dне павiнны быць болей за 10, г.зн. (L/D)
З улiкам прынятых стандартных дыяметраў пералiчваем сапраўдны рабочыцiск p:
S1 = S2 = (3.14*0.0652 )/4 =0.003317; p1 = 8000/0.003317 = 2.4121MПа;
p2 = 15000/0.003317 = 4.52267 MПа;
1.2 Разлiк ГЦна трываласць
Разлiкамi натрываласць вызначаюць таўшчыню сценак ГЦ, таўшчыню накрывак (галовак) ГЦ,дыяметр шпiлек цi балтоў для мацавання накрывак.
У залежнасцi ад суадносiн памiж вонкавым дыяметрам Dв i ўнутраным Dцылiндры дзеляцца на таўстасценные i танкасценныя. Калi (Dв/D) 1,2 — да таўстасценных (тут Dв = D + 2*d, дзеd — таўшчыня сценкi ГЦ).
Таўшчыня сценкi d танкасценнага ГЦ вызначаюць паформуле:
d = pу*D/(2.3*[d] — pу) ,
цi па спрошчанайформуле
d = pу*D/(2*[s]),
дзе pу — умоўны цiск, роўны 1,2*p; [s] — дапушчальнае напружаннерасцягвання.
Значэнне [s] прымаюцца ў залежнасцi ад матэрыялу ГЦ(таб.1.2). Для шэрага чугуна [s] = 25 МПа.
pу1 = 1.2*p1 = 1.2*2.4121 = 2.895 МПа;
pу2 = 1.2*p2 = 1.2*4.52267 = 5.427 МПа;
d1= py1*D1/(2*[s]) =2.895*0.065/(2*25)=0.003763 м = 3.763 мм;
d2= py2*D2/(2*[s]) =5.427*0.065/(2*25)=0.007055 м = 7.055 мм;
Да вызначаннайтаўшчынi сценкi ГЦ неабходна дабавiць прыпуск у 0.5 мм, якi неабходны наапрацоўку ўнутранай паверхнi цылiндра.
d1 = 3.763+0,5=4.263 мм d2 = 7.055+0.5=7.555 мм
Dв1 = D1+ 2*d1 = 65+2*4.263 = 73.526 мм;
Dв2 = D2+ 2*d2 = 65+2*7.555 = 80.11 мм;
Dв1/D1 = 1,131
Dв2/D2 = 1.233 >= 1.2 — цылiндртаўстасценны.
Зробiм пералiктаўшчынi сценкi ГЦ №2
/>
d2 = 8.022+0.5=8.522
Dв2 = D2+ 2*d2 = 65+2*8.522 = 82.04 мм;
Dв2/D2 = 1.262 >= 1.2 — цылiндртаўстасценны.
Накрыўкi ГЦзвычайна бываюць плоскiмi цi сферычнымi. Плоскую накрыўку разлiчваюць якплоскую круглую пласцiну, замацаваную па контуры i нагружаную раўнамернаразмеркаванай нагрузкай. Таўшчыня такой накрыўкi вызначаецца па формуле:
/>
/>
Таўшчыня накрыўкiпавiна быць не менш за двайную таўшчыню сценкi цылiндра. У нашага ГЦ накрыўкаплоская.
Пры замацаваннiнакрывак цылiндраў балтамi цi шпiлькамi дыяметр апошнiх вызначаецца з умовы iхтрываласцi на разрыў. Для ГЦ штурхаючага дзеяння:
/>
/>
дзе 1,2 — каэфiцыент, якi ўлiчвае нераўнамернасць папярэдняй зацяжкiбалтоў цi шпiлек; n — колькасць балтоў цi шпiлек; [sр] — дапушчальнае напружанне разрыву (для сталi [sр] = 15МПа).
1.3Ушчыльненне поршня i штока
Для прадухiленняперацечак (а таксама страт) рабочай вадкасцi, якая знаходзiцца ў ГЦ пад цiскам,праз зазоры ў стыку двух нерухомых цi рухомых цвёрдых паверхняў (штока, поршня,гiльзы цылiндра, накiравальнай для штока) неабходна прадугледзiць ушчыльненнi.Эканамiчнасць i надзейнасць работы гiдрапрывода залежыць ад абгрунтаванагавыбару тыпу i матэрыялу ўшчыльняльных устройств.
Ушчыльненне штокаможа быць зроблена пры дапамозе гумавых кальцаў. Такое ушчыльненне з’яўляеццадаволi простым, кампактным i дастаткова надзейным. Матэрыялам для кольцаўз'яўляецца масластойкая гума, форма папярочнага сячэння кальца часцей за ўсёкруглая цi прамавугольная. Кольцы з прамавугольным сячэннем прымяняюцца радзей,чым кольцы з круглым сячэннем, таму што першыя больш падвержаны скручванню ўзазор i ў большай ступенi разбураюць плёнку з рабочай вадкасцi памiж дэталямi,якiя памiж сабой злучаюцца. Таму гумавыя кольцы круглага сячэння часцей за ўсёпрымяняюць пры ўшчыльненнi вузлоў з прамалiнейным рухам (поршня, штокагiдрацылiндра).
Выбар кольцаўвядуць па дыяметрах поршня. З дадатка 6 прымаем d1 = 5.8 мм; d2 = 5.8 мм.
З графiкавызначаем шырыню кантактнай паверхнi кальца для поршня. Пры цвёрдасцi гумы паШору 90 адзiнак знаходзiм:
b1 = 0,48*d1 =0,48*5,8 = 2.784 мм,
b2 = 0,5*d2 =0,5*5,8 = 2.958 мм.
Сiлу трэння пры ўшчыльненнi гумавымi кольцамi вызначаюць па формуле:
Pтр1 = f*pс1*p*d1*b1,
дзе f — каэфiцыент трэння (пры цвёрдасцi гумы по Шору 90 адзiнак f = 0,018), pc — сапраўдны цiск у ГЦ, D — дыяметр поршня, b — шырыня кантактнай паверхнi.
Pтр1 =0,018*2412091*3,14*0,065*0,002784 = 24.671 Н
Pтр2 =0,018*4522670*3,14*0,065*0,002958 = 49.1483 Н
Для павелiчэннянадзейнасцi работы гумавых кольцаў неабходна прадугледзiць засцерагальныякольцы з фтарапласту, якiя прадухiляюць выцiсканне гумавага кальца ў зазор.
Ушчыленне поршнязроблена з дапамогай манжэт шаўронавага профiлю. Ушчыленне складаецца запорнага кальца, нацiскнога кальца i пакета манжэт. Герметычнасцьзабяспечваецца дэфармацыяй манжэт пры мантажы i цiскам рабочай вадкасцi.Матэрыял манжэт – спецыяльная бавоўнапапяровая тканiна, з двух бакоўпрагумаваная графiтавай гумавай сумессю, капрон, фтарапласт.
Сiла трэння прыўшчыленнi з дапамогай шаўронавых манжэт вызначаецца па формуле:
/>,
дзе D – дыяметрштока; b – шырыня ўшчыльнення; k – удзельная сiла трэння роўная 0,22 МПа.
Колькасцьшаўронавых манжэт i iх памеры прымаюць у залежнасцi ад цiску i дыяметраўшчыльнення.
Возьмем дляабодзвух штокаў колькасць манжэт роўную чатыром. Тады
b1=b2=6*4=24 мм.
/>
1.4 Вызначэннеагульнага ККДз ГЦ
Агульны ККДзгiдрацылiндра вызначаецца па формуле:
hц =hа*hг*hм
дзе hа – аб’ ёмны ККДз, велiчыня якогазалежыць ад тыпу ўшчыльнення поршня (пры ўшчыльненнi гумавымi кольцамi hа = 0,99), hг — гiдраўлiчны ККДз, прымаемы роўным1 (таму што скорасцi руху вадкасцi ў гiдрацылiндрах вельмi малыя), hм — механiчны ККДз, якi ўлiчвае стратынамагання на пераадоленне сiл трэння поршня i штока.
Велiчынямеханiчнага ККДз вызначаецца па формуле:
hм = P/Pаг
дзе P — зададзенае карыснае намаганне, Pаг — агульнае намаганне, якое вызначаецца па залежнасцi Pаг = P + Pтр.п + Pтр.ш,
дзе Pтр.п — сiла трэння пры ўшчыльненнiпоршня, Pтр.ш. — сiлатрэння пры ўшчыльненнi штока.
Pаг1= (8000 + 24.671 + 663.168) =8687.84 Н
hм1 = 8000/8687.84 = 0.921
Pаг2= (15000 + 49.148 + 746.064)= 15795.212 Н
hм2 = 15000/15795.212 = 0,9497
hц1 = 0,99 * 1 * 0,921 = 0,912
hц2 = 0,99 * 1 * 0,9497 = 0,9402.
З улiкамзнойдзенай велiчынi механiчнага ККДз неабходна вызначыць рабочы цiск уцылiндры, якiм мы будзем карыстацца пры далейшых разлiках
pц1 = Pаг1/s1 = pс1/hм1=8687.83/0.003317 = 2.6195 МПа,
pц2 = Pаг2/s2 = pс2/hм2=15795.212/0.003317 = 4.7624 МПа,
дзе s — рабочаяплошча роўная 0,003317 м2.
2. ВЫБАРРАБОЧАЙ ВАДКАСЦI
У гiдрапрывадзерабочая вадкасць з’яўляецца энерганосьбiтам, дзякуючы якому ўстанаўлiваеццасувязь памiж помпай i гiдрарухавiком (гiдрацылiндрам). Акрамя гэтага, рабочаявадкасць забяспечвае ахалоджванне пары трэння i адвод ад iх цяпла, а таксамазмазку рухомых элементаў гiдрапрывада. У час работы гiдрапрывада на паверхнях,якiя труцца памiж сабой, ствараецца плёнка вадкасцi, якая выключае магчымасцьпрамога кантакту слiзготнай пары. Таму рабочая вадкасць павiнна валодаць добрайзмазваючай здольнасцю, не павiнна змяняць свой хiмiчны састаў пры эксплуатацыi,быць механiчна чыстай, валодаць аптымальнай вязкасцю, якая забяспечвае малыяўцечкi i страты цiску на пераадольванне гiдраўлiчных супрацiўленняў.
У гiдраправодахпрымяняюць рабочыя вадкасцi на нафтавай аснове, вадамасленыя эмульсii, сумесi iсiнтэтычныя вадкасцi. Выбар тыпу рабочай вадкасцi вызначаецца дыяпазонамрабочых тэмператур, цiскам у гiдрасiстэме, скарасцямi руху выхадных звёнаўгiдрарухавiкоў, канструкцыйнымi матэрыяламi i матэрыяламi ўшчыльненняў,асаблiвасцямi эксплуатацii (на адкрытым паветры цi ў закрытым памяшканнi,умовамi захавання машын у час перарываў у рабоце, магчымасцю абваднення iзасмечвання рабочай вадкасцi i г. д.).
Асноўнымкрытэрыем, якi вызначае магчымасць прымянення вадкасцi, з’яўляецца адпаведнасцьвязкасцi рабочаму цiску i тэмпературы эксплуатацыi гiдрапрывода. Пры завышэннiзначэння вязкасцi павялiчваюцца страты цiску; калi вязкасць недастатковая — павялiчваюцца страты i перацечкi рабочай вадкасцi.
З таблiцывыбiраем масла I-20 з вязкасцю пры t = 50°C
n = 20 мм2/с,шчыльнасцю r = 890 кг/м3, тэмпературай застывання -20°C, тэмпературай успышкi 170°C.
У адпаведнасцi ззададзенай тэмпературай эксплуатацыi рабочай вадкасцi вызначаем яе кiнематычнуювязкасць па формуле:
/>
дзе n50 — значенне кiнематычнай вязкасцi прыt0= 50°С, a — паказчык ступенi, якiзалежыць ад вадкасцi (для маслаў a = 0,033), t — зададзеная тэмпература эксплуатацыярабочай вадкасцi.
Шчыльнасцьвадкасцi пры зададзенай тэмпературы вызначаецца па формуле:
/>
дзе сt — значэнне шчыльнасцi пры t0= 50°С, a ‑ каэфiцыенттэмпературнага пашырэння вадкасцi (у сярэднiм прымаецца 0,0007 (1/°С)), />t — рознасць тэмператур.
3. ПАДБОРГIДРАЎЛIЧНАЙ АПАРАТУРЫ
Гiдраўлiчнаяапаратура прызначана ў аб'ёмным гiдрапрыводзе для змянення параметраў патокурабочай вадкасцi (цiску, расходу, напрамку руху вадкасцi) цi для падтрымання iхзададзеных параметраў. У залежнасцi ад таго, якую функцыю яна выконвае, янаможа быць размеркавальнай, рэгулюючай i дапаможнай. Большая часткагiдраапаратуры нармалiзавана, што дазваляе пры праектаваннi выбiраць неабходныягiдрапараты, а не праектаваць iх.
Даразмеркавальнай апаратуры адносяцца залатнiковыя цi кранавыя размеркавальнiкi.З iх дапамогай магчыма змяняць напрамак руху рабочай вадкасцi на розныхучастках гiдрасiстэмы, а гэта значыць забяспечваць рабочы i халасты (зваротны)ход поршня гiдрацылiндра.
Рэгуляцыйнаягiдраапаратура прызначана для падтрымання ў гiдрапрыводзе неабходнага цiску,рэгулявання скорасцi руху выхадных звенняў гiдрарухавiкоў, для пропускувадкасцi ў азначаным напрамку i г.д. Да яе адносяцца напорныя, рэдукцыйныя,зваротныя, засцерагальныя клапаны, дроселi, рэгулятары патоку (скорасцi),дзельнiкi патоку i iншае.
Напорныягiдраклапаны прызначаны для забяспячэння ў гiдрасiстэме неабходнага цiску. Iхмагчыма прымяняць як засцерагальныя, падпорныя (для стварэння рэгуляванагасупрацьцiску), а таксама для паслядоўнасцi ўключэння ў работу гiдрарухавiкоў.
Рэдукцыйныяклапаны прызначаны для падтрымання пастаяннага цiску вадкасцi ў патоку, якi адяго адводзiцца. Iх часцей за ўсё ставяць у гiдрасiстэмах, дзе ад адной помпыпрацуе некалькi гiдрарухавiкоў, прычым частка з iх патрабуе меншага цiску, чымастатнiя.
Для рэгуляванняскорасцi руху выхаднога звяна гiдрарухавiка прызначаны дроселi i рэгулятарыпатоку (скорасцi).
Дапаможнаеабсталяванне гiдрапрывода забяспечвае надзейную працу помп, гiдрарухавiкоў,гiдраапаратуры i цалкам усяго гiдрапрывода. Да яго адносяцца: гiдрабакi iцеплаабменнiкi для рабочай вадкасцi, фiльтры, ушчыльняльныя прыстасаваннi,гiдраакумулятары, аппаратура для вымярэння цiску, расходу, тэмпературы.
Фiльтрыпрызначаны ў гiдрапрыводзе для ачысткi рабочай вадкасцi ад механiчных прымесей,якiя трапляюць у сiстэму цi ў момант залiўкi ў бак, цi з’яўляюцца ў ёй у часэксплуатацыi ў выглядзе прадуктаў зносу, карозii i раскладання вадкасцi iматэрыялаў, з якiх выраблены элементы гiдрапрывода.
Выбар ўсёйгiдраапаратуры (згодна са схемай гiдрапрывода) праводзiцца па рабочым цiскуцылiндра pц = 4.76 МПа i максiмальнамузначэнню расходу вадкасцi, якi вызначаецца па формуле:
Qц = vр*s/hа,
дзе vр — скорасць рабочага ходу поршнягiдрацылiндра, vр =0,1 м/с;
s — рабочаяплошча поршня, s = 0,003317 м2;
hа – аб’ёмны ККДз, hа = 0,99.
Qц1 = Qц2 = 0,11*0,003317/0,99 = 0,000335 м3/с.
1.Размеркавальнае ўстройства: выбiраем залатнiк з ручным кiраваннем Г74-24:
расход Q = 1,17дм3/с;
цiск p = 20 МПа;
страты вадкасцi />Q = 3.33 см3/с= 0,0000033 м3/с;
страты цiску />p = 0.3 МПа;
маса m = 11 кг.
2. Засцерагальныклапан Г52-13:
расход Q = 0,585дм3/с;
цiск p = 5 МПа;
страты цiску />p = 0.2 МПа;
маса m = 4.4 кг.
3. Дросель Г77 — 33:
расход Q = 0,584дм3/с;
цiск p = 12,5МПа;
маса m = 2,5 кг.
4. Напорныязалатнiкi БГ54 — 23:
расход Q = 0.585дм3/с;
цiск p = 5 МПа;
страты цiску />p = 0,25 МПа;
маса m = 2,8 кг.
5. Фiльтр Г41 — 13:
расход Q = 0,417дм3/с;
маса m = 6,3 кг.
6. Зваротныклапан ПГ 51 – 22
расход Q = 0.584дм3/с;
цiск p = 20 МПа;
страты цiску />p = 0,2 МПа;
страты вадкасцi />Q = 0.08 см3/с
маса m = 1,8 кг.
4. ВЫЗНАЧЭННЕСТРАТ ВАДКАСЦi i ПАДАЧЫ ПОМПЫ
Для таго, кабзабяспечыць рух выхаднога звяна гiдрарухавiка (гiдрацылiндра) з зададзенайскорасцю, неабходна вызначыць падачу помпы з улiкам усiх страт рабочай вадкасцiпры яе руху ад помпы да гiдрарухавiка.
Qп = Qцmax + />/>Qi,
дзе />/>Qi — сума аб’ёмных страт вадкасцi ваўсёй гiдраўлiчнай апаратуры, якая знаходзiцца на лiнii помпа — гiдрацылiндр — маслены бак.
Велiчыня стратвадкасцi прымаецца з тэхнiчных характарыстык кожнага гiдраапарата.
Qп = 335 + 3.33 + 0,08 = 338.41 см3/с
Qп= 0,00033841 м3/с
5. РАЗЛiКТРУБАПРАВОДАЎ ГiДРАПРЫВОДА
Функцыянальнаясувязь памiж рознымi элементамi гiдрапрывода, якiя знаходзяцца на азначанайадлегласцi адзiн ад аднога, ажыццяўляецца з дапамогай трубаправодаў. Яныз’яўляюцца адказнымi элементамi гiдрапрыводаў, таму што iх разбурэнне прывядзеда разгерметызацыi i выхаду са строю гiдрасiстэмы. Трубапровады павiннывалодаць дастатковай трываласцю, адсутнасцю страт вадкасцi, мiнiмальнымiстратамi цiску на пераадольванне гiдраўлiчных супрацiўленняў. Па назначэнню яныдзеляцца на ўсмоктвальныя, напорныя, злiўныя, дрэнажныя i гiдралiнii кiравання,але разлiкам часцей за ўсё падлягаюць напорныя i злiўныя трубаправоды.
У залежнасцi адсваёй канструкцыi iх дзеляць на жорсткiя i гiбкiя.
Жорсткiятрубаправоды вырабляюць са сталi, медзi, алюмiнiю I розных сплавау.Часцей заусе прымяняюць халоднацягнутыя i халоднакатаныя стальныя трубы бяз швоў (пры d 30 мм).
5.1 Вызначэннедыяметра труб
Мэтай разлiкутрубаправодаў з’яўляецца вызначэнне ўнутранага дыяметра, таўшчынi сценак, стратцiску на гiдраўлiчныя супрацiўленнi пры руху ў iх рабочай вадкасцi. Разлiкнеабходна рабiць для напорнага i злiўнога трубаправодаў гiдрасiстэмы.
Унутраны дыяметртрубаправода d вызначаецца з ураўнення непарыўнасцi:
Q = v*s = v*pd2/4,
адкуль:
/>
дзе s — плошчапапярочнага сячэння трубаправода; Q — максiмальны расход вадкасцi на разлiковымучастку; v — дапушчальная скорасць руху вадкасцi.
Дапушчальнаяскорасць руху вадкасцi залежыць ад цiску ў гiдрасiстэме i прызначэннятрубаправода. Пры вельмi вялiкiх скарасцях змяншаецца маса i кошт гiдралiнiй,але павялiчваецца страты цiску на пераадольванне гiдраўлiчных супрацiўленняў.Для гiдрапрыводаў пры цiску да 5 МПа рэкамендуюць прымаць v = 4 м/с (длянапорнага трубаправода) i v = 2 м/с (для злiўнога трубаправода).
Тады ўнутраныдыяметр напорнага трубаправода:
/>мм
А ўнутраныдыяметр злiўнога трубаправода:
/>мм
Вызначаныядыяметры акругляем да блiжайшага значэння па ДАСТ:
dун =11 мм (для напорнага), dв = 17 мм, d = 3мм
dун =15 мм (для злiўнога), dв = 21 мм, d = 3мм
Праверачны разлiктруб на трываласць:
/>
/>
Пералiчымскорасцi:
/> м/с
/> м/с
5.2 Разлiкстрат цiску ў трубаправодах
Страты цiску ўтрубаправодах (напорным i злiўным) складаюцца са страт на пераадоленнегiдраўлiчных супрацiўленняў па даўжынi />pдл i на пераадоленне страт умясцовых супрацiўленнях />pм. Адпаведна агульнапрынятай ў гiдраўлiцы методыкай страты па даўжынi для кожнага ўчасткатрубаправода вызначаюцца па формуле А. Дарсi:
/>
а мясцовыя — паформуле Вейсбаха:
/>
дзе li,di, vi — даўжыня, дыяметр i фактычная (вызначаная пастандартным дыяметры) скорасць на разлiковых участках трубаправода; r — шчыльнасць рабочайвадкасцi пры зададзенай тэмпературы; li — каэфiцыент гiдраўлiчнага трэння; Vi — каэфiцыент мясцовыхсупрацiўленняў.
Для вызначэннякаэфiцыента гiдраўлiчнага трэння неабходна вызначыць лiк Рэйнальдса:
Re = vi*di/n,
дзе n — кiнематычная вязкасцьрабочай вадкасцi.
Re = 3,5628*0,011/20*10-6= 1959,53(для напорнага);
Re =1.91598*0,015/20*10-6 = 1436.985 (для злiўнога).
Пры ламiнарнымрэжыме (Re
l = 75/ Re ;
l = 75/1959,53 = 0,038275(длянапорнага);
l = 75/1436.985 = 0.052193(длязлiўнога).
Тады />pдл = 890*0,038275*14*3,56282/(0,011*2)= 275157.97 Па (для напорнага),
/>pдл =890*0.0522*5*1.915982/(0,015*2) = 28420.37273 Па (для злiўнога).
Пры разлiку стратцiску на пераадоленне мясцовых супрацiўленняў залежнасцю V ад Re трэбуюць, прымаючывелiчыню гэтага каэфiцыента пастаяннай для кожнага канкрэтнага тыпу мясцовыхсупрацiўленняў. Для штуцэраў — 0,1, прамавугольных трайнiкоў –1,5, выхада зтрубы ў бак — 1, уваходу ў трубу – 0,5, плаўнага загiбу труб – 0,12. Тады
/>pм =890*(11*0,1+5*1,5+6*0,9+5*0,5+2*1)*3,56282/2 = 107322.29 Па (длянапорнага),
/>pм =890*(7*0,1+7*1,5+1*0,9+4*0,5)*1.915982/2 = 23033.56 Па (длязлiўнога).
Сумарныя стратыцiску ў трубаправодах вызначаюць па залежнасцi:
/>
/>pтр = 275157.97+28420.37273+107322.29 +23033.56= 433934.19754 Па.
6. ВЫЗНАЧЭННЕЦІСКУ ПОМПЫ І ЯЕ ПАПЯРЭДНІ ВЫБАР
Цiск помпыпавiнен быць такiм, каб была магчымасць забяспечыць пераадоленне зададзенагакарыснага намагання выконваючага органа гiдрацылiндра, а таксама страт цiску напераадоленне гiдраўлiчных супрацiўленняў у напорным i злiўным трубаправодах iва ўсёй гiдраўлiчнай апаратуры. Такiм чынам неабходны цiск помпы будзе роўны:pп=pц+/>pтр+S/>pга
дзе pц — рабочы цiск у гiдрацылiндры, />pтр — стратыцiску на пераадоленне гiдраўлiчных супрацiўленняў у трубаправодах, S/>pга — сумарныястраты цiску ў гiдраўлiчнай апаратуры.
Улiчваючы тое,што для кожнага гiдраапарата страты цiску дадзены ў тэхнiчнай характарыстыцыдля максiмальнага расходу, неабходна iх пералiчыць на свой расход у сiстэме,роўны падачы помпы Qп:
/>pгаi=/>pмi*(Qп/Qмi)2
дзе />pмi-страты цiску пры расходзе Qmi. Пры падлiку страт цiску ў фiльтрах />pмi= 0,1МПа, аадносiны (Qп/Qmi) прымаюцца ў першай ступенi.
/>pгаi= 0.3*106*(3,38*10-4/1.17*10-3))2 = 2,5*104 Па (раз-ае ўстройства),
/>pгаi =0.25*106*(3,38*10-4/(5,85*10-3))2 = 8,34*104Па (напорны залатнiк),
/>pгаi =0.2*106*(3,38*10-4/(5,85*10-4))2 = 6,67*104Па (засцер. клапан)
/>pгаi =0.1*106*(3,38*10-4/(4,17,*10-4) = 8,105*104 Па (фiльтр).
/>pгаi =0,2*106*(3,38*10-4/(5,84*10-4))2 = 6,699*104 Па (зваротны клапан)
/>pгаi =2*6,699*104+2,5*104+8,34*104+8,105*104+6,67*104=3,91*105 Па;
pп = 4.762435*106+433934.19754+3,91*105 = 5.587522*106 Па.
Па вызначаныхзначэннях цiску i падачы па даведачнай лiтаратуры выбiраем шасцярончатую помпу,падача якой не рэгулюецца. Яна надзейна ў эксплуатацыi, але маюць значныягабарыты i масу.
Выбiраем НШ — 32з падачай Qп = 32,6 см3/с,цiскам 10 МПа, частатой вярчэння 1200 1/хвiл, аб’ёмным ККДз 0,83, мех. ККДз0,92 i масай 6.8кг.
7. РЭГУЛЯВАННЕСКОРАСЦІ РУХУ ВЫХАДНОГА ЗВЯНА ГІДРАПРЫВОДА
Пры эксплуатацыiгiдрапрывода ўзнiкае неабходнасць змяняць скорасць руху яго выканаўчыхмеханiзмаў. Гэтага змянення можна дасягнуць шляхам рэгулявання, якое можа быцьаб’ёмным, дросельным, аб’ёмна- дросельным цi з дапамогай рухавiка, якiпрыводзiць у рух помпу.
Пры дросельнымрэгуляваннi скорасць выхаднога звяна змяняецца за кошт змянення характарыстыкiгiдрасiстэмы пры пастаяннай падачы помпы. Дросель (гiдраўлiчнае супрацiўленне),з дапамогай якога можна рэгуляваць колькасць вадкасцi, якая падаецца ўгiдрацылiндр, можа быць устаноўлены па адной з наступных схем:
а) на ўваходзе ўгiдрацылiндр;
б) на выхадзе згiдрацылiндра;
в) на ўваходзе iвыхадзе;
г) паралельнагiдрацылiндру на адгалiнаваннi ад напорнай лiнii.
Выбар спосабурэгулявання вызначаецца шматлiкiмi фактарамi: велiчыней магутнасцi; характарамнамагання, якое неабходна пераадолець; патрабаваннямi да стабiльнасцi рухувыконваючых механiзмаў; коштам камплектуючага абсталявання i iншымi. Алеасноўным пры выбару спосабу рэгулявання з'яўляецца велiчыня выхадноймагутнасцi, якая пры зваротна-паступальным руху выхаднога звяна вызнчаецца паформуле:
Nвых=P*Vp,
дзе Р — зададзенае карыснае намаганне; vp — скорасць рабочага ходу.
Nвых1 = 8000*0,1 = 0.8 кВт, Nвых2 = 15000*0,1 = 1,5 кВт.
Магутнасць меншза 10 кВт, таму прымаем дросельнае рэгуляванне.
8. ХАРАКТАРЫСТЫКIГIДРАПРЫВОДА I IХ АНАЛIЗ
Характарыстыкiгiдрапрывода дазваляюць прааналiзаваць работу гiдрапрывода пры розных рэжымах;удакладнiць магутнасць помпы, якую яна ўжывае, i зрабiць канчатковы выбарпомпы; ацанiць выбраны спосаб рэгулявання; вызначыць асноўныя параметры працыгiдрапрывода на асобных рэжымах.
8.1Характарыстыкi помпы i гiдрасiстэмы
Асноўнымiхарактарыстыкамi помпы з’яўляюцца залежнасцi Q = f(p),
h = f(p) i N = f(p).
Згодна з тэорыяй,падача помпы не залежыць ад цiску, таму тэарэтычная характарыстыка помпы Qп = f(p) мае выгляд прамой лiнii 1,якая праводзiцца паралельна восi ардынат (вось цiскаў — p) праз разлiковаезначэнне Qп (па якiм яна выбiралася),якое неабходна адкласцi на восi абсцыс у адпаведным маштабе. Потым на гэтайлiнii неабходна адзначыць пункт з параметрамi pп i Qп, якi з’яўляецца пунктам сумеснайпрацы помпы i гiдрасiстэмы (пункт В).
Сапраўдная падачапомпы з павелiчэннем цiску змяншаецца, таму што павялiчваюцца страты вадкасцi.Таму сапраўдная характарыстыка помпы Q = f(p) з павышэннем цiску будзеадхiляцца ад тэарытычнай i пры велiчынi p = 2pп дасягне свайго максiмальнагазначэння
/>Qп = Qп*(1-hа) = 0.000338*(1-0,83)=0.000058 м3/с
дзе hаг – аб’ёмны ККДз помпы, ўзяты з яетэхнiчнай характарыстыкi. Гэта значэнне неабходна адкласцi ўлева ад тэарэтычнайхарактарыстыкi помпы на ардынаце p = 2pп, дзе атрымлiваем пункт В'.
Праз пункты В iВ' праводзiм лiнiю 2 (ВВ'), якая i адпавядае сапраўднай характарыстыцы помпы Qп = f(p).
Для пабудовыхарактарыстыкi h = f(p) трэба ўзяць агульны ККДз выбранай помпы (0,7636). Гэта значэннеадпавядае рабочаму пункту В.
Для знаходжанняастатнiх пунктаў прымяняюць наступныя суадносiны:
пры p1 = 0.5pп h1 = 0.9h
пры p2 = pп h2 = h
пры p3 = 1.5pп h3 = 0.9h
пры p4 = 2pп h4 = 0.6h
пры p5 = 0 h5=0
p1 = 2.7938*106 h1 = 0.687 Qп1 = 0.0003675
p2 = 5.5875*106 h2 = 0.7636 Qп2 = 0.000338
p3 = 8.3813*106 h3 = 0.68724 Qп3 = 0.000315
p4 = 1.1175*107 h4 = 0.4582 Qп4 = 0.0002825
p5 = 0 h5 = 0 Qп5 = 0
Па вылiчаныхзначэннях p i h будуем характарыстыку h = f(p) лiнiя 3.
Для пабудовызалежнасцi N = f(p) лiнiя 4, неабходна вызначыць магутнасць, якую спажываепомпа: N = p*Q/h, дзе значэннi p i Q прымаюць з характарыстыкi Q = f(p) для пунктаў, якiяадпавядаюць h1, h2, h3, h4, h5
Пабудовухарактарыстыкi гiдрасiстэмы праводзiм па залежнасцi:
p= pц + kQ2,
дзе k — каэфiцыент супрацiўлення гiдрасiстэмы.
Пабудовахарактарыстыкi залежыць ад рэжыму руху вадкасцi, якi быў вызначаны раней. Прыламiнарным руху страты цiску прапарцыянальны расходу ў першай ступенi, тамухарактарыстыку магчыма пабудаваць па двух пунктах: пры Q = 0, p = pц, а пры Q = Qп p = pп. Гэта значыць, што характарыстыкагiдрасiстэмы ўяўляе сабой прамую лiнiю, якая праходзiць праз пункты Q1 i B (лiнiя 5).
Далей неабходнапабудаваць характарыстыку засцерагальнага клапана. Для гэтага на восi ардынатнеабходна адкласцi цiск, пры якiм клапан павiнен дзейнiчаць. Гэты цiскпрымаецца роўным pкл =1,25pп. Ад гэтага пункта ўверхадкласцi велiчыню />pкл = />pm(Qп/Qm)2 i перанесцi гэту велiчынюна характарыстыку помпы (кропка А1). Праз пункты pкл i А1 неабходна правесцi лiнiю 6, якая iз’яўляецца характарыстыкай засцерагальнага клапана.
Далейшая пабудовахарактарыстык гiдрапрывода залежыць ад месца, у якiм на схеме прадугледжанаўстаноўка дроселя.
8.2 Рэгулятар скорасці (дросель) на напорнай цi зліўной лініі
У гэтым выпадку расход гідрацыліндра павінен быць роўным расходу празрэгулятар скорасці, а лішняя колькасць масла, роўная />Q = Qп-Qц. павінна злівацца ў маслены бакпраз эасііерагальны клапан. Пабудову характарыстык у гэтым выпадку робяць уняступным парадку. Неабходна вызначыць мінімальны расход гідрацыпіндра, якіадпавядае мінімальнай скорасцi vmin, велічыня якой зададзена ва ўмовах задання:
Qmin = vmin*s/ha+SQ
Гэта значэнне адкладваюць у левы бок ад характарыстыкі помпы Q = f(р)такім чынам. каб яна трапіла на характарыстыку помпы (пункт А) i характарыстыкуэасцерагальнага клапана (пункт А' ). Праз атрыманыя пункты неабходна правесцігарызантальную лінію да восі ардынат (ціскаў) i ад яе ў правы бок адкласцізначэнне Qmin (пункт А'). Затым праз пункты O1 i А' праводзяць лінію 7, якаяадпавядае характарыстыцы гідрасістэмы з прыкрытым рэгулятарам скорасці(дроселем). Пры ламінарным рэжыме руху яна будзе прамой лініяй, а прытурбулентньм неабходна правесці разлік пры
k = />p/Qmin2, />p = pА'' — pц',
дзе Q змяняецца ад 0 да Qmin.
Як бачна з характарыстыкі 6, у пункце А2 (пры ціску ркл) пачынае працаваць засцерагальныклапан i чым больш узрастае ціск, тым больш вадкасці перацякае праз яго ўмасляны бак i пры цiску, які адпавядае пункту А, расход Qmin трапляе ў гідрацыліндр, аастатняя вадкасць />Q = Qп -Qmin у маслены бак. Разлiк характарыстыкiпомпы i гiдрасiстэмы рабiуся з дапамогай ЭВМ (гл. дадатак 1).
Пабудовахарактарыстыкi сумеснай работы рэгулятара скорасці з засцерагальным клапанам(лінія 8) ажыццяўляецца шляхам складання расходаў (значэнні на восі абсцыс)праз рзгулятар скорасці (дросель) i засцерагальны клапан пры аднолькавыхцісках.
Якбачна з атрыманых характарыстык, змяненню скорасці поршня гідрацыліндра ў межахvmin — vpадпавядае змяненне ціску ў межах РА– РB,магутнасці – NА– NB.Зона рэгулявання ў гэтым выпадку знаходзіцца паміж пунктамі А i Вхарактарыстыкi помпы. Для канчаткова выбару помпы неабходна вызначыцьмагутнасць помпы пры рабоце засцерагальнага клапана (у пункце А). Атрыманая магутнасцьпавінна быць меншай за магутнасць прынятай помпы якая вызначаецца па гэтай жаформуле пры значэннях р, Q, h узятых зтэхнічнай характарыстыкі. У тым выпадку, калі NА1будзе большай, неабходна падабраць помпу з iншымі параметрамi.
9. ЦЕПЛАВЫ РАЗЛІК ГІДРАПРЫВОДА
Пры рабоце гідрапрывода частка механічнай энергіі пераўтвараецца ўцеплавую. Цяпло, якое ў гэтым выпадку выдзяляецца, ідзе на награванне рабочайвадкасці і элементаў гідрапрывода, а таксама рассейваецца ў навакольнаеасяроддзе цераз паверхню цеплаперадачы. Награванне рабочай вадкасці больш задапушчальныя межы непажадана, таму што з павелічэннем тэмпературы змяншаеццавязкасць і павялічваецца акісляльнасць вадкасці.
Падтрыманне тэмпературы вадкасці ў дапушчальных межах дасягаецца нааснове правядзення цеплавога разліку гідрапрывода.
Велічыня цеплавой энергіі, якая выдзяляецца пры рабоце, вызначаецца пазалежнасці:
Nцепл. = (1-з)*Nп,
дзе з – агульны ККДз гідрапрывода; Nп — магутнасць, якую спажывае помпа (адпавядае NA1).
Агульны ККДз вызначаецца па залежнасці:
з = NВ/Nп,
дзе NВ – магутнасць, якая затрачваецца напераадольванне зададзенага карыснага намагання P з улікам парадку работыгідрапрывода.
NB = 15000*0,1= 1500 Вт
з = 1500/3077 = 0.487484.Nцепл. = (1-0.487484)*3077= 1577.027 Вт
Велічыня тэмпературы масла tм, якоезнаходзіцца ў масленым баку, складаецца з зададзенай тэмпературы навакольнагаасяроддзя tа і прыросту тэмпературы Дt за коштцеплавой энергіі Nцепл. і павінна быць меншай за tдап…
Дt = Nцепл./(Fб*kб + Fтр*kтр),
дзе Fб, Fтр –адпаведна плошча паверхні цеплаабмену масленага бака і трубаправодаў; kб, kтр –каэфіцыент цеплаперадачы адпаведна для бака і трубаправодаў (kтр = 12Вт/(м2*°С), kб = 10Вт/(м2*°С)).
Плошча паверхні цеплаабмену трубаправодаў гідрапрывода вызначаецца пазалежнасці:
Fтр = р*∑di*li,
дзе di, li –адпаведна дыяметр і даўжыня асобных участкаў.
Fтр = 3,14*(0,011*14 + 0,015*5 ) =0.71906м2.
Для вызначэння плошчы паверхні цеплаабмену масленага бака неабходна вызначыцьяго параметры.
Аб’ём масла, неабходны для работы гідрапывода прымаюць роўным (2 — 3)хвіліннай падачы выбранай помпы:
Vм = 2*60*Qп.
Поўны аб’ём бака павялічваюць на (20-30)%.
З улікам гэтага:
Vб = 1,3*Vм.
Vм = 2*60*0.000338= 0.040609 м3
Vб = 1,3*0.040609 =0.052792 м3
Гэта значэнне акругляюць у большы бок і прымаюць Vб згодназ ДАСТ 16770-71: 0,063 м3
Часцей за ўсё форма бака прымаецца прамавугольнай з
/>
a = 0.218976 м
суадносінамі старон a:b:h = 1:2:3, дзе a, b, h – адпаведна шырыня,даўжыня і вышыня бака.
b = 2*a = 2*0.218976= 0.437952 м
h = 3*a = 3*0.218976= 0.656928 м
Вылічваем плошчу паверхні бака:
Fб = a*b + 2*h(a + b) = 0.22*0.438 +2*0.6569*(0.22+0.438) = 0.959009м2.
∆t = 1577.027/(0.959009*10 + 0.71906*12) = 86,56 єС.
tм=(ta+∆t)
tм = 87 + 24 = 111°С > tдап., таму неабходна прадугледзіць устаноўку ўсістэме гідрапрывода дадатковага цеплаабменніка, плошча паверхні якогавызначаецца па залежнасці:
Fц.а. = m*Nцепл./(m-1)(kб*tдап) – (Fб*kб + Fтр*kтр)/kб,
дзе m = tм/tдап.=1.382004;kб = 10 Вт/(м2*°С)
Fца=1.38*1577.03/(1.38-1)(10*80)-(0.959*10 + 0.719*12)/10 =5.309771 м2.
10. РАЗЛIК МЕТАЛАЁМIСТАСЦI ГIДРАПРЫВОДА
Адной з пераваг гідрапрывода ў параўнанні з іншымі прыводамі з’яўляеццаяго малая металаёмістасць, што магчыма атрымаць за кошт прымянення ў іх высокагаціску.
Металаёмістасць гідрапрывода характаразуецца каефіцыентам
qN=Gгп/Nв,
дзе Gгп – агульная вага гідрапрывода.
Яна ўключае вагу ГЦ, напорнага і зліўнога трубаправодаў, а таксама ўсёйгідраўлічнай апаратуры, якая прымаецца з тэхнічных характарыстык.
Gгц=(р*L*((D+2*д)2 –D2)/4+2*р*(D+2* д)2 * днакр/4)*с
Gгц1=(3,14*0.4*((65*10-3+2*4.26*10-3)2-0.0652)/4+
+2*3.14*((65*10-3+2*4.26*10-3)2*9.577*10-3/4)*7000=3.16 кг
Gгц2=(3,14*0.4*((65*10-3+2*8.522*10-3)2-0.0652)/4+
+2*3.14*((65*10-3+2*8.522*10-3)2*13.1*10-3/4)*7000=6.48 кг
Gпоршня=рD2bс/4
дзе b — шырыняпоршня (b = 0,044м);
Gпоршня1=3,14*0,0652*0,044*7900/4=1,15кг
Gпоршня2=3,14*0,0652*0,044*7900/4=1,15кг
Gштока=рd2 bс/4
дзе b — даўжыняштока (b = 0,4м).
Gштока1 = 3,14*0,042*0,4*7900/4=3.96896кг
Gштока2 =3,14*0,0452*0,4*7900/4 =5.023215 кг
Gтр =((dвон.н2 – dн2)*lн+(dвон.з2 – dз2)*lз)*р*с/4=
=((0,0172 – 0,0112)*12+(0,0212 – 0,0152)*4)*р*7900/4= 21,28 кг
Gга = 6,8+2,8+2*1,8+4,4+2,5+6,3+11= 37.4кг
Gгп =3,16+6,48+1,15*2+3,97+5,023+21,28+37,4= 79.625 кг.
qN = 79.625/(15000*0.1) = 0.053083 кг/Вт.
СПIСЛIТАРАТУРНЫХ КРЫНIЦ
1. ЛебедевН.И. Объемный гидропривод машин лесной промышленности. – М.: Леснаяпромышленность, 1986.
2. Мядзведзвеў В.Ф., Герман Р.I., Санковiч Я.С.Даведачныя матэрыялы па выкананню разлiкова-графiчных i курсавых работ.Вучэбна-метадычны падручнiк па курсу «Гiдраўлiка, гiдраўлiчныя машыны i гiдрапрывод». –Мн.: БДТУ, 1983.
3. СанковiчЯ.С. Метадычныя указаннi да курсавой работы «Гiдраўлiка i асновы гiдрапрывода». –М.: БДТУ, 1998.
Дадатак 1
Характеристикигидропривода и их анализ
/> /> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> /> />
/> /> />
/> /> />
/> /> />
/> /> />
Определиммощность которую потребляет насос
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> /> />
/> />
/> />
Проверка
/> /> />
/> />
/> /> />
/> />