Расчет гидропривода привода конвейера каналокопателя ЭТР - 270

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

«Расчет гидропривода привода конвейера каналокопателя ЭТР - 270 »

по дисциплине «Гидропневмопривод»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент группы 4332/1     Васечкин И.Г.

 

Преподаватель:                     Подсолнухов Г.В.  
 

 

 

 

 

Санкт-Петербург 
2012

 

Содержание

 

 

Введение

В данной работе требуется произвести расчёт, выбрать  стандартное гидравлическое оборудование гидросистемы привода конвейера  экскаватора. Принципиальная схема  гидросистемы представлена на рис.1.

Рис. 1 Принципиальная схема гидросистемы

         Состав гидросистемы:

Н - насос;

КП - клапан предохранительный;

М - гидромотор;

Ф - фильтр;

ВН – вентиль;

Р – распределитель

Экскаваторы-каналокопатели предназначенны для рытья мелиоративных  каналов. Э.-К. перемещают грунт в сторону, образуя дамбы (кавальеры), или разбрасывает его тонким слоем по прилегающей к каналу площади. Различают Э.-К. с активными (фрезерные, шнекороторные), пассивными (плужные) и комбинированными (плужнороторные) рабочими органами. У двухфрезерного Э.-К. рабочий орган состоит из двух дисковых конусных фрез, на торцах которых установлены ножи для разработки грунта, а на внутренней конической поверхности - лопатки для его удаления. Вращаясь снизу вверх, фрезы прорезают узкие щели вдоль откосов, в средней части канала. Грунт обрушивается на фрезы, измельчается и отбрасывается лопатками по обе стороны на расстояние до 10 м. У шнекороторных экскаваторов-каналокопателей рабочий орган состоит из ротора и двух конических шнеков. Ковшами ротора разбрасывается грунт средней части канала, наклонными шнеками - грунт вдоль откоса. Оставшаяся часть грунта обрушивается, перемещается шнеками к ковшам ротора, которыми подаётся на два ленточных транспортёра, и отваливается в дамбы и кавальеры. Плужные Э.-К. имеют плоский сменный лемех, подъёмно-отвальные поверхности для подрезания, подъёма и перемещения грунта. Плужно-роторный Э.-К. состоит из рамы с отвалом, блока трансмиссии с ротором, кожуха и гидросистемы управления. Вращаясь снизу вверх, ротор разрабатывает один откос и часть сечения канала и удаляет весь грунт в дамбу; пассивным отвалом подрезается оставшаяся часть грунта и перемещается к ротору. 
Извесные модели Э.-К.: МК-16 (Т-130.1.Г-1), МК-17 (ДТ-75Б), МК-19 (Т-4А), ЭТР-125А (Т-130Г-3), ЭТР-153 (Т-130Г-3), ЭТР-206А (Т-130 мелиоративное шасси), ЭТР-207 (Т-130Г), ЭТР-208 (Т-130 мелиоративное шасси) и др.

Техническая характеристика каналокопателя ЭТР  – 207:

Тип рабочего органа : Шнекороторный

Базовый трактор: Т-130 Г

Мощность: N=118 кВт

Профиль канала : Параболический

Глубина канала: 2 м

Ширина канала: 5.16 м по верху

Производительность: 318 м”’/ч

1. Проектировочный расчёт

1. Выбор масла

В качестве рабочей жидкости выбираю масло АМГ-10:

Плотность при +20С: не более 850  кг/м³;

вязкость при - 50С: не более 1250 м²/с;

2. Расчет и выбор гидродвигателя

 

Рабочий объем гидромотора  определим по формуле:

Mc – момент сопротивления на гидромоторе,

M₁ – момент сопротивления на одном гидромоторе

P₁ – рабочее давление в гидросистеме. Примем P₁=30МПа [1, стр.73];

P₂ – давление в сливной полости. Примем P₂=1МПа.

Таким образом, имеем:

.

 

Выберем гидромотор 210.20

Аксиально-поршневой  нерегулируемый гидромотор

Технические характеристики выбранного гидромотора:

Таблица 1.1

Параметр	Значение
Рабочий объем, см3 /об.	54.8
Номинальное давление, МПа	16
Максимальное давление, МПа	25
Макс. частота вращения, об/мин	3150
Мощность потребляемая насосом при ном. числе оборотов и давлении, кВт	25,7
Крутящий момент,номинальный  Нм	139
Крутящий момент, максимальный Нм	218
Объемный  КПД  гидромотора	0,95
Марка рабочей жидкости, летом	АМГ-10
Масса	23

 

 

 

 

 

 

Размеры выбранного гидромотора:

Рис.1.1 Габаритные размеры гидромотора

Рис.1.2 Присоединительные размеры гидромотора

1.2 Расчет и выбор насоса

 

На первой стадии определяется расчетный расход, требуемый для  гидродвигателя:

n_зад – частота вращения вала насоса;

η_v^гм – объемный КПД гидромотора.

Таким образом:

(т.к. имеем 4 гидромотора)

 

Рассчитаем значение расчетного объема мотора:

n_{перв.дв.} – частота вращения первичного двигателя. Примем его частоту равную 1500 об/мин.

Имеем:

 

Выберем шестеренный гидронасос PGH4-3X/025E11VU2

Технические характеристики выбранного гидронасоса:

Таблица 1.2

Параметр	Значение
Рабочий объем, см3	25,3
Номинальное давление, МПа	35
Максимальное давление, МПа	350
Макс. частота вращения, об/мин	3000
Мощность, потребл. при  номин. числе оборотов и давлении, кВт	20.3
КПД механический	0.95
Масса, кг	14,5

 

 

1.3 Расчет и выбор трубопровода

 

Действительный расход насоса:

.

• Определим размеры всасывающего трубопровода:

,                                   

где - рекомендуемая скорость движения рабочей жидкости по всасывающей гидролинии, . Таким образом:

.

По ГОСТ 8732-78 выбираем в качестве трубопровода стальные трубы бесшовные холоднодеформированные:

 

где 68мм – наружный диаметр трубы;

       4мм – толщина стенки.

• Определим размеры напорных трубопроводов:

,

 

,

- рекомендуемая скорость движения рабочей жидкости в напорной гидролинии:

Таким образом:

,

 

,

 

По ГОСТ 8734-75 выбираем в качестве трубопровода стальные трубы бесшовные холоднодеформированные:

где 28мм – наружный диаметр трубы;

       2мм – толщина стенки.

 

где 22мм – наружный диаметр трубы;

       1,4мм – толщина стенки.

 

 

• Определим размеры сливных трубопроводов:

,

 

,

 

где - расчётный внутренний диаметр гидролиний 10 и 11(см. рис. В.1);

 - расчётный внутренний диаметр гидролиний 5,12 и 13;

  - рекомендуемая скорость движения рабочей жидкости по сливной гидролинии:

Таким образом:

,

 

 

По ГОСТ 8734-75 выбираем в качестве трубопровода стальные трубы  бесшовные холоднодеформированные:

где 30мм – наружный диаметр трубы;

       1,8 мм – толщина стенки.

 

где 36мм – наружный диаметр трубы;

       2мм – толщина стенки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Выбор  регулировочной и вспомогательной аппаратуры

1.4.1 Выбор предохранительного  клапана

 

Предохранительные клапаны  предохраняют гидропривод от давления, превышающего установленное значение. Они действуют лишь в аварийных  ситуациях, пропуская масло из напорной магистрали в сливную.

_{Выбор предохранительного клапана осуществляем по диаметру условного  прохода dУ. Принимаем:}

_{Давление  на клапане:}

_{Таким образом, выбираем предохранительный  клапан типа 20-200-1-11}

Таблица 1.3

 

Параметр		Значение
Условный проход, мм		20
Номинальное давление, МПа		200
Минимальное давление, МПа		5
Давление нагрузки, МПа		1
Номинальный поток, л/мин		100
Минимальный поток, л/мин		5
Масса, кг		6,8
Утечка  раб.жидкости через  полностью закрытый дроссель, л/мин	0,2

1.4.2 Выбор фильтра

 

Фильтр ставится перед  аппаратом, который необходимо защитить. Поскольку у нас он стоит на сливной магистрали, то он предотвращает  загрязнение насоса.

Выбираем фильтр сливной по диаметру условного прохода d_у:

Имеем сливной фильтр марки 1.1.32-25:

- 32 – номинальное давление до 32 МПа;

- 25 – номинальная  тонкость фильтрации = 25мкм;

Проверка выбранного фильтра:

- номинальный расход: ;

- номинальное давление: ;

- номинальный перепад давлений 0,08 МПа.

1.4.3 Выбор манометра

 

Выбираем манометр МТП-100/1-ВУ-400-2.5, где

 - МТП – манометр с трубчатой пружиной показывающий;

 - 100 – диаметр корпуса, d=100мм;

 - ВУ – виброустойчивый;

 - 400 – верхний предел измерений: ;

 - 2,5 – класс точности.

Рис.1.5 Габаритные и присоединительные размеры манометра по ГОСТ 8625-77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Проверочный расчет

_{2.1 Расчет КПД передачи}

 

_{Общий КПД гидропередачи:}

_{ηV^ГП – объемный КПД гидропередачи;}

_{ηГМ^ГП – гидромеханический КПД гидропередачи.}

 

_{Рассчитаем  ηV^ОБ:}

_{ηV^Н – объемный КПД насоса, ηV^Н=0.90;}

_{ηV^ГМ – объемный КПД гидромотора, ηV^ГМ=0.95;}

_{ηV^ГА – объемный КПД гидроаппаратуры, от которой в бак отходит дренаж, ηV^ГА≈1;}

_{ηV^ТР – объемный КПД трубопровода, ηV^ТР≈1.}

_Имеем:

_{Гидромеханический КПД передачи:}

_{ηГМ^Н – гидромеханический КПД насоса, ηгм^Н=0.90;}

_{ηГМ^ГМ – гидромеханический КПД гидромотора, ηгм^ГМ=0.93;}

_{ηГМ^ТР+ГА - гидромеханический КПД трубопровода и гидроаппаратуры. Он равен:}

_{ΔPН – потери давления в напорной магистрали;}

_{ΔPСЛ – потери давления в сливной магистрали;}

_{ΔPВС – потери давления во всасывающей магистрали.}

 

_{ΔPL – суммарные потери по длине на каждом участке магистрали;}

_{ΔPM – суммарные местные потери на каждом участке магистрали;}

_{ΔPГ/А – суммарные потери в гидроаппаратуре на каждом участке магистрали;}