Одноковшовый фронтальный погрузчик

,         (14)

где – коэффициент местного сопротивления:

• переходник– 4 шт., ;
• присоединительный штуцер – 7 шт., ;
• разъемная муфта – 6 шт., ;
• плавное колено 90˚ – 2 шт., .
• Дроссель -3 шт.,

Распределение заданных видов местных сопротивлений по гидролиниям (напорной,  сливной) производим произвольно.

Местные сопротивления напорной гидролиний: переходник – 6 шт., присоединительный штуцер – 3 шт., разъемная муфта – 4 шт., плавное колено 90˚– 4шт., Дроссель-2 шт.

Местные сопротивления  сливной гидролиний: переходник – 6 шт., присоединительный штуцер –5 шт., разъемная муфта – 4 шт., плавное колено 90˚– 4шт., Дроссель-2шт.

  

 

Определяем потери давления в гидролиниях:

 

 

 

 

   

 

3.6. Расчет гидроцилиндров

 

Диаметр поршня гидроцилиндра  с штоковой рабочей полостью определяем из уравнения равновесия сил, действующих на шток:

,         (17)

где – усилие на штоке, ;

 – давление в поршневой полости, Па, , здесь – потери давления в сливной гидролинии;

 – диаметр поршня, м;

 – давление в штоковой  полости, Па, , здесь – потери давления в напорной гидролинии;

 – диаметр штока, м.

 

Задавшись значением  коэффициента и решив уравнение (17) относительно диаметра поршня, получим следующее выражение:

        (18)

 

После нахождения диаметра поршня определим диаметр штока:

 

Кроме определения диаметров  поршня и штока из условия обеспечения  заданного усилия необходимо произвести расчет гидроцилиндра по обеспечению заданной скорости движения штока .

В этом случае диаметр  поршня вторично определяется из уравнения  неразрывности потока жидкости ( , здесь – эффективная площадь поршня) по формуле:

,         (20)

где – расход жидкости, .

После нахождения диаметра поршня определим диаметр штока:

 

 

Основные параметры  гидроцилиндров, в том числе диаметры поршня и штока, регламентируются ГОСТом 6540-68 «Цилиндры гидравлические и пневматические. Основные параметры» и другими нормативно-техническими документами, по которым и выбираются ближайшие к средним расчетным значениям диаметры поршня и штока .

Принимаем диаметры поршня , штока .

 

По выбранным стандартным  значениям диаметров поршня и штока определим действительное усилие , развиваемое гидроцилиндром по формуле (17).

 

Действительную скорость движения штока определяют из уравнения  неразрывности потока жидкости по формуле:

,     (21)

где – эффективная площадь поршня, – для штоковой рабочей полости.

 

Произведем сравнение  действительных и заданных параметров по относительным величинам:

       (22)

      (23)

 

Допускаемая величина отклонения действительных значений выходных параметров гидроцилиндра от заданных превышают ±10%.

 В этом случае определяют рабочее давление в штоковой полости гидроцилиндра и находят рекомендуемый расход жидкости для обеспечения заданной скорости движения штока гидроцилиндра.

 

 

; 

    

8. Тепловой расчет  гидропривода

 

Тепловой расчет гидропривода проводится с целью определения  температуры рабочей жидкости, объема гидробака и выяснения необходимости применения специальных теплообменных устройств.

Основными причинами  выделения тепла в гидроприводе являются: внутреннее трение рабочей жидкости, дросселирование жидкости при прохождении различных элементов гидропривода, трение в гидрооборудовании и др.

Количество тепла, выделяемое в гидроприводе в единицу времени, эквивалентно теряемой в гидроприводе мощности.

 

Тепловой расчет гидропривода ведется на основе уравнения теплового  баланса:

,     (32)

где – количество тепла, выделяемого гидроприводом в единицу времени (тепловой поток), Вт;

 – количество тепла, отводимого  в единицу времени, Вт.

 

Количество выделяемого  тепла определим по формуле:

,     (33)

где – мощность привода насоса (потребляемая), Вт;

 – гидромеханический КПД гидропривода;

 – коэффициент продолжительности  работы гидропривода, ;

 – коэффициент использования  номинального давления, ;

 – действительная подача  насоса, м³/с;

 – полный КПД насоса.

 

Гидромеханический КПД  гидропривода определим по формуле:

,     (34)

где – гидромеханический КПД насоса;

 – гидромеханический КПД  гидроцилиндра,  ;

 – гидравлический КПД гидропривода, учитывающий потери давления  в гидролиниях.

Гидравлический КПД гидропривода равен:

,        (35)

где , , – потери давления в напорной, сливной и всасывающей гидролиниях соответственно, МПа.

 

Гидромеханический КПД  определяем из выражения для полного КПД гидромашины:

,        (36)

где – полный КПД насоса;

 – гидравлический КПД;

 – механический КПД;

 – объемный КПД;

 – гидромеханический КПД.

 

;

;

.

 

Количество тепла, отводимого в единицу времени от поверхностей металлических трубопроводов, гидробака при установившейся температуре жидкости, определяем по формуле:

,        (37)

где – коэффициент теплопередачи от рабочей жидкости в окружающий воздух, Вт/(м²град);

 – установившаяся температура  рабочей жидкости, ;

 – температура окружающего  воздуха, ˚C;

 – суммарная площадь наружной  теплоотводящей поверхности трубопроводов (всасывающей, напорной, сливной гидролиний), , здесь – внутренний диаметр, – толщина стенки, – длина i–го трубопровода;

 – площадь поверхности  гидробака, м².

 

Площадь поверхности  гидробака определим из уравнения  теплового баланса (32) после подстановки в него выражений (33) и (37):

Расчетная площадь поверхности  гидробака связана с его объемом  следующей зависимостью:

,         (38)

где – объем гидробака, дм³.

 

Определим объем гидробака:

     

Объем не превышает 3 минутную подачу насоса, поэтому нет  необходимости в установки теплообменника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной курсовой работе был проделан расчет части объемного  гидропривода одноковшового фронтального погрузчика (привода заслонки ковша). Определены мощности гидропривода и насоса. Произведен выбор аксиально-поршневого насоса НА210.16Г. Определены внутренние диаметры всасывающей, напорной и сливной гидролиний, а также скорость движения жидкости по ним. Произведен выбор гидроаппаратуры и рабочей жидкости. Рассчитаны потери давления в гидролиниях, определены диаметры поршня и штока гидроцилиндра, действительные значения усилия и скорости перемещения штока. Тепловой расчет гидропривода определил объем гидробака .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. Задания на курсовую работу по гидроприводу дорожно-строительных машин /Сост.: Т.В. Алексеева, Н.С. Галдин, В.С. Башкиров, В.П. Шаронов; СибАДИ. – Омск, 1984. – 36с.

 

2. Приложения к заданиям  на курсовую работу по гидроприводу дорожно-строительных машин /Сост.: Т.В. Алексеева, Н.С. Галдин, В.С. Башкиров, В.П. Шаронов; СибАДИ. – Омск, 1984. – 34с.

 

3. Основные положения  расчета объемного гидропривода: Методические указания по курсовому  и дипломному проектированию /Сост. Н.С. Галдин, Э.Б. Шерман; СибАДИ. – Омск, 1988. – 32с.

 

4. Алексеева Т.В., Галдин Н.С., Шерман Э.Б., Воловиков Б.П. Гидравлические машины, гидропривод мобильных машин: Учебное пособие. – Омск: ОмПИ, 1987. – 88с.

 

5. Алексеева Т.В., Галдин Н.С., Шерман Э.Б. Гидравлические машины и гидропривод мобильных машин: Учебное пособие. – Новосибирск: – Изд-во Новосибирского ун-та, 1994. – 212с.

 

6. Васильченко В.А.  Гидравлическое оборудование мобильных  машин: Справочник. – М.: Машиностроение, 1983. – 301с.