Гидропневмопривод

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 2
1. РАСЧЕТ И ВЫБОР НАСОСА И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА 3
2. ВЫБОР ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ, ГИДРОЗАМКА И ФИЛЬТРА 3
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОЛИНИЙ И ПУСКОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ 3
3.1 Диаметры трубопроводов и скорость жидкости в них 3
3.2 Минимальная пусковая температура 3
3.3 Гидравлические потери при пуске насоса и потребляемая мощность 3
4. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ И ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ГИДРОПРИВОДА 3
5. УСЛОВИЕ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ ГИДРОСИСТЕМЫ ПОД НАГРУЗКОЙ 3
6. РАСЧЕТ ГИДРОЦИЛИНДРОВ 3
7. ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ 3
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 3

Где k = 10 Вт/м2∙0С— коэффициент теплоотдачи поверхности гидропривода в окружающую среду. Полученная по расчету установившаяся температура гидропривода tустпревышает максимально допустимую по условию нормальной эксплуатации [tmax] = 700С, то в гидросистеме предусматривается жидкостный радиатор с принудительным (вентилятор) обдувом потоком воздуха (калорифер).Площадь рабочей поверхности теплообменника определяется по формуле:Здесь kт — коэффициент теплоотдачи теплообменника, Вт/м2∙С, kт = 20...23; tуст – максимальная принимаемая температура гид-ропривода, т. е. tуст = 700С; tmax – максимальная заданная темпе-ратура окружающей среды, tmax=400С. Тип и геометрические размеры теплообменника (калорифера) выбираем по справочным данным. Принимаем теплообменник (калорифер) КМ6-СК-1,01О1: Площадь поверхности теплообмена = 18 м2,производительность по воздуху = 5600 м3/ч,производительность по теплу = 20 кВт,средняя площадь сечения для прохода теплоносителя = 0,00130 м2,масса = 60 кг.УСЛОВИЕ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫГИДРОСИСТЕМЫ ПОД НАГРУЗКОЙПри рекомендуемой отрицательной высоте всасывания ( - hвс), когда насос расположен ниже плоскости сравнения, необхо-димый для подачи рабочей жидкости напор насоса (м) определя-ется по формуле:где Нст— преодолеваемый статический напор (м), Нст= ΔZ + (р1—р0)/γ; здесь ΔZ — разность уровней, ΔZ = Zн— |hвс| = 1,2 — 0,6 = 0,6 м, (р1—р0)/γ — разность пьезометрических высот, р1 — но-минальное давление жидкости в гидросистеме, рном=7,843∙106 Па, р0 — атмосферное давление, р0 = 101 325 Па; Нпотерь— потери на-пора жидкости (м) в системе,, ∑Δр — суммарные потери (по длине плюс местные) на всех участках системы; γ — удельный вес рабочей жидкости, зависящий от установившейся температуры в гидросистеме, Н/мз. При установившемся течении жидкости в трубопроводе насос, согласно условию устойчивой работы, развивает напор, равный потребному: hн= Hпотр.При пуске насоса зимой при низшей эксплуатационной температуре tmin (без нагрузки, сила полезного сопротивления на што-ках гидроцилиндров равна нулю) давление в системе рпуск равно суммарным максимальным потерям давления в гидросистеме, т. е. гидросопротивлению, преодолеваемому насосом. Определим потери напора в рабочем режиме под нагрузкой при расчетной установившейся температуре жидкости в гидросистеме tуст =700С. Суммарные потери давления в линии при установившейся тем-пературе без учета сил полезного сопротивления на штоках гидроцилиндров (tуст = 700 С):(См. расчет в п.3)Суммарные потери напора (в метрах) по длине плюс местные на всех участках гидросистемы (при нейтральном положении золотников распределителей):.где .Потребный напор насоса в рабочем режиме гидросистемы (под нагрузкой) при установившейся температуре жидкости в системе tуст =700С:Так как при установившемся течении жидкости в трубопрово-де насос развивает напор, равный потребному, то hн70=Нпотр70=978.1м=р70/γ70. Отсюда находим действительное давление в напорной маги-страли гидросистемы бульдозера, развиваемое насосом при работе под нагрузкой на номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля и установившейся температуре жидкости 700 С:РАСЧЕТ ГИДРОЦИЛИНДРОВДиаметр цилиндра (поршня) находим по заданной величине силы полезного сопротивления Rпс (для цилиндров подъема-опус-канияотвала бульдозераЦ1 и Ц2 — по 60 кН, для цилиндра перекоса отвала Цз — 30 кН) по формуле:.где Δрн70 = (рн70 — рс) — перепад давления в каждом гидроцилиндре отвала бульдозера при работе под нагрузкой при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля и установившейся температуре жидкости в гидросистеме 700 С; при расчете давление жидкости в сливном трубопроводе рс можно принимать равным давлению срабатывания перепускного клапана (с учетом засорения фильтров), т. е.рс = рс.кл = 0,2 MПa; тогда перепад давления Δрн70 = 7,8 — 0,2 = 7,6 МПа; ηгм.ц— гидромеханический КПД цилиндра, выбираем по таблице в зависимости от установившегося давления в гидросистеме — для давления рн70 = 7,8 МПа принимаем значение коэффициента ηгм.ц = 0,925. Диаметры цилиндров подъема-опускания отвала бульдозера:.Диаметр гидроцилиндра перекоса отвала (при таком же значении Δрн70):.Корректируем диаметры цилиндра D и штока d с учетом рекомендуемых значений.Окончательно принимаем следующие диаметры цилиндров D1,2 = 120,140 мм, d1,2 = 70,80 мм; D3 = 90мм, d3 = 50 мм. Усилие на штоке цилиндра (при выдвижении) определяется по формуле:..Уплотнение поршней гидроцилиндров выполняется двусторонней самоподжимной (посредством давления рабочей жидкости) манжетой по зеркалу цилиндра и резиновым кольцом в месте сопряжения поршня со штоком. Уплотнение штока цилиндра: защитное резиновое кольцо-грязесъемник трапецеидального сечения, уплотнительное резиновое кольцо круглого сечения и односторонняя самоподжимная манжета. На штоке рядом с поршнем устанавливается демпфер, смягчающий удар поршня в переднюю крышку в конце его полного хода, принцип действия которого основан на дросселировании рабочей жидкости на сливе.ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫУсловие прочности стенок цилиндра определяется по формуле Ляме:где рmax=9,36 МПа — максимальное давление (давление срабатывания пре-дохранительного клапана) в гидросистеме, равное (1,2...1,3)рном.Из условия прочности определяетсy как неизвестное допустимая минимальная толщина δmin (м) стенки силового цилиндра:где [σр] —допускаемое напряжение материала цилиндра при растяжении по окружности (на продольный разрыв) под действием внутреннего давления, Па: для стального литья (стали 35Л и 40Л) принимается равным 30...35% временного сопротивления σв,т. е. (0,3...0,35)∙550∙106 = (165...193)∙106 Па; (μ — коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона), для стали — 0,29.К найденной по формуле минимальной толщине стенки δmin цилиндра прибавляется припуск на механическую обработку металла. Для внутренних диаметров цилиндраD = 30...180 мм он принимается равным 0,5...1,0 мм. Расчет на продольный разрыв прямых тонкостенных трубопроводов, нагруженных внутренним давлением рmax, производится по условию прочности:где Dн — наружный диаметр, для тонкостенных трубопроводов Dн = dн, м. Гидропневмопривод строительной техники. Конструкция, принцип действия, расчет: Учебное пособие., Чмиль В.П.- СПб.: Лань,2011 -320с.