Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2021-03-17 | 100 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К курсовой работе гидравлике
Расчет объемного гидропривода скрепера с ковшом емкостью свыше 10 м3.
Автор работы: Еремич Илья Викторович
(Подпись, Ф.И.О.)
Группа: СНГ 10-Т1
Руководитель: Мурсеев И.М.
(Подпись, Ф.И.О.)
Работа защищена ______________________
(Число, оценка)
Омск-2013 год
СОДЕРЖАНИЕ
Введение. 2
1. Исходные данные для расчета объемного гидропривода. 3
2. Описание принципиальной гидравлической схемы. 5
3.Расчет объемного гидропривода. 7
3.1 Определение мощности гидропривода и насоса. 7
3.2. Выбор насоса. 8
3.3 Определение внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости. 10
3.4 Выбор гидроаппаратуры и кондиционеров рабочей жидкости. 11
3.5 Расчет потерь давления в гидролиниях. 12
3.6 Расчет гидроцилиндра. 15
3.7 Тепловой расчет гидропривода. 17
Заключение. 20
Литература. 21
Введение
Современный уровень развития строительного и дорожного машиностроения характеризуется широким применением объемного гидравлического привода. Широкое применение гидропривода объясняется целым рядом его преимуществ в сравнении с другими типами привода. К основным преимуществам следует отнести: небольшой удельный вес, реализацию больших передаточных чисел, бесступенчатое регулирование скоростей исполнительных механизмов, надежное предохранение от перегрузок, удобство управления и легкость его автоматизации.
|
Более 80% всех строительно-дорожных машин имеют гидропривод. Он применяется для привода рабочего оборудования, колесного и гусеничного движителя, выносных опор, рулевого управления и т.д.
Главными задачами при проектировании является расчет основных параметров объемного гидропривода и на его основе выбор типового, нормализованного и стандартного оборудования.
Исходные данные для расчета объемного гидропривода
Скрепер с ковшом емкостью свыше 10 м3
Параметры | Привод заслонки |
Номинальное давление гидропривода, МПА | 20,0 |
Усилие на штоке гидроцилиндра тянущем, кН | 25,0 |
Скорость перемещения штока гидроцилиндра, м/с | 0,50 |
Длины гидролиний, м: а) всасывающей (от бока к насосу) б) напорной (от насоса к распределителю) в) исполнительной (от распределителя к гидродвигателю) г)сливной (от распределителя к баку) | 0,3 3 5 2 |
Местные сопротивления, шт: а) переходник б) штуцер в) разъемная муфта г) плавное колено д) дроссель | 5 5 4 6 6 |
Температурный режим работы (окружающей среды), С | -25…+25 |
Температура рабочей жидкости, С | +70 |
2. Описание принципиальной гидравлической схемы.
Рисунок 1. Принципиальная гидравлическая схема гидропривода
возвратно-поступательного движения с разомкнутой
циркуляцией рабочей жидкости.
Рабочая жидкость из гидробака Б (см. рисунок 1) по всасывающей гидролинии насосом Н подается в напорную гидролинию и поступает в трехпозиционную секцию Р1 гидрораспределителя с ручнымуправлением.
|
При нейтральном (исходном) положении золотника секций Р1 распределителя (оно показано на схеме) напорная гидролиния соединяется со сливной гидролинией и рабочая жидкость через фильтр Ф возвращается обратно в гидробак Б. Параллельно фильтру Ф установлен переливной клапан КП2, направляющий жидкость мимо фильтра в случае загрязнения фильтрующего элемента.
Исполнительные гидролинии соединяют секцию Р гидрораспределителя с гидроцилиндром Ц соответственно. В исходном положении золотников исполнительные гидролинии перекрыты, и штоки гидроцилиндров зафиксированы в определенном положении. При установке, например, золотника секции Р гидрораспределителя в верхнее рабочее положение (т.е. его необходимо сместить вниз от исходного положения на одну позицию) жидкость от насоса Н через обратный клапан КО будет поступать в поршневую (левую) полость гидроцилиндра Ц, а из штоковой полости (правой) будет сливаться в гидробак. Шток гидроцилиндра Ц перемещается вправо, т.е. работает на выталкивание.
При включении золотника распределителя Р в нижнюю рабочую позицию (т.е. его необходимо сместить вверх от исходного положения на одну позицию) жидкость от насоса Н через обратный клапан
КО будет поступать в штоковую полость гидроцилиндра Ц, и из поршневой полости будет сливаться в гидробак. В этом случае шток цилиндра Ц перемещается влево, т.е. работает на втягивание.
Предохранительный клапан КП1 предохраняет гидросистему от давления рабочей жидкости, превышающего установленное, путем слива жидкости в гидробак Б. При установке в качестве гидродвигателей не гидроцилиндров, а гидромоторов будем иметь гидропривод вращательного движения, принцип действия которого аналогичен выше рассмотренному принципу действия гидропривода возвратнопоступательного движения.
При последовательной схеме соединения секции Р золотника гидрорапределителя гидродвигатель (гидроцилиндр Ц) также могут быть включены одновременно.
Однако в этом случае весь поток жидкости от насоса поступает вначале в рабочую полость первого гидродвигателя, а из его сливной полости в напорную полость второго двигателя и т.д. Отводящая гидролиния последнего из включенных гидродвигателей соединяется со сливной гидролинией.
|
Расход жидкости при такой схеме для каждого гидродвигателя является одинаковым, что обеспечивает одновременную работу нескольких гидродвигателей с одинаковой скоростью. Но при такой схеме рабочее давление в каждом последующем гидродвигателе равно давлению на выходе из предыдущего, а давление на выходе из насоса определяется суммой перепадов давлений на гидродвигателях.
Подвод рабочей жидкости к следующим гидродвигателям перекрыт. Чтобы включить последующий гидродвигатель, необходимо отключить предыдущий гидродвигатель.
3.Расчет объемного гидропривода
Выбор насоса
Зная необходимую полную мощность насоса, определяемую по формуле (2), и учитывая, что полезная мощность насоса связана с номинальным давлением и подачей зависимостью Nнп=pном Qн, можно найти подачу или рабочий объем насоса по формулам
Qн= Nнп/pном (3)
gн= Nнп /pном nн (4)
где Nнп – мощность насоса, кВт;
Qн- подача насоса, дм3/с; Qн= gн nн;
Pном- номинальное давление, МПа;
gн- рабочий объем насоса, дм3;
nн- частота вращения вала насоса, с-1.
Qн= 15,125/20=0,756 дм3/с
qн=15.125/20 25=0,030 дм3
Насос выбирается из технической литературы [3] по двум параметрам, ближайшим к расчетным: номинальному давлению pном и рабочему объему насоса qн.
Техническая характеристика нерегулируемого аксиально-поршневого насоса типа 210.16
Параметры | 210.16 |
Рабочий объем, см | 28,1 |
Давление на выходе из насоса, МПа: номинальное максимальное минимальное | 20 35 1 |
Давление на входе в насос, МПа: максимальное минимальное (абсолютное) | 1,6 0,07 |
Номинальный перепад давления для гидромотора, МПа | 20 |
Максимальное давление на входе в гидромотор, МПа | 35 |
Максимальное давление на выходе из гидромотора, МПа | 1,6 |
Максимальное давление дренажа, МПа | 0,1 |
Частота вращения, : номинальная | 1920 |
Номинальная подача насоса, л/мин | 52,3 |
Номинальная потребляемая мощность насоса, кВт | 19,1 |
Коэффициент подачи (объемный КПД) насоса в номинальном режиме | 0,97 |
Гидромеханический КПД гидромотора в номинальном режиме | 0,98 |
Полный КПД в номинальном режиме | 0,92 |
Масса (без рабочей жидкости), кг, не более | 8,1 |
|
По технической характеристике выбранного насоса производится уточнение действительной подачи насоса по формуле
Qнд=qнд nнд об, (5)
где Qнд- действительная подача насоса, дм3/с;
qнд- действительный рабочий объем насоса, дм3;
nнд- действительная частота вращения вала насоса, с-1;
об- объемный КПД насоса.
Qнд= =0,74дм3/с
Qндмин= =44,4 дм3/мин
Расчет гидроцилиндр а
Основными параметрами гидроцилиндров являются: усилие на штоке F, скорость штока , диаметр поршня D, диаметр штока d и ход штока Z.
Fд=(Pном- ) , (16)
где Pном- номинальное давление, Па;
- потери давления в напорной гидролинии, Па;
- потери давления в сливной гидролинии, Па;
D – диаметр поршня, м;
d- диаметр штока, м.
Диаметр поршня гидроцилиндра со штоковой рабочей полостью определяется из уравнения равновесия сил, действующих на поршень
D=D1= , (14)
где F- усилие на штоке, Н;
- потери давления в напорной гидролинии, Па;
- коэффициент, =0,7;
- потери давления в сливной гидролинии, Па;
Pном- номинальное давление, Па.
D=D1= м.
Из уравнения неразрывности потока жидкости вторично определяют диаметр поршня
D=D2= , (15)
где D- диаметр поршня, м;
Qнд- расход жидкости, м3/с;
- скорость движения штока, м/с.
D=D2= м.
По известным значениям диаметров поршня, находим его среднее значение
Dср=(D1+D2)/2=(0,056+0,06)/2=0,057м;
После нахождения диаметра поршня определяем диаметр штока
d= =0,0399 м.
Основные параметры гидроцилиндров, в том числе диаметры поршня и штока, регламентируются ГОСТом 6540-68. Принимаем D=50мм; d=22мм.
По выбранным значениям диаметров поршня и штока определяем действительное усилие Fд,развиваемое гидроцилиндром по формуле
Fд=(20-0,183) Н.
Действительную скорость движения штока определяем из уравнения неразрывности потока жидкости по формуле
, (17)
где - действительная скорость штока, м/с;
Qнд- расход жидкости, м3/с;
Sэф- эффективная площадь поршня, м2,
Sэф= =0,0016 м2,
Здесь D и d стандартные значения диаметров поршня штока соответственно.
м/с.
Произведем сравнения действительных и заданных параметров по относительным величинам:
Литература
1. Задания на курсовую работу по гидроприводу: Задания для выполнения курсовой работы по дисциплинам «Гидравлика и гидропневмопривод», «Гидравлические и пневматические системы» / Сост. Н.С. Галдин, И.А. Семенова. – Омск: СибАДИ, 2008.-56с.
|
2. Расчет объемного гидропривода мобильных машин при курсовом и дипломном проектировании: Методические указания / Сост. Н.С.Галдин. – Омск: СибАДИ, 2008. – 28с.
3. Галдин Н.С. Элементы объемных гидроприводов мобильных машин. Справочные материалы: Учебное пособие. – Омск: СибАДИ, 2005. – 127с.
4. Галдин Н.С. Г 15 Гидравлические машины, объемный гидропривод: учебное пособие. – Омск: СибАДИ, 2009. – 272с.
5. Галдин Н.С., Семенова И.А. Г15 Гидравлические схемы мобильных машин: учеб. пособие. – Омск: СибАДИ, 2010. – 203с.
6. Галдин Н.С., Кукин А.В. Г15 Атлас гидравлических схем мобильных машин и оборудования: учебное пособие. – Изд. 2-е, стер. – Омск: СибАДИ, 2010. – 91с.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К курсовой работе гидравлике
Расчет объемного гидропривода скрепера с ковшом емкостью свыше 10 м3.
Автор работы: Еремич Илья Викторович
(Подпись, Ф.И.О.)
Группа: СНГ 10-Т1
Руководитель: Мурсеев И.М.
(Подпись, Ф.И.О.)
Работа защищена ______________________
(Число, оценка)
Омск-2013 год
СОДЕРЖАНИЕ
Введение. 2
1. Исходные данные для расчета объемного гидропривода. 3
2. Описание принципиальной гидравлической схемы. 5
3.Расчет объемного гидропривода. 7
3.1 Определение мощности гидропривода и насоса. 7
3.2. Выбор насоса. 8
3.3 Определение внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости. 10
3.4 Выбор гидроаппаратуры и кондиционеров рабочей жидкости. 11
3.5 Расчет потерь давления в гидролиниях. 12
3.6 Расчет гидроцилиндра. 15
3.7 Тепловой расчет гидропривода. 17
Заключение. 20
Литература. 21
Введение
Современный уровень развития строительного и дорожного машиностроения характеризуется широким применением объемного гидравлического привода. Широкое применение гидропривода объясняется целым рядом его преимуществ в сравнении с другими типами привода. К основным преимуществам следует отнести: небольшой удельный вес, реализацию больших передаточных чисел, бесступенчатое регулирование скоростей исполнительных механизмов, надежное предохранение от перегрузок, удобство управления и легкость его автоматизации.
Более 80% всех строительно-дорожных машин имеют гидропривод. Он применяется для привода рабочего оборудования, колесного и гусеничного движителя, выносных опор, рулевого управления и т.д.
Главными задачами при проектировании является расчет основных параметров объемного гидропривода и на его основе выбор типового, нормализованного и стандартного оборудования.
Исходные данные для расчета объемного гидропривода
Скрепер с ковшом емкостью свыше 10 м3
Параметры | Привод заслонки |
Номинальное давление гидропривода, МПА | 20,0 |
Усилие на штоке гидроцилиндра тянущем, кН | 25,0 |
Скорость перемещения штока гидроцилиндра, м/с | 0,50 |
Длины гидролиний, м: а) всасывающей (от бока к насосу) б) напорной (от насоса к распределителю) в) исполнительной (от распределителя к гидродвигателю) г)сливной (от распределителя к баку) | 0,3 3 5 2 |
Местные сопротивления, шт: а) переходник б) штуцер в) разъемная муфта г) плавное колено д) дроссель | 5 5 4 6 6 |
Температурный режим работы (окружающей среды), С | -25…+25 |
Температура рабочей жидкости, С | +70 |
2. Описание принципиальной гидравлической схемы.
Рисунок 1. Принципиальная гидравлическая схема гидропривода
возвратно-поступательного движения с разомкнутой
циркуляцией рабочей жидкости.
Рабочая жидкость из гидробака Б (см. рисунок 1) по всасывающей гидролинии насосом Н подается в напорную гидролинию и поступает в трехпозиционную секцию Р1 гидрораспределителя с ручнымуправлением.
При нейтральном (исходном) положении золотника секций Р1 распределителя (оно показано на схеме) напорная гидролиния соединяется со сливной гидролинией и рабочая жидкость через фильтр Ф возвращается обратно в гидробак Б. Параллельно фильтру Ф установлен переливной клапан КП2, направляющий жидкость мимо фильтра в случае загрязнения фильтрующего элемента.
Исполнительные гидролинии соединяют секцию Р гидрораспределителя с гидроцилиндром Ц соответственно. В исходном положении золотников исполнительные гидролинии перекрыты, и штоки гидроцилиндров зафиксированы в определенном положении. При установке, например, золотника секции Р гидрораспределителя в верхнее рабочее положение (т.е. его необходимо сместить вниз от исходного положения на одну позицию) жидкость от насоса Н через обратный клапан КО будет поступать в поршневую (левую) полость гидроцилиндра Ц, а из штоковой полости (правой) будет сливаться в гидробак. Шток гидроцилиндра Ц перемещается вправо, т.е. работает на выталкивание.
При включении золотника распределителя Р в нижнюю рабочую позицию (т.е. его необходимо сместить вверх от исходного положения на одну позицию) жидкость от насоса Н через обратный клапан
КО будет поступать в штоковую полость гидроцилиндра Ц, и из поршневой полости будет сливаться в гидробак. В этом случае шток цилиндра Ц перемещается влево, т.е. работает на втягивание.
Предохранительный клапан КП1 предохраняет гидросистему от давления рабочей жидкости, превышающего установленное, путем слива жидкости в гидробак Б. При установке в качестве гидродвигателей не гидроцилиндров, а гидромоторов будем иметь гидропривод вращательного движения, принцип действия которого аналогичен выше рассмотренному принципу действия гидропривода возвратнопоступательного движения.
При последовательной схеме соединения секции Р золотника гидрорапределителя гидродвигатель (гидроцилиндр Ц) также могут быть включены одновременно.
Однако в этом случае весь поток жидкости от насоса поступает вначале в рабочую полость первого гидродвигателя, а из его сливной полости в напорную полость второго двигателя и т.д. Отводящая гидролиния последнего из включенных гидродвигателей соединяется со сливной гидролинией.
Расход жидкости при такой схеме для каждого гидродвигателя является одинаковым, что обеспечивает одновременную работу нескольких гидродвигателей с одинаковой скоростью. Но при такой схеме рабочее давление в каждом последующем гидродвигателе равно давлению на выходе из предыдущего, а давление на выходе из насоса определяется суммой перепадов давлений на гидродвигателях.
Подвод рабочей жидкости к следующим гидродвигателям перекрыт. Чтобы включить последующий гидродвигатель, необходимо отключить предыдущий гидродвигатель.
3.Расчет объемного гидропривода
Определение мощности гидропривода и насоса
Мощность гидропривода определяется по заданным нагрузкам и скоростям гидродвигателей, обеспечивающих привод исполнительных механизмов.
Полезная мощность гидродвигателя возвратно-поступательного действия (гидроцилиндра) определяется по формуле.
Nгдв=F , (1)
Где Nгдв – мощность гидродвигателя, кВт;
F – усилие на штоке, кН;
- скорость движения штока,м/с.
Nгдв=25 0,50=12,5 кВт
Получаемая мощность насоса определяется из мощности гидродвигателя с учетом потерь энергии при ее передаче от насоса к гидродвигателю по формуле (2)
Nнп= зу зс Nгдв, (2)
Где Nнп- мощность насоса, кВт;
зу- коэффициент запаса по усилию, зу=1,1;
зс- коэффициент запаса по скорости, зс=1,1;
Nгдв – мощность гидродвигателя, кВт.
Nнп=1,1 =15,125 кВт.
Выбор насоса
Зная необходимую полную мощность насоса, определяемую по формуле (2), и учитывая, что полезная мощность насоса связана с номинальным давлением и подачей зависимостью Nнп=pном Qн, можно найти подачу или рабочий объем насоса по формулам
Qн= Nнп/pном (3)
gн= Nнп /pном nн (4)
где Nнп – мощность насоса, кВт;
Qн- подача насоса, дм3/с; Qн= gн nн;
Pном- номинальное давление, МПа;
gн- рабочий объем насоса, дм3;
nн- частота вращения вала насоса, с-1.
Qн= 15,125/20=0,756 дм3/с
qн=15.125/20 25=0,030 дм3
Насос выбирается из технической литературы [3] по двум параметрам, ближайшим к расчетным: номинальному давлению pном и рабочему объему насоса qн.
Техническая характеристика нерегулируемого аксиально-поршневого насоса типа 210.16
Параметры | 210.16 |
Рабочий объем, см | 28,1 |
Давление на выходе из насоса, МПа: номинальное максимальное минимальное | 20 35 1 |
Давление на входе в насос, МПа: максимальное минимальное (абсолютное) | 1,6 0,07 |
Номинальный перепад давления для гидромотора, МПа | 20 |
Максимальное давление на входе в гидромотор, МПа | 35 |
Максимальное давление на выходе из гидромотора, МПа | 1,6 |
Максимальное давление дренажа, МПа | 0,1 |
Частота вращения, : номинальная | 1920 |
Номинальная подача насоса, л/мин | 52,3 |
Номинальная потребляемая мощность насоса, кВт | 19,1 |
Коэффициент подачи (объемный КПД) насоса в номинальном режиме | 0,97 |
Гидромеханический КПД гидромотора в номинальном режиме | 0,98 |
Полный КПД в номинальном режиме | 0,92 |
Масса (без рабочей жидкости), кг, не более | 8,1 |
По технической характеристике выбранного насоса производится уточнение действительной подачи насоса по формуле
Qнд=qнд nнд об, (5)
где Qнд- действительная подача насоса, дм3/с;
qнд- действительный рабочий объем насоса, дм3;
nнд- действительная частота вращения вала насоса, с-1;
об- объемный КПД насоса.
Qнд= =0,74дм3/с
Qндмин= =44,4 дм3/мин
|
|
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!