Главная
Добавить работу на сайт
Регистрация
  
Главная страница >> Курсовая работа >> Физика >> Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя

Курсовая работа: Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя

Цель расчета - определение параметров гидропривода, типоразмеров и номенклатуры применяемого гидрооборудования.


Дата добавления на сайт: 12 июня 2025
Заказать курсовую работу
Заказать реферат и др.
Скачать данную работу
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)

Гидропривод бульдозера, рыхлителя и корчевателя
Пояснительная записка

Содержание

Введение
1. Исходные данные для расчета объемного гидропривода
2. Описание принципиальной гидравлической схемы /5/
3. Расчет объемного гидропривода
3.1 Определение мощности гидропривода и насоса
3.2 Выбор насоса
3.3 Определение внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости
3.4 Выбор гидроаппаратуры, кондиционеров рабочей жидкости
3.5 Расчет потерь давления в гидролиниях
3.6 Расчет гидроцилиндров
3.7 Тепловой расчет гидропривода
Заключение
Список литературы

Введение

Курсовое проектирование объемных гидроприводов способствует обобщению и закреплению теоретических знаний студентов, имеет целью развитие навыков самостоятельной творческой работы студентов, пользования справочной литературой, ГОСТами, нормалями, выполнения расчетов, чертежей и составления текстовых конструкторских документов.
Объектом проектирования курсового проекта является погрузочно разгрузочное оборудование (манипулятор)
Цель расчета - определение параметров гидропривода, типоразмеров и номенклатуры применяемого гидрооборудования. Основным расчетом уточняются параметры гидропривода, устанавливается степень расхождения между полученными и заданными выходными параметрами гидропривода.

1. Исходные данные для расчета объемного гидропривода

Таблица 1
Номинальное давление гидропривода , МПа20,0
Усилие на штоке гидроцилиндра тянущем, кН40,0
Скорость перемещения штока гидропривода, м/с0,25
Длины гидролиний, м:
Всасывающей (от бака к насосу) 0,5
Напорной (от насоса к распределителю) 3
Исполнительной (от распределителя к гидродвигателю) 2
Сливной (от распределителя к баку) 4
Температура окружающей среды ,°С-20…+30
Местные сопротивления:
переходник, шт.4
штуцер, шт.6
разъемная муфта, шт.8
плавное колено под углом 90°, шт.6
дроссель, шт.5

2. Описание принципиальной гидравлической схемы /5/

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 1)
Рисунок 1. Принципиальная гидравлическая схема бульдозера, рыхлителя, корчевателя.

Типовая гидравлическая схема бульдозера, рыхлителя, корчевателя и кустореза (рис. 1) включает следующие элементы: гидробак 1, насос постоянной производительности 2, секционный распределитель 3, гидроцилиндры 4 подъема и опускания отвала бульдозера (или рабочего органа - корчевателя), гидроцилиндры 5 и 6 наклона и перекоса отвала, гидроцилиндры 7 блокировки подвески ходового механизма гусеничного движителя, гидроцилиндры 8 подъема и опускания корчевателя или рамы рыхлителя.
Кроме того, в гидросистему входят: управляемый обратный клапан 9, быстроразъемные муфты 10, дроссель с обратным клапаном 11, трехпозиционный золотник 12 с электрогидравлическим управлением, двухпозиционный золотник 13, гидроцилиндр 14 одностороннего действия с пружинным возвратом, дополнительный предохранительный клапан 15, дроссель с регулятором 16, манометры 17, термометр 18, фильтр 19 с переливным клапаном. Спаренные гидроцилиндры 20, 21, и 22 предназначены соответственно для создания перекоса универсальной рамы бульдозера, поворота отвала в плане, поворота рамы корчевателя и присоединяются к распределителю вместо гидроцилиндров 5, 7 и 8.
Принцип действия гидропривода заключается в следующем. Из гидробака1 рабочая жидкость подается насосом 2 в напорную секцию распределителя 3. Четырехпозиционный золотник А направляет поток жидкости в гидроцилиндры 4 подъема и опускания отвала бульдозера. Трехпозиционные золотники Б и В управляют гидроцилиндрами 5 и 6, изменяющими углы наклона и перекоса отвала. При одновременном выдвижении или втягивании штоков гидроцилиндров 5 и 6 изменяется угол наклона отвала, а при подаче жидкости в противоположные полости этих гидроцилиндров регулируется перекос отвала.
Трехпозиционные золотники Г и Д управляют соответственно
гидроцилиндрами 7 и 8 блокировки подвески ходовой части трактора
и подъема - опускания корчевателя или рамы рыхлителя. В штоковой гидролинии гидроцилиндров подъема и опускания отвала бульдозера установлен дроссель 11 с обратным клапаном, который обеспечивает сплошность потока жидкости и замедление скорости опускания отвала. Присоединение гидроцилиндров к распределителю и соединение некоторых других гидролиний осуществляется с помощью быстроразъемных муфт 10 с обратными клапанами. Применение этих муфт позволяет уменьшить потери жидкости при выполнении монтажных работ и исключает попадание в гидросистему внешних загрязнений и влаги.
Управляемый обратный клапан (гидрозамок) 9 предназначен для обеспечения сплошности потока жидкости и снижения скорости при опускании корчевателя или рамы рыхлителя под действием собственной массы. В гидравлической схеме предусмотрена возможность автоматического управления отвалом бульдозера с помощью трехпозиционного электрогидравлического золотника 12, который в зависимости от электрического сигнала специальных датчиков соединяет поршневые или штоковые полости гидроцилиндров с напорной гидролинией насоса. Автоматическое управление позволяет поддерживать постоянную глубину резания грунта или выполнять планировочные работы.
Для автоматического регулирования отвалом бульдозера выполняется следующее. Муфта 23 рассоединяется и поток жидкости от распределителя 3
направляется в гидробак через предохранительный клапан 15 с переливным золотником. Дистанционное управление этим клапаном производится от электрогидравлического золотника 12.
При включении золотника 12 клапан 15 закрывается и поток жидкости направляется от насоса в напорную магистраль золотника 12, который направляет этот поток в штоковую или поршневую гидролинию гидроцилиндров 4. Для регулирования скорости перемещения штоков гидроцилиндров 4 при автоматическом управлении отвалом применяется дроссель с регулятором 16. Температура рабочей жидкости измеряется датчиком температуры 18, а давления в сливной и напорной магистралях - манометрами 17. Очистка рабочей жидкости от механических примесей производится Фильтром 19 с переливным клапаном. С целью фиксации стойки рыхлителя в требуемом положении применен гидроцилиндр 14 одностороннего действия с пружинным возвратом, который включается автономным двухпозиционным золотником 13 с ручным управлением.
3. Расчет объемного гидропривода

3.1 Определение мощности гидропривода и насоса

Полезная мощность гидродвигателя возвратно-поступательного действия (гидроцилиндра) определяется по формуле (1):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 2) (1)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 3),

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 4) - мощность гидродвигателя, кВт;
F - усилие на штоке, кН;
V-скорость движения штока, м/с;
Полезную мощность насоса определяют исходя из мощности гидродвигателя с учетом потерь энергии при ее передаче от насоса к гидродвигателю по формуле (2)

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 5), (2)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 6) - мощность насоса, кВт;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 7) - коэффициент запаса по усилию, Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 8);
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 9) - коэффициент запаса по скорости, Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 10);
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 11) - мощность гидродвигателя, кВт.

3.2 Выбор насоса

Зная необходимую полезную мощность насоса, и учитывая, что полезная мощность насоса связана с номинальным давлением и подачей зависимостью Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 12), можно найти подачу и рабочий объем насоса по формулам

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 13); (3)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 14), (4)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 15) - мощность насоса, кВт;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 16) - подача насоса, дм³/с, Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 17);
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 18) - номинальное давление, Мпа;
q - рабочий объем насоса, дм³;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 19) - частота вращения вала насоса, Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 20) (об/с). Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 21).

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 22).

Насос выбирают из технической литературы по двум параметрам, ближайшим к расчетам: номинальному давлению гидропривода Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 23) и рабочему объему насоса q.
Выбираем шестерённый насос типа НШ 32У-2, /3/.
Техническая характеристика данного насоса приведена в табл.2:

Таблица 2
Основные характеристики шестерённого насоса типа НШ 32У-2
Рабочий объем, см³31,7
Давление на выходе, МПа:
номинальное14
максимальное17,5
Давление на выходе в насос, МПа:
минимальное0,08
максимальное0,15
Частота вращения вала, с-1
минимальная16
номинальная32
максимальная40
Номинальная потребляемая мощность, кВт17,9
КПД насоса (не менее)0,82
Коэффициент подачи (объёмный КПД) (не менее)0,92
Класс частоты рабочей жидкости по ГОСТ 17216-71, не грубее15
Номинальная тонкость фильтрации рабочей жидкости, мкм, не более25
Масса, кг5,28

По технической характеристике выбранного насоса производят уточнение действительной подачи насоса:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 24), (5)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 25) - действительная подача насоса, дм³/с;
q - действительный рабочий объем насоса, дм³;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 26) - действительная частота вращения вала насоса, Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 27);
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 28) - объемный КПД насоса.

3.3 Определение внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости

Расчетные значения внутренних диаметров всасывающей, напорной и сливной гидролиний определяют из уравнения неразрывности потока жидкости с учетом размерностей по формуле

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 29), (6)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 30) - расчетное значение внутреннего диаметра гидролинии, м;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 31) - действительный расход жидкости (подача насоса), дм3/с;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 32) - скорость движения жидкости в гидролинии, м/с.
Скорость движения рабочей жидкости выбирают в зависимости от назначения гидролинии таким образом, чтобы для уменьшения потерь давления на гидравлическое трение режим движения был ламинарным или близким к нему.

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 33)

По расчетному значению внутреннего диаметра гидролинии Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 34) производят выбор трубопровода по ГОСТ 8734-75, при этом действительное значение диаметра трубопровода d должно быть больше расчетного, т.е. Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 35). По конструктивному выбору стенки трубопроводов возьмём равные 4мм. Принимаем действительные значение диаметров напорного, всасывающего, сливного трубопроводов:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 36)

После выбора трубопроводов производят определение действительных скоростей движения жидкости во всасывающей, напорной и сливной гидролиниях по формуле

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 37), (7)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 38) - действительное значение скорости движения жидкости, м/с;
d - действительное значение диаметра гидролинии, м;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 39) - действительный расход жидкости, дм3/с

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 40)

3.4 Выбор гидроаппаратуры, кондиционеров рабочей жидкости

Гидроаппаратуру выбирают по условному проходу и номинальному давлению. Дополнительным параметром для гидроаппаратуры является номинальный расход рабочей жидкости.
Под условным проходом Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 41) по ГОСТ 16516-80 понимается округленный до ближайшего значения из установленного ряда диаметр круга, площадь которого равна площади характерного проходного сечения канала устройства или площади проходного сечения присоединяемого трубопровода.
Техническая характеристика секционного распределителя типа ПУМ-500 приведена в табл.3: /3/:

Таблица 3
Условный проход16
Давление, МПа:
номинальное20
максимальное35
Расход жидкости, л/мин:
номинальный80
максимальный110
Максимальные внутренние утечки (при нейтральной позиции золотников), см3/мин-
Сила, необходимая для перемещения золотника из нейтральной позиции в рабочее при номинальных давлении и потоке, Н, не более260
Масса, кг:
пятисекционного27,7
семисекционного-

Основные параметры обратного клапана типа 61100 приведены в табл.4, /3/:

Таблица 4
Условный проход, мм16
Номинальный расход, дм³/мин63
Масса, кг0,53

Техническая характеристика предохранительного клапана прямого действия типа К21002 приведена в табл.5, /3/:

Таблица 5
Условный проход, мм16, 20
Типоразмер клапанаК21002
Вид регулированияШайбами
Диапазон регулирования давления, МПа8…20
Масса, кг1

Основные параметры дросселя с обратным клапаном типа 62600 приведены в табл.6, /3/:

Таблица 6
Условный проход, мм16
Типоразмер62600
Номинальный расход, дм3/мин63
Давление, МПа
номинальное32
максимальное35
Масса, кг1,1

Основные параметры муфта сливная типа МС-2 приведены в табл.7,:

Таблица 7
Габаритные размеры муфты, мм: длина ширина высота 107 210 245
Резьба присоединительнаяG 3"
Масса, кг3,2

Основные параметры блока управления типа 601…А приведены в табл.8, /3/:

Таблица 8
Давление, МПа
номинальное2,5
Максимальное5
Номинальный расход, л/мин16
Давление редуцирования, МПа: максимальное минимальное 2,5 0,65
Сила приложенная к рукоятке управления при номинальном давлении, Н, не более3
Масса, кг2,1

Основные параметры одностороннего гидрозамка типа 61600 приведены в табл.9, /3/:

Таблица 9
Условный проход, мм16
Типоразмер61600
Номинальный расход, дм3/мин63
Габаритный размер, мм140х100х75
Масса, кг4,2

Техническая характеристика линейного фильтра типа 1.1.25-25 приведена в табл.10, /3/:

Таблица 10
Условный проход, мм25
Номинальный расход через фильтр При вязкости рабочей жидкости 20…30 сСт, дм3/мин63
Номинальная тонкость фильтрации, мм25
Номинальное давление, МПа0,63
Номинальный перепад давления при номинальном расходе и вязкости рабочей жидкости не более 30 сСт, МПа0,08
Перепад давления на фильтроэле- менте при открывании перепускного клапана, Мпа0,3
Ресурс работы фильтроэлемента, ч200
Масса сухого фильтра, кг8

Выбор рабочей жидкости, /1/:
В качестве рабочей жидкости примем, /2/: ВМГЗ (ГОСТ ТУ 38-101479-74)
Характеристики масла ВМГЗ приведена в табл.11:

Таблица 11
Плотность при 20°С, кг/м³865
Индекс вязкости130…160
Вязкость при 50°С, сСт10
Температура застывания,°С - 60
Температура вспышки,°С135

3.5 Расчет потерь давления в гидролиниях

Потери давления определяют отдельно для каждой гидролинии (всасывающей, напорной, сливной) при определенной температуре рабочей жидкости. В соответствии с известным из гидравлики принципом наложения потерь, потери давления в гидролинии определяют по формуле (8):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 42) (8)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 43) - потери давления в гидролинии;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 44) - потери давления по длине гидролинии (путевые), Мпа;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 45) - потери давления в местном сопротивлении, Мпа.
Потери давления по длине гидролинии (путевые) определяются по формуле (9):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 46)

(9) где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 47) - потери давления по длине гидролинии (путевые), Мпа;
λ - коэффициент путевых потерь (коэффициент Дарси);
l - длина гидролинии, м;
d - внутренний диаметр гидролинии, м;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 48) - действительное значение скорости движения жидкости в гидролинии, м/с;
ρ - плотность рабочей жидкости, кг/м³.
Коэффициент путевых потерь зависит от режима движения жидкости. Для его расчета определим число Рейнольдса по формуле (10);

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 49) (10)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 50) - действительное значение скорости движения жидкости в гидролинии, м/с;
d - внутренний диаметр гидролинии, м;
ν - кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости, м²/с.

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 51)

Режимы турбулентные, так как Re>2320, поэтому коэффициент Дарси определяется по формуле (11):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 52) (11)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 53)

Теперь можно рассчитать потери давления по длине гидролинии

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 54)

Потери давления в местном сопротивлении определяются по формуле (12):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 55) (12)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 56) - потери давления в местном сопротивлении, Мпа;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 57) - коэффициент местного сопротивления, /7/;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 58) - действительное значение скорости движения жидкости, м/с;
ρ - плотность рабочей жидкости, кг/м³.

Таблица 12
ξНапорныйСливной
Переходник0,1…0,1522
Присоединительный штуцер0,1…0,1533
Разъемная муфта1…1,544
Плавное колено под углом 90°0,12…0,1533
Дроссель2…2,223

Для всасывающей гидролинии Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 59)
Для напорной гидролинии Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 60)
Для сливной гидролинии Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 61);
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 62)

Зная потери давления по длине гидролинии и в местном сопротивлении, можем определить потери давления в гидролинии

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 63)

3.6 Расчет гидроцилиндров

Основными параметрами гидроцилиндров являются: усилие на штоке F, скорость штока V, диаметр поршня D, диаметр штока d, и ход штока L.
Диаметр поршня гидроцилиндра со штоковой рабочей полостью определяем из уравнения равновесия сил, действующих на шток:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 64), (16)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 65) - усилие на штоке, H.
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 66) - давление в штоковой полости, Па, Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 67), здесь Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 68) - потери давления в напорной гидролинии;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 69) - давление в поршневой полости, Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 70)Па,, здесь Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 71) - потери
давления в сливной гидролинии;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 72) - диаметр поршня, м; d - диаметр штока, м;
Задавшись значением коэффициента Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 73) и решив уравнение (16) относительно диаметра поршня, получим следующее выражение:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 74); (17)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 75).

После нахождения диаметра поршня определим диаметр штока:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 76).

Кроме определения диаметров поршня и штока из условия обеспечения заданного усилия Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 77) необходимо произвести расчет гидроцилиндра по обеспечению заданной скорости движения штока Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 78).
В этом случае диаметр поршня вторично определяется из уравнения неразрывности потока жидкости (Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 79), здесь Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 80) - эффективная площадь поршня) по формуле (для гидроцилиндра со штоковой рабочей полостью):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 81), (18)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 82) - расход жидкости.

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 83).

После нахождения диаметра поршня определим диаметр штока:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 84).
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 85); (19)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 86). (20)

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 Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 87) и штока Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 88), /3/.
Принимаем диаметры поршня Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 89), штока Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 90).
По выбранным стандартным значениям диаметров поршня Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 91) и штока Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 92)определим действительное усилие Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 93), развиваемое гидроцилиндром

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 94).

Действительную скорость движения штока определяют из уравнения неразрывности потока жидкости по формуле (21):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 95), (21)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 96) - эффективная площадь поршня,

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 97), (22) для штоковой рабочей полости.
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 98).

Произведем сравнение действительных и заданных параметров по относительным величинам:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 99); (23)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 100). (24)

Допускаемая величина отклонения действительных значений выходных параметров гидроцилиндра (усилие и скорость) от заданных превышает ±10%, тогда из формулы (16) определим рабочее давление Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 101) в штоковой полости гидроцилиндра.
Определяем рабочее давление (Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 102)) из формулы (16):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 103)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 104); (25)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 105).

) Найдём рекомендуемый расход жидкости по формуле (21) для обеспечения заданной скорости движения штока гидроцилиндра:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 106)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 107); (26)

3.7 Тепловой расчет гидропривода

Тепловой расчет гидропривода приводится 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:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 108), (27)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 109) - количество тепла, выделяемого в единицу времени (тепловой поток), Вт; Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 110) - количество тепла. Отводимого в единицу времени, Вт.
Количество выделяемого тепла определяется по формуле

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 111), (28)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 112) - количество тепла, выделяемого в единицу времени, Вт;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 113) - мощность привода насоса (потребляемая), Вт;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 114) - гидромеханический КПД гидропривода;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 115) - коэффициент продолжительности работы гидропривода;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 116) - коэффициент использования номинального давления;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 117) - номинальное давление гидропривода, Па;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 118) - действительная подача насоса, м/с³;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 119) - полный КПД насоса из его технической характеристики.
Гидромеханический КПД гидропривода находят по формуле (29):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 120), (29)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 121) и Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 122) - гидромеханические КПД насоса и гидродвигателя соответственно;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 123) - гидравлический КПД гидропривода, учитывающий потери давления в гидролиниях.
Гидравлический КПД гидропривода равен

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 124), (30)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 125) - номинальное давление гидропривода, МПа;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 126) - потери давления в напорной, сливной и всасывающей гидролиниях соответственно, МПа.
Гидромеханический КПД насоса определяют из выражения для полного КПД гидромашины:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 127), (31)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 128) - полный КПД насоса;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 129) - гидромеханический КПД;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 130) - объемный КПД.
Таким образом,

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 131).

Значения гидромеханического КПД насоса и гидроцилиндра согласно справочнику примем равным Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 132)
Рассчитав значения гидравлического КПД, гидромеханического КПД насоса и гидромеханического КПД гидроцилиндра, определим гидромеханический КПД гидропривода:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 133).

Значения коэффициентов продолжительности работы гидропривода и использования номинального давления: Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 134) и Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 135) (для расчетов примем Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 136) и Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 137)).
Определяем количество тепла, выделяемого в единицу времени:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 138)

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

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 139), (32)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 140) - количество отводимого в единицу времени тепла, Вт;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 141) - коэффициент теплопередачи от рабочей жидкости в окружающий воздух, Вт/ (м2град);
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 142) - установившаяся температура рабочей жидкости,°С, Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 143); Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 144) - температура окружающего воздуха,°С;
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 145) - суммарная площадь наружной теплоотводящей поверхности трубопроводов (всасывающей, напорной, сливной гидролиний), м2, Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 146), здесь Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 147) - внутренний диаметр; Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 148) - толщина стенки (для расчетов примем Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 149)); l - длина i-го трубопровода; Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 150) - площадь поверхности гидробака, м².
Для практических расчетов рекомендуется принимать значения Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 151)= 10… 15 Вт/ (м2·град) (примем Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 152)= 15 Вт/ (м2·град)). Также примем Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 153)= +70°С и Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 154)= +30°С.
Рассчитаем площадь наружной теплоотводящей поверхности трубопроводов (напорного, всасывающего и сливного):

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 155)

Суммарная площадь наружной теплоотводящей поверхности трубопроводов:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 156).

Площадь поверхности гидробака определяют из уравнения теплового баланса Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 157)

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 158)
Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 159)

Расчетная площадь поверхности гидробака связана с его объемом следующей зависимостью:

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 160), (33)

где Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 161) - площадь поверхности гидробака, м2; V - объем гидробака, дм3.
Из этой формулы определяют объем гидробака. Этот объем не должен превышать 0,8…3,0 минутной подачи насоса. Если это условие не удовлетворяется, то необходима установка теплообменника.

Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 162).

Минутная подача насоса Гидропривод бульдозера рыхлителя и корчевателя (рис. 163) входит в интервал от 0,8…3,0 требуемых значений, условие соблюдается и установка теплообменника не нужна.

Заключение

В данной курсовой работе были рассчитаны основные параметры объёмного гидропривода бульдозера, корчевателя, рыхлителя и на его основе было подобрано соответствующее гидрооборудование:
Выбрали шестерённый насос НШ32У-2, рассчитали внутренние диаметры гидролиний и скорости движения жидкости. Выбрали гидроаппаратуру: секционный гидрораспределитель типа ПУМ-500, предохранительный клапан прямого действия типа К21002, клапан обратный 61100, дроссель с обратным клапаном 62600, блок управления 601…А, гидрозамок односторонний 61600 линейный фильтр типа 1.1.25-25, рабочая жидкость ВМГЗ (ГОСТ ТУ 38-101479-74); Рассчитали потери давления в гидролиниях.
Рассчитали гидроцилиндры, произвели тепловой расчёт гидропривода, в результате которого сделали вывод, что данный гидропривод не нуждается в теплообменнике.
гидропривод бульдозер рыхлитель корчеватель
Список литературы

1. Алексеева Т.В., Галдин Н.С., Шерман Э.Б. Гидравлические машины и гидропривод мобильных машин. - Новосибирск: Изд-во НГУ, 1994. - 212 с.
. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - 301с.
. Галдин Н.С. Элементы объемных гидроприводов мобильных машин: Справочные материалы: Учебное пособие. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. - 127с.
. Галдин Н.С. Основы гидравлики и гидропривода: Учебное пособие. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. - 145с.
. Галдин Н.С., Кукин А.В. Атлас гидравлических схем мобильных машин и оборудования: Учеб. пособие. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. - 91 с.
. Галдин Н.С. Гидравлические и пневматические системы (комплекс методических указаний к курсовой работе по гидроприводу). Электронное учебное пособие (ЭУП). - Омск: ЦДО СибАДИ, 2006. - 159с.
. Галдин Н.С. Гидравлические машины и объёмный гидропривод: Учебное пособие. - Омск: СибАДИ, 2007. - 257с.

Комментарии:

Вы не можете оставлять комментарии. Пожалуйста, зарегистрируйтесь.
▲ ▼