Курсовая работа - Гидравлический привод траншейного экскаватора (на укр. языке)

Подождите немного. Документ загружается.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

пр

кор

заг





де N

пр

- потужність приводу (насосної установки);



пр

N 

де η - загальний ККД насоса при розрахункових значеннях тиску, витрати,

в'язкості робочої рідини і частоти обертання приводного валу насоса;

кор

- корисна потужність приводу, яка визначається по заданих

навантаженнях і швидкостях гідродвигунів:

для приводу з гідроциліндром N

кор

КР





- кутова швидкісь гідромотрора, що розраховується

n – кількість обертів вала гідродвигуна,

z - число силових циліндрів, включених в привод.

кор

= М

кр





1200

14,3230 

= 7,5кВт,

кВт

пр

1,29

95,0

10740,71057,3











26,0

1,29

5,7



пр

кор

заг



Загальний ККД проектованого гідроприводу η

заг

= 0,26.

4. Розрахунок об'єму гідробака

Визначимо втрати потужності в гідроприводі, перехідні в тепло,

знайшовши різницю між потужністю, що витрачається, і корисною

ΔN = N

пр

- N

кор

= 29,1 – 7,5 = 21,6 кВт.

Кількість тепла E

пр

, що виділяється в гідроприводі в одиницю часу,

еквівалентно потужності ΔN, що втрачається в гідроприводі:

пр

ΔN, тобто Е

пр

= 21,6 кВт

Перепад температур між робочою рідиною та навколишнім середовищем











Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

ΔT = T

– T

НС

= 70 - 35= 35°C

Умова прийнятності теплового режиму в системі гідроприводу:

ст

≤ ΔN

доп

= N

M max

- T

НС max

=70-35=35°C

де N

ст

- перепад температур між робочою рідиною і навколишнім

повітрям в сталому режимі;

ΔN

доп

- максимально допустимий перепад температур між робочою

рідиною і навколишнім повітрям;

Mmax

- максимально допустима температура робочої рідини (повинна

відповідати мінімально допустимій в'язкості, вказаній в технічних умовах на

вибраний тип насосів і гідромоторів), при виконанні курсової роботи

приймається рівною 70…75°С;

НСmax

- максимальна температура навколишнього середовища

(відповідає верхній межі робочого температурного діапазону, вказаного в

заданих умовах експлуатації машини), при виконанні курсової роботи

приймається рівною 35°С.

Площа

поверхні теплообміну, необхідна для підтримки перепаду

ΔТ

ст

≤ ΔТ

доп

43,6

35128

106,21













доптрб

пр

ТКК

де K

тр

і K

- коефіцієнти теплопередачі труб і гідробака, Вт/(м

·°С):

для труб K

тр

= 12…16;

для гідробака K

= 8…12;

при обдуванні гідробака K

= 20…25;

для гідробака з водяним охолодженням K

= 110…175.

Площа поверхні теплообміну складається з поверхні труб S

тр

, через які

відбувається теплообмін з навколишнім середовищем, і поверхні

тепловіддачі бака S

пов

= S

тр

+ S

Для визначення поверхні труб скористаємося формулою:

тр

= πd(l

)=3,14



0,02



(5+52)=3,6 м

= S

пов

- S

тр

=8,72 – 3,6 =1,92м

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Знайшовши площу поверхні гідробака, визначимо його об'єм і

округлятимемо до стандартного значення у більшу сторону

 

лм

0,63063,0

45,6

02,1

9,6...0,6

5,1































Округляємо до стандартного значення об'єм бака V

, приймаємо його

рівним 20 літрам. Проте, згідно з рекомендаціями по проектуванню

гідроприводу, об'єм гідробака повинен бути в три рази більше об'єму

мастила, що знаходиться в трубопроводах і гідроапаратах системи.

Визначимо об'єм робочої рідини, що знаходиться в гідросистемі. Об'єм

мастила в трубах

   

лll

труб

9,17525

02,014,3









Об'єм мастила в гідромоторах

ГМ

= q

ГМ



2= 80,0



-3



2 = 0,16л

Об'єм мастила в гідронасосі рівний його робочому об'єму

= q =0,224л.

Об'єм мастила у фільтрі можна приблизно порахувати виходячи з

геометричних розмірів вибраного фільтру. Стакан фільтру має циліндричну

форму діаметром 100 мм і висотою 151 мм. Виходячи з цих геометричних

характеристик об'єм мастила, що заповнює фільтр наближено дорівнює :

лHrV

37,22151,0050,014,3





Об'ємом мастила, що знаходиться в гідрозподільнику, дроселях і

зворотних клапанах можна нехтувати.

Таким чином, об'єм робочої рідини, що знаходиться в гідросистемі рівний

V = V

труб

+ V

ГМ

+ V

= 17,9 + 0,16 + 0,224 + 2,37 = 20,65 л

Тоді об'єм бака рівний

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

= 3



V = 3



20,65 = 61,95 л,

а округляючи його до стандартного значення об'єму по ГОСТ 12448-80

приймемо об'єм бака V

= 63 літра.

Для тепловідвідної поверхні бака залежністю

=ab+2ah

+2bh



0,3



0,3 + 2



0,3



0,7 + 2



0,3



0,7 = 1,02 м

де а, в, h

- довжина, ширина і глибина мастила в приймальному

гідробаці, відповідно (рис.9).

Рис.9 Гідравлічний бак

5. Побудова характеристики навантаження гідроприводу

Характеристика навантаження гідроприводу показує залежність

швидкості руху вихідної ланки від навантаження на ньому.

Для знаходження залежності між навантаженням R і швидкістю V

ПР

переміщення поршня силового циліндра (або частотою обертання валу

гідромотора) скористаємося формулою:





ДР

ДРДВДВДР

FQqnZQQ





)(

де μ - коефіцієнт витрати дроселя, для дроселів золотникового типу

μ = 0,4…0,6;

ДР

- площа прохідного отвору дроселя.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Для схеми гідроприводу, представленого на рис.1, знайдемо перепад

тиску на дроселі. Використовуючи вирази з п.2, складемо систему рівнянь:























ФДРзол

КР

ДВ

золH

ДВ

РРРРР

РPPP

PPP

222

111

;





і, вирішуючи ці рівняння відносно ΔР

ДР

, отримаємо:

МПа

РРPРP

фзолзол

КР

3,0

096,048,047,025,025,0

8,0100,80

3014,32

2744,7

2Р

2121ДР





















Для побудови силової характеристики по заданому значенню М

КР

приведеному в завданні, знайдемо перепад тиску

ДР



і площу прохідного

отвору дроселя F

ДР

для заданого числа обертів n









101,18

880

1031,02

4,0

1023,01200100,802

QqnZ

ДР

ДВ

др

























Потім задамося рядом значень М

КР

і знайдемо ΔР

ДР

. Для цих значень

ΔР

ДР

знайдемо швидкості обертання вала гідромотора:

1,1198875,231,067,4725,45

1080

1023,0

880

1031,02

2100,80

101,18

4,0































QР

ДВДРДР





Для подальших розрахунків і побудови графіка знайдемо по формулі

ДР

P

при значеннях

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

При М

КР

=0 Н



 

МПа198,60196,0198,6

8,0100,80

014,322

096,048,047,025,025,0744,7Р

ДР0













При М

КР

=2 Н



МПаP

ДР

8,52196,0198,6



При М

КР

=6 Н



МПаP

ДР

02,56196,0198,6



При М

КР

=10 Н



МПаP

ДР

24,410196,0198,6



При М

КР

=14 Н



МПаP

ДР

45,314196,0198,6



При М

КР

=18 Н



МПаP

ДР

67,218`196,0198,6



При М

КР

=22 Н



МПаP

ДР

89,122196,0198,6



При М

КР

=26Н



МПаP

ДР

1,126196,0198,6



При М

КР

=30 Н



МПаP

ДР

31,030196,0198,6



При М

КР

=31,3 Н



МПаP

ДР

0,03,31196,0198,6



Згідно отриманих значень ΔР

ДРn

за формулою знаходимо п

5367875,2198,667,4725,45

п

об\хв

5192875,28,567,4725,45

п

об\хв

4830875,202,567,4725,45

п

об\хв

4439875,224,467,4725,45

п

об\хв

4004875,245,367,4725,45

п

об\хв

3522875,267,267,4725,45

п

об\хв

2963875,289,167,4725,45

п

об\хв

2559875,21,167,4725,45

п

об\хв

1198875,231,067,4725,45

п

об\хв

875,2875,20,067,4725,45

п

об\хв

Всі обчислення зведемо в табл.5.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Таблиця 5

кр

, Н



ДР

, МПа

n, об/хв

0 6,198 5367

2 5,80 5192

6 5,02 4830

10 4,24 4439

14 3,45 4004

18 2,67 3522

22 1,89 2963

26 1,1 2559

30 0,31 1198

31,3

0,0 -2,875

За даними обчислень будуємо графік п = f(М

кр

). (рис.10).

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 3 0 1 0 2 2 1 4 2 6 1 8 3 1 , 3

М к р , Н

•

n , о б / х в

5 4 0 0

Рис.10. Характеристика навантаження

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Список використаної літератури

1. Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни

«Гідравліка, гідро- і пневмоприводи» / О.В. Огій. – Черкаси, 2008.- 44с.

2. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы: Справочник.

- 2-е изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1988. - 512 с.: ил.

3. Цыбин Л.А., Шанаев И.Ф. Гидравлика и насосы. – К.: Вища школа,

1984. – 343 с.

4. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. Гидравлика, гидромашины и

гидроприводы. – М.: Машиностроение, 1982 – 423 с.

5. Примеры гидравлических расчетов: Учеб. Пособие / Под ред. А.И.

Богомолова - 2-е изд., перераб. - М.: Транспорт, 1977. - 526 с.

6. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и

гидроприводам / Я.М. Вильнер, Я.Т. Ковалев, Б.Б. Некрасов и др.; Под.

ред. Б.Б. Некрасова. - 2-е изд., перераб. и дополн. - Минск: Высшая школа,

1985. - 382 с