Гидропривод скрепера

Государственное  Федеральное агентство по образованию

Сибирская государственная  автомобильно-дорожная академия

 

кафедра “ПТТМ  И ГП”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГИДРОПРИВОД СКРЕПЕРА

с ковшом емкостью до 10 м³

 

Пояснительная записка

 

ДМ.05А.00.00 ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2007 год

 

 

Содержание

 

Введение                                                                                                                                  

 

1. Исходные данные для расчета гидропривода                                                                  

 

2. Описание принципиальной гидравлической схемы                                                        

 

3. Расчет объемного гидропривода                                                                                       

 

3.1. Определение мощности гидропривода и насоса                                                    

 

3.2. Выбор насоса                                                                                                              

 

3.3. Определение внутреннего диаметра гидролиний,                                                  

       скоростей движения жидкости                                                                                 

 

3.4. Выбор гидроаппаратуры, кондиционеров рабочей жидкости

                               

3.5. Расчет потерь давления в гидролиниях                                                                 

 

3.6. Расчет гидроцилиндра                                                                                             

 

3.7. Тепловой расчет гидропривода                                                                              

 

Заключение                                                                                                                            

 

Литература                                                                                                                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Курсовое проектирование объемных гидроприводов способствует обобщению и закреплению теоретических  знаний студентов, имеет целью развитие навыков самостоятельной творческой работы студентов, пользования справочной литературой, ГОСТами, нормалями, выполнения расчетов, чертежей и составления текстовых конструкторских документов.

Объектом проектирования курсового проекта является автомобильный кран.

Цель расчета  – определение параметров гидропривода, типоразмеров и номенклатуры применяемого гидрооборудования. Основным расчетом уточняются параметры гидропривода, устанавливается степень расхождения между полученными и заданными выходными параметрами гидропривода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данный для расчета гидропривода

 

Параметры	Привод левой  стороны отвала
Рабочее давление, МПа	10,0
Усилие на штоке  тянущем, Н	91000
Ход поршня, м	0,700
Скорость перемещения штока, м/с	0,15
Длина трубопровода, м от бака к насосу от насоса к распределителю от распределителя к цилиндру от распределителя к баку	0,90 1,00 4,00 1,90
Местные сопротивления, шт.: сверленый угольник присоединительный штуцер разъемная муфта угол с поворотом на 90°	2 2 4 2
Температурный режим работы, С° рабочей жидкости окружающей среды	30 – 70 -10 – 40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Описание принципиальной гидравлической схемы

Рисунок 1. Расчетная  схема скрепера

 

 

Гидравлическая схема машины состоит из следующих основных частей:

 

1. Силовой или  насосной части, в которой механическая  энергия преобразуется в энергию  потока рабочей жидкости.

2. Распределительной  части, обеспечивающей изменение  направления движения рабочей жидкости от насоса с рабочим гидродвигателем.

3. Исполнительной  или рабочей части, приводящей  в движение рабочие органы  машины.

4. Вспомогательное  оборудование: масляный бак, трубопроводы, фильтры, обратные и предохранительные клапаны, дроссели, делители потока и другие вспомогательные агрегаты.

 

На рисунке 1 представлена простая принципиальная нерегулируемая открытая однопоточная гидравлическая схема скрепера.

 

Открытая гидросистема  включает в себя масляный бак 1, соединенный  всасывающим трубопроводом 2 с гидронасосом 3, осуществляющим подачу жидкости по напорному трубопроводу 4 к распределителю 5. В гидросистеме автогрейдера распределитель управляет гидроцилиндром 6, поэтому достаточно иметь одну рабочую секцию, к которой присоединяется напорная и сливная секции.

 

Из распределителя жидкость по сливному трубопроводу 7 через  фильтр 8 возвращается в масляный бак. Параллельно с фильтром соединен переливной клапан 9, который предотвращает разрушение сливного трубопровода и фильтроэлемента при его критическом загрязнении.

 

Для контроля давления в гидросистеме в напорной и сливной магистралях устанавливают манометры 10 и 11. Температура рабочей жидкости измеряется датчиком 12. Манометры и датчик температуры устанавливаются в кабине оператора и дают информацию о режиме работы гидропривода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет объемного гидропривода

3.1. Определяем мощности гидропривода и насоса

 

,     (1)

где – мощность гидродвигателя, кВт;

 – усилие на штоке,  ;

 – скорость движения штока,  .

.

,     (2)

 – мощность насоса, кВт;

 – коэффициент запаса по усилию, ;

 – коэффициент запаса по  скорости, .

.

 

 

 

3.2. Выбираем насос

 

,     (3)

 – подача насоса, дм³/с;

 – номинальное давление, .

.

,     (4)

 – рабочий объем насоса, дм³;

 – частота вращения вала  насоса, .

.

 

Выбираем шестеренный  насос НШ32А-3 из технической литературы /5/.

 

Техническая характеристика шестеренного насоса НШ32А-3

 

Показатели
Номинальное давление на выходе, МПа	10
Рабочий объем, см3	31,5
Номинальная частота вращения вала, с-1	32
Номинальная объемная подача, дм3/мин	55,6
Номинальная потребляемая мощность, кВт	17,6
КПД: полный объемный	0,83…0,87 0,92…0,97
Масса, кг	6,8

 

По технической  характеристике выбранного насоса производим уточнение действительной подачи насоса , дм³/с

,     (5)

где – действительный рабочий объем насоса, дм³;

 – действительная частота  вращения вала насоса, , с^-1;

 – объемный КПД насоса.

.

 

 

3.3. Определяем внутренние диаметры гидролиний, скорости движения жидкости

 

,     (6)

где – расчетное значение внутреннего диаметра гидролинии, м;

 – скорость движения жидкости  в гидролинии, м/с.

 

Скорости движения рабочей жидкости выбираем в зависимости  от назначения гидролинии таким образом, чтобы для уменьшения потерь давления на гидравлическое трение режим движения был ламинарным или близким к нему. Рекомендуемые значения скорости движения рабочей жидкости для всасывающей, напорной и сливной гидролиний приведены в работе /4/.

Гидролиния	Скорость  , м/с, не более
Всасывающая	1,2
Сливная	2,0
Напорная	5,0

 

По расчетному значению внутреннего  диаметра гидролинии производим выбор трубопровода по ГОСТу 8734-75, при этом действительное значение диаметра трубопровода должно быть больше расчетного, то есть . Значение толщины стенки трубопровода принимаем конструктивно равным 2 мм.

Принимаем , , .

 

Определяем  действительные скорости движения жидкости, м/с

 

,     (7)

где – действительное значение внутреннего диаметра гидролинии, м.

3.4. Выбор гидроаппаратуры, кондиционеров рабочей жидкости

 

Гидроаппаратуру выбираем по условному проходу и номинальному давлению. Дополнительным параметром для гидроаппаратуры является номинальный расход рабочей жидкости.

Под условным проходом по ГОСТу 16516-80 понимается округленный до ближайшего значения из установленного ряда диаметр круга, площадь которого равна площади характерного проходного сечения канала устройства или площади проходного сечения присоединяемого трубопровода.

Принимаем , , .

Для выбора гидроаппаратуры  воспользуемся работой /6/.

 

Технические характеристики секционных распределителей типа Р                                        на

при вязкости рабочей жидкости 30±3 мм²/с

 

Условный проход, мм Давление на выходе, МПа: номинальное максимальное Расход рабочей  жидкости, л/мин: номинальный максимальный Число секций, собираемых в одном блоке, не более Минимальный расход для предохранительного клапана прямого действия с дистанционным управлением, л/мин, не более Давление управления для предохранительного клапана прямого действия, МПа, не более Время срабатывания предохранительного клапана прямого действия с дистанционным управлением, с, не более

16   16 17   100 125   6     30     1     2

 

Технические характеристики предохранительных клапанов

 

Параметр	У4790.14	У4790.15
Условный проход, мм Номинальное давление, МПа Расход рабочей  жидкости, л/мин номинальный минимальный Номинальный перепад  давления при вязкости рабочей жидкости 33 мм2/с и изменении расхода от номинального до максимального, МПА, не более Масса, кг	25 10   63 3,5     0,3 4	32 16   160 16     0,6 12