Расчет гидропривода

Расчет гидропривода

В гидроприводе используется в основном потенциальная энергия потока жидкости, и его работа основана на законе Паскаля.

Закон Паскаля: Изменение давления жидкости передается всем точкам жидкости одинаково на одинаковую величину.

Достоинства гидропривода состоят в следующем:

Простота получения практически любого вида механического перемещения с независимым расположением выходных элементов, что упрощает компоновку, кинематику и конструкцию машины, отличающейся разнообразием видов движения исполнительных органов. Механизмы поступательного движения машин являются гидравлическими, а также сложные системы, как механизированные крепи, не могут быть выполнены без гидропривода.

Надежное обеспечение в заданных пределах величин нагрузок и простота защиты машины от экстремальных перегрузок, что обеспечивает высокую надежность машин.

Хорошие динамические свойства, высокая частота реверсирования и высокое быстродействие, что существенно упрощает создание систем автоматизированного управления машинами.

К недостаткам гидропривода можно отнести:

Возможность загрязнения и утечек жидкостей, что ухудшает характеристики гидропривода и уменьшает его надежность.

Жесткие требованья к точности изготовления, в связи с этим относительная сложность монтажа и ремонта гидропривода в условиях

производства.

Взрыво- и пожароопасность в случае применения рабочих жидкостей с

горючими свойствами.

В автотракторных машинах объемный гидропривод применяется в тормозной системе легковых автомобилей, в гидроусилителях рулевого управления, в автосамосвалах, консольных подъемниках, в коммунальных автомобилях, как мусоровозы, специальных автомобилях.

              Объемный гидропривод также широко применяется в самолетах, вертолетах, в строительных, сельскохозяйственных, горных, лесотехнических и многих других машинах, метало режущих станках и автоматических линиях, гидро-    процессах и в другом промышленном оборудовании.

5.2. Исходные данные для расчета

Таблица 5.1.

Исходнеы данные

5.3. Определяем диаметр гидроцилиндра

Расчет начинается с определения диаметра D гидроцилиндра.

Расчетную формулу для расчета диаметра D гидроцилиндра выводим на основе основной формулы:

,

           A              B

                                              d

  D                                                                                    

         do                                    

причем активная площадь S принимается с учетом рабочей полости, а            противодействующими силами , если они не заданы отдельно, пренебрегают .

Выводим расчетную формулу для определения D и делаем вычисления:

Вычисленный диаметр D округляем до большого ближайшего значения стандартного   ряда диаметров:

D=10;12;14;16;18;20;22;25;28;32;36;40;45;50;56;63;70;80;90;100;110;125; 140; 160;180;200;220;250;280;320;360;400;450;500;560;630мм

и принимаем D=90мм.

5.4. Определяем диаметр штока гидроцилиндра

Подсчитанное значение округляем до ближайшего меньшего стандартного ближайшего значения d=45 мм.

5.5. Определяем расход масла гидроцилиндром  в литрах  в минуту

5.6. Определяем диаметр подводящего отверстия

На основании формулы расхода:

Определяем диаметр подводящего отверстия d0 , приняв

V0=5м/с=

Выводим расчетную формулу и делаем вычисления:

5.7. Расчёт внутренних диаметров гидролиний

Определяем внутренние диаметры dвс, dн, dсл труб соответственно всасывающей, напорной и сливной гидролиний по следующим формулам

               м;

               м;

               м.

По подсчитанным значениям внутренних диаметров труб различных гидролиний принимаем по приложению 1 [8] условные проходы:

-         для всасывающей гидролинии Дув=12 мм;

-         для трубы напорной гидролинии Дун=6 мм;

-          для трубы сливной гидролинии Дусл=10 мм.

5.8. Определяем фактическое давление, при котором гидроцилиндр развивает заданное усилие

5.9. Определяем максимальное усилие, развиваемое гидроцилиндром при принятом рабочем давлении Р

5.10 Выбор насосной установки и расчет потребляемой мощности электродвигателя

Принимаем насосную установку НЭ-3,0И20Т1, со следующей технической характеристикой:

-объем маслобака – V=20л;

- подача насоса – QH=3л/мин;

- максимальное давление – Р=20МПа;

- масса насосной установки – m=65кг;

- габаритне размеры – ДхШхВ – 390х390х590.

При подаче насоса 3л/мин скорость перемещения плунжера гидроцилиндра будет равна:

Потребляемая мощность двигателя определяется по формуле:

Предохранительный клапан настраиваем на рабочее давление 6,3 Мпа.

Насосную установку располагаем на нижней площадке гидравлического крана.

5.11. Выбор рабочей жидкости

Рабочая жидкость для объемного гидропривода выбирается с учетом заданных перепадов  температуры рабочей среды гидропривода.

Применительно к гидроприводу, работающего в закрытом помещении, выбираем в качестве рабочей жидкости всесезонное масло ВМГЗ. В качестве заменяющих рабочих жидкостей с учетом эксплуатации гидропривода в пределах заданной температуры окружающего воздуха от –30 до +35С выбираем:

а) для летних условий эксплуатации гидропривода — масло ИС-30

б) для зимних условий — масло веретенное АУ.

Таблица 5.2.

Характеристика выбранных рабочих жидкостей

Конструирование и подбор гидроцилиндра