Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3895

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
15.04.2015
Размер:
835.13 Кб
Скачать

Соединительные трубопроводы объемных гидроприводов считаются гидравлически гладкими.

Потери давления на местных сопротивлениях определяются по формуле:

P

=

ζρυ2

,

(24)

 

MC

 

2

 

 

 

 

где ς – коэффициент местного сопротивления; зависит от типа, геометрических размеров и режима движения жидкости.

Значения коэффициентов ς наиболее часто встречающихся в гидросистемах местных сопротивлений приведены в [1].

В гидроаппаратах.

Гидрораспределители, гидродроссели, гидроклапаны, фильтры,

теплообменники и др. элементы гидропривода являются сложными гидравлическими сопротивлениями и не поддаются аналитическому расчету. Обычно гидравлические характеристики гидрооборудования определяют экспериментально и указывают в технической документации.

Суммарные гидравлические потери в гидроприводе состоят из потерь давления в трубопроводах, на местных гидравлических сопротивлениях и в гидроаппаратах.

PПР = PТР + PМС + PГА .

(25)

С учетом суммарных гидравлических потерь в гидросистеме и перепада давлений на гидродвигателе PΜ или PЦ , (см.п.2.1) определяют потребное давление насоса:

PН = ∆PМ ( Ц ) + ∆PПР

(26)

Следует отметить, что потери давления во всех линиях, соединенных параллельно, рассматривают раздельно для каждой из них и при определенном давлении, создаваемого насосом, учитываются только наибольшие из этих потерь.

Если полученное давление ΡН не превышает номинального ΡНОМ , то параметры ΡН , QН , и ∆ΡПР считаются окончательными для данного расчетного случая.

21

При потребном давлении насоса, большем максимально допустимого для выбранного насоса, следует применять другой насос, рас-

считанный на более высокое давление ΡН > ΡНОМ , но не превышающего максимально допустимое давление для выбранного насоса.

2.3. Усилия и скорости рабочих органов.

Параметры выбранного насоса считаются приемлемыми, если они обеспечивают достижение заданных усилий и скоростей гидродвигателей при расчетных значениях потерь в гидросистеме.

Фактические максимальные усилия на рабочих органах: - для гидромоторов.

М

М

=

VM

(P −∆P

)η

ГМ.М ;

(27)

 

 

 

2π

H

ПР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-для гидроцилиндров.

-с поршневой рабочей полостью:

FШТ

= π

[(РН −∆РН )D2 −∆РСЛ (D2 dШ2

)]ηГМ.Ц ;

(28)

 

4

 

 

 

 

 

 

 

- со штоковой рабочей полостью:

 

 

 

 

F = π [(Р −∆Р

)(D2 d2 )−∆Р D2 ]η

ГМ.Ц ,

(29)

ШТ

4

Н

Н

Ш

СЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где ∆ΡΗ и

∆ΡСЛ – потери давления,

соответственно, в напорной и

сливной магистралях гидропривода.

 

 

 

 

Фактические максимальные скорости рабочих органов гидродвигателей:

- для гидромоторов:

n = nHVHηVHηVM

;

(30)

VM

- для гидроцилиндров:

- с поршневой рабочей полостью:

22

υ =

4nHVHηVH

;

(31)

n

πD2

 

 

 

- со штоковой рабочей полостью:

 

 

 

 

 

 

 

 

D

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

dш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 1

 

 

D

2

 

 

 

 

υ

 

= n

V

η

 

 

 

 

 

 

 

.

(32)

 

 

 

πD2

 

 

 

 

n

 

H H

VH

 

 

 

 

2.4. Мощность и КПД гидропривода.

Полезную мощность привода определяют по фактическим максимальным нагрузкам и скоростям гидродвигателей:

- для привода с гидромотором:

Nпол = 2πM M nM ;

(33)

- для привода с гидроцилиндром:

 

Nпол = Fштυп .

(34)

Затрачиваемая мощность привода насоса определяется по фактическим параметрам насоса QΗ и ΡΗ :

N

пр

=

QH PH

,

(35)

 

 

ηобщ.н

где ηОБЩ.Н – общий КПД насоса при расчетных значениях давле-

ния, расхода, вязкости рабочей жидкости и частоты вращения приводного вала; принимается по его технической характеристике.

Общий КПД гидропривода:

ηОБЩ.ПР =

NПОЛ

.

(36)

 

 

NПР

 

23

2.5. Тепловой расчет гидропривода.

Вся энергия, затраченная на преодоление различного рода сопротивлений в гидроприводе, в конечном итоге превращается в теплоту, поглощаемую маслом, что вызывает его нагрев и нежелательное уменьшение вязкости.

Потери мощности в гидроприводе, переходящие в тепло:

N = Nпр Nпол = Nпр(1ηобщ.пр. )

(37)

Количество тепла , выделяемое в гидроприводе в единицу

времени, эквивалентно теряемой в гидроприводе мощности:

 

Eпр = ∆Т.

(38)

Приближенно считается, что полученная маслом теплота отводится в окружающую среду в основном через поверхность стенок гидробака. Если площадь стенок гидробака оказывается недостаточной, то устанавливается маслоохладитель (кондиционер).

Если масло охлаждается и в гидробаке, и в кондиционере, то уравнение теплового баланса теплоотдачи записывается в виде:

EПР = КТБFБ(tМ tВ) +КТКFК(tМ tВ) ,

(39)

где FБ - охлаждаемая поверхность гидробака;

FК - площадь поверхности охлаждения кондиционера;

КТБ - коэффициент теплопередачи от масла в гидробаке к окружающему воздуху;

КТК - коэффициент теплопередачи от масла в кондиционере к окружающему воздуху;

tΜ - установившаяся максимальная рабочая температура масла (дана в задании к курсовой работе);

t В - температура окружающего воздуха.

Площадь поверхности охлаждения гидробака FБ () связана с его объемом (вместимостью) W (л) следующим соотношением:

FБ = 0,653 W2 .

(40)

24

Коэффициент теплопередачи от масла в гидробаке к воздуху

зависит от скорости обдува υоб и разности температур (tΜ tв ).

Зависимость КТБ от (tΜ tв ) приведена в [3]. Скорость обдува υоб дана в задании к курсовой работе.

Коэффициент теплопередачи в кондиционере КТК зависит от многих факторов (конструкция кондиционера, форма трубок, скорость и характер движения масла и воздуха), большую часть которых учесть невозможно. Поэтому для ориентировочных расчетов

КТК принимается равным 35 Вт/.

Из выражения (39) требуемая для поддержания заданного теплового режима гидропривода площадь поверхности кондиционера FК равна:

F =

ЕПР KТБFБ(tМ tВ)

.

(41)

 

KТК (tМ tВ)

Если в результате расчета по формуле (41) FК 0 (т.е. установка

кондиционера не требуется), то рассчитать установившуюся температуру масла в гидросистеме:

tМ = tВ +

EПР

 

 

 

 

.

(42)

K

ТБ

F

 

 

Б

 

25

ЛИТЕРАТУРА

1.Свешников В.К., Усов А.А. «Станочные гидроприводы». Справочник. М., Машиностроение, 2004.

2.Васильченко В.А. «Гидравлическое оборудование мобильных машин». Справочник. М., Машиностроение, 1983.

3.Вильнер Я.М. и др. «Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам» под ред. Некрасова В.В. Минск, Вышэйшая школа, 1985.

26

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ………………………………………………….3

І. Задания к курсовой работе……………………..............5

ІІ. Расчет объемного гидропривода.…………….............11

1.Предварительный расчет………………………….11

2.Проверочный расчет.……………………................18 Литература ……………………………………....................26

27

Михневич Анатолий Васильевич Михневич Наталья Николаевна

ГИДРОПРИВОД И ГИДРОПНЕВМОАВТОМАТИКА

Методические указания к курсовой работе по одноименному курсу

для студентов машиностроительных специальностей дневной и заочной форм обучения

Подписано в печать 08.12.09.

Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Таймс». Цифровая печать. Усл. печ. л. 1,63. Уч.-изд. л. 1,33.

Изд. № 76.

E-mail: ic@gstu.gomel.by http://www.gstu.gomel.by

Отпечатано на цифровом дуплекаторе с макета оригинала авторского для внутреннего использования.

Учреждение образования «Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого».

246746, г. Гомель, пр. Октября, 48.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]