АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Дроссель (регулятор скорости) установлен на напорной или сливной линии

Читайте также:
  1. Английская буржуазная революция. Установление республики в Англии.
  2. Без предварительного установления точного текста не может существовать ни история, ни теория литературы.
  3. Божественное установление поста
  4. В-третьих, целью реализации этой функции является формирование общественных отношений, допускаемых (установленных) нормами права.
  5. Валютный рынок и механизм установления равновесного валютного курса в краткосрочном и долгосрочном периодах.
  6. Валютный рынок и механизм установления равновесного валютного курса в краткосрочном и долгосрочном периодах.
  7. Введение запрета на установления экономически не обоснованного тарифа на КР (КУ).
  8. Вместо послесловия. Тенгрианские «знаки Мироздания», использованные тайными сообществами и «заговорщиками» для установления мирового господства
  9. Выявленных связей и соотношений, установление состава эндогенных и
  10. Гидро-, пневмолинии.
  11. Гидроприводы с дроссельным регулированием.
  12. Денежный рынок. Спрос на деньги. Предложение денег. Равновесие денежного рынка и механизм его установления. Равновесная ставка процента и равновесная денежная масса.

В этом случае расход гидроцилиндра должен быть равен расходу дросселя (регулятора скорости), а избыточное количество масла, равное ∆Q = QнQгц, должно сливаться в масляный бак через предохранительный клапан, который в данном случае является переливным. Построение характеристики совместной работы гидросети и предохранительного клапана в этом случае производят в следующей последовательности. Необходимо установить минимальный расход гидроцилиндра, при котором будет обеспечено значение минимальной скорости движения его выходного звена по[1], с. 45:

Qmin = umin· S / ηо + S∆Qут (3.8)

где S – рабочая площадь поршня при совершении рабочего хода, вычисленная ранее, S=0,003 ; ηо – объемный КПД гидроцилиндра, принятый ранее в зависимости от типа уплотнения поршня, ηо=0,985; S∆Qут – суммарные утечки жидкости в гидравлической аппаратуре на линии насос – гидроцилиндр, S∆Qут= .

Из задания vmin=0,32 vр=0,32 0,084=0,02688 м/с

Qmin= 0,0000846 = 5,07 л/мин.

Так как в этом случае имеет место совместная работа гидросети и предохранительного клапана, то величина Qmin должна располагаться таким образом, чтобы одна точка располагалась на характеристике насоса Qн = f(р) – точка С1, а вторая на характеристике предохранительного клапана ркл = f(Q) – точка B1. Т. е. необходимо на характеристики предохранительного клапана найти такую точку B1, чтобы расстояния по горизонтали от точки B1 до точки C1 на характеристике насоса было равно величине расхода гидропривода Qmin. В этом случае точки C1 будет рабочей точкой насоса при использовании регулятора скорости на нагнетательной линии.

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП ГИД 23 05 000 00 ПЗ  
Через точки B1 и С1 необходимо провести горизонтальную линию до оси ординат (давлений) и от нее отложить значение Qmin (точка D1). Затем через точки и D1 проводят линию, которая является характеристикой гидросистемы с прикрытым дросселем (регулятором скорости).

Она имеет вид прямой линии, так как вероятность наличия турбулентного режима при минимальной скорости движения исполнительного механизма крайне мала. Как видно из характеристики в точке E1 (при давлении ркл) вступает в работу предохранительный клапан и чем большим становится давление, тем большее количество рабочей жидкости сливается через него в масляный бак и при давлении в точке C1 (p1) расход Qmin поступает в гидроцилиндр, обеспечивая движение выходного звена с минимальной скоростью, а остальная жидкость в количестве ∆Q = QнQmin сливается в масляный бак через предохранительный клапан.



Как видно из полученных характеристик , изменению скорости движения выходного звена в пределах umin – uр соответствует изменение давления в пределах р1рр и мощности N1Nр. Зона регулирования в этом случае находится между точками C1 и C0 действительной характеристики насоса Qн = f(р). Для окончательного выбора насоса необходимо определить мощность, которая будет затрачиваться при срабатывании предохранительного клапана, т.е. по параметрам точки А1. Полученная мощность не должна превышать мощность, вычисленную по параметрам технической характеристики выбранного насоса. В случае если она окажется большей, необходимо принять другой насос.

Параметры точки А1:

Q=22,5 л/мин=0,00037519

η=0,845

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП ГИД 23 05 000 00 ПЗ  
р=15500000 Па

N=

Условие выполняется.

По степени увеличения угла возрастания линии -D1 по сравнению с линией 0можно определить, какой был создан коэффициент гидравлического сопротивления в дросселе, чтобы обеспечить необходимый расход в гидроприводе Qmin. Коэффициент гидравлического сопротивления дросселя для любого расхода через дроссель при ламинарном режиме по [1], с. 46, равен:

(3.9)

где Dpдр – увеличение давления в напорной линии гидропривода при прикрытом дросселя для одинакового расхода Qдр.

Qдр=3 л/мин = 0,00005

Dpдр=4100000 Па.

 

ζдр=

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП ГИД 23 05 000 00 ПЗ  
3.4. Определение КПД гидропривода

КПД гидропривода определяют при выполнении рабочей операции из следующего выражения [1], формула 1.15:

(3.10)

где Nп – полезная мощность, развиваемая выходным звеном гидроцилиндра; Nн – мощность потребляемая насосом (подводимая к насосу).

Полезная мощность при работе гидроцилиндра [1], формула 1.16:

(3.11)

где P – нагрузка на штоке; – скорость выполнения операции.

Nп=20000

Мощность потребляемая насосом [1], формула 1.17:

(3.12)

где рн, Qн, – рабочее давление, подача и КПД насоса, которые определяются по точке C0.

рн=12,1МПа

Qн=23,2 л/мин = 0,000386

= 0,837

 

Nн=

 

η=

 

Изм.
Лист
№ докум.№
Подпись
Дата
ЛистЛи
КП ГИД 12 05 000 00 ПЗ
Разраб.
Шкородёнок
Провер.
Дмитриченко
Реценз.
 
Н. Контр.
 
Утверд.
Дмитриченко
  Выбор вспомогательного оборудования
Лит.Ли
ЛистовЛист
БГТУ 231082310БГТУ
4. Выбор вспомогательного оборудования

 

Гидробак

Основное функциональное назначение гидробака– размещение объема жидкости, необходимого для работы гидросистемы. Кроме того, через гидробак осуществляется теплообмен между рабочей жидкостью и окружающим пространством, в нем происходит выделение из рабочей жидкости воздуха, пеногашение и оседание механических и других примесей. При проектировании бака должны быть обеспечены нормальные условия всасывания и деаэрация рабочей жидкости. Вместимость бака мобильной машины назначается в 1,5–2,0 раза больше суммарной вместимости всех элементов гидросистемы (полостей гидроцилиндров, трубопроводов, фильтров, гидроаккумуляторов и т.д.), но не менее 3-х минутной подачи насоса.

Полагая, что полезный объем (дм3) гидробака равен трем объемам перекачиваемой насосом за минуту рабочей жидкости, получим [1], с.49:

(4.1)

В это выражении подача насоса Qн имеет размерность л/мин.

Qн=22,08 л/мин.

=3 22,08=66,24

Бак заполняется рабочей жидкостью примерно на 80% от полного объема гидробака Vб. Двадцать процентов свободного объема предназначено для компенсации температурного расширения рабочей жидкости, а также обеспечения воздуховыделения. Тогда полный объем гидробака по [1], с. 49:

(4.2)

 

=1,2

Полученное значение Vб (в дм3) следует округлить в большую сторону в соответствии с ГОСТ 12448-80 (Таблица 6):

Таблица 6

Номинальные емкости масляных баков, дм3
0,125 0,16 0,2 0,25 0,2 0,4 0,5 0,63 0,8
1,25 1,6 2,5 3,2 6,3
12.5

 

Размеры и форма бака тесно связаны с температурным режимом в гидроприводе, поскольку через стенки бака в окружающую среду передается значительная часть тепловой энергии, выделяемой в процессе функционирования гидросистемы.

 

Для баков, выполненных в форме цилиндра, куба и параллелепипеда, наибольшую

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП ГИД 23 05 000 00 ПЗ  
площадь охлаждения S имеет бак, изготовленный в виде параллелепипеда с рекомендуемым соотношением стенок a × b ×h = 1 × 2 × 3, где a, b, h – соответственно ширина, длина и высота гидробака.

В этом случае полный объем гидробака Vб = a · b ·h = 6 a3 и ширина гидробака по [1], с. 50, равна:

(4.3)

a=

 

b=2 a=2 2,37=4,74

h=3 a=3 2,37=7,11

Площадь охлаждения Sбопределяется размером поверхности бака, контактирующей с маслом по [1], с. 50:

(4.4)

=

 

Теплообменник

Теплообменники предназначены для обеспечения в гидроприводе требуемого температурного режима. Решение о необходимости установки теплообменника принимается в процессе выполнения анализа теплового режима гидропривода.

В процессе функционирования гидропривода часть передаваемой в нем механической энергии переходит в тепловую, что сопровождается ростом температуры рабочей жидкости. Переход энергии из механической в тепловую обусловлен наличием гидравлических сопротивлений, а также вызван объемными и механическими потерями.

Как известно, с увеличением температуры уменьшается вязкость рабочей жидкости. Это может привести к значительному увеличению объемных потерь в гидроприводе, нарушению режима смазки поверхностей трения, интенсификации окислительных процессов в рабочей жидкости и процессов выделения смолистых осадков.

Тепловой поток Nт, выделяемый в гидроприводе, эквивалентен потерям мощности по [1], с. 50:

Nт = NнNп (4.5)

где Nн – мощность насоса, Nп – полезная мощность гидроцилиндра, которые определяются по точке C0:

р=12100000 Па,

Q=23,2 л/мин=0,000386

η=0,837

Nн=

Nп=12100000 Вт

Nт=5580,16-4670,6=909,56 Вт

Тепловой анализ гидропривода основывается на уравнении теплового баланса, которое для стационарного режима имеет следующий вид [1], с. 50:

(4.6)

где – тепловой поток, передаваемый в окружающую среду.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП ГИД 23 05 000 00 ПЗ  
По [1], формула 1.18:

(4.7)

где kб - коэффициент теплопередачи для бака, Вт/(м2 · оС), kб =10 Вт/(м2 · оС) ; kм – коэффициент теплопередачи для магистралей, Вт/(м2 · оС), kм=14 Вт/(м2 · оС); Sб – площадь поверхности теплообмена бака, м2 , Sб = м2; Sм- площадь поверхности теплообмена магистралей, м2; – температура рабочей жидкости, °С; – температура окружающей среды, °С, =30°С.

Размеры поверхности теплообмена магистралей гидропривода можно определить из следующей зависимости [1], формула 1.19:

(4.7)

где dн- диаметр нагнетательного трубопровода, м, dн=0,006 м, lн- длина нагнетательного трубопровода, м, lн=11м, dсл- диаметр сливного трубопровода, м, dсл = 0,039 м, lсл- длина сливного трубопровода, м, lсл=3,8 м.

Sм=3,14 0,67258

tж= °С

Температуру рабочей жидкости и сравнивают ее с допустимой .

Допустимое значение температуры рабочей жидкости определяется минимальным значением вязкости, при которой рекомендуется эксплуатировать насосы и гидромоторы. При эксплуатации гидроприводов стационарных машин = 60°С, а в гидроприводах мобильных машин = 80°С.

В случае > необходимо увеличить площадь поверхности теплообмена, путем установки теплообменника.

Т.к. 69,99 необходимо установить теплообменник.

Уравнение теплового баланса для стационарного режима при установке теплообменника имеет следующий вид [1], с. 51:

(4.8)

где – коэффициент теплопередачи теплообменника, Вт/(м2·оС); – площадь поверхности теплоотдачи теплообменника, м2.

Коэффициент теплопередачи для теплообменника = 35–120 (Вт/(м2·°С)) в условиях принудительного обдува можно приближенно определить из следующей зависимости:

при > 5 м/с – = 7,5 , где – скорость обдува, которая принимается в пределах 5–30 м/с.

Принимаем = 20 м/с, тогда =7,5 Вт/(м2·°С)

Из уравнения 4.8 выражаем Sт:

 

Sт=

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП ДМ 12 05 000 00 ПЗ
Разраб.
Шкородёнок  
Провер.
Дмитриченко  
Реценз.
 
Н. Контр.
 
Утверд.
Дмитриченко  
  Расчет металлоемкости гидропривода
Лит.
Листов
БГТУ
5. Расчет металлоемкости гидропривода

 

Одним из преимуществ использования гидравлического привода по сравнению с другими приводами является его небольшая металлоемкость, что обусловлено достижением гидроприводе высоких давлений рабочей жидкости.

Металлоемкость гидропривода характеризуется коэффициентом qN, который определяется по [1], с 52:

(5.1)

где Gгп – общий вес гидропривода.

Общий вес гидропривода включает вес гидроцилиндра с учетом рассчитанных размеров (толщины стенки, крышек, хода поршня), напорного и сливного трубопровода (с учетом заданной длины, рассчитанных диаметров и принятых толщин стенок), а также всей гидравлической аппаратуры, который принимается из технических характеристик.

 

Общая масса гидропривода без учета труб:

Gгп=7+2,4+2+2,5+6,3=20,2 кг

dнап.тр =6мм, lн=11 м, δ=3,8 мм, mнап.тр=5,6кг

dсл.тр =39мм, lсл=3,8 м, δ=8,6 мм, mсл.тр=7,2кг

mтр.общ= 12,8 кг

Общая масса гидропривода с учетом труб:

Gгп=18+20,2+12,8=51 кг≈50 кг = 500 Н

Определим металлоемкость гидропривода:

 

QN=Gгп/Nп=500/4670.6=0.107 Н/Вт

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.021 сек.)