Достоинства и недостатки объемного гидропривода - Курсовая работа

Объемный гидропривод - это совокупность объемных гидромашин, гидроаппаратуры и других устройств, предназначенная для передачи механической энергии и преобразования энергии посредством жидкости. Термин объемный гидропривод включает в себя понятие объемной гидропередачи, как части объемного гидропривода, состоящей из насоса гидродвигателя и связывающих их трубопроводов - гидролиний. Регулируемые объемные гидроприводы широко используются в качестве приводов дорожных, строительных, транспортных, подъемных и сельскохозяйственных машин, станков, прокатных станов, прессового и т. п. Высокая удельная мощность гидропривода, т. е. передаваемая мощность, приходящаяся на единицу суммарного веса элементов. Операции пуска, реверса и останова выполняются гидроприводом значительно быстрее, чем другими приводами.При циклическом характере рабочего процесса машины и переменных нагрузок и скоростях параметры гидродвигателей должны быть определены из условия обеспечения максимальных нагрузок и скоростей. Перепад давления на гидродвигателе для предварительного расчета принимается на 10 - 15% меньше заданного номинального давления , т.е . Для предварительного расчета гидромеханический КПД гидромотора принять равным 0,9. Выбор гидромотора производится исходя из номинального давления в системе, крутящего момента и необходимой частоты вращения выходного вала по значению параметра .Для расчета в качестве номинального давления , развиваемого насосом, используют заданное номинальное давление в гидросистеме . объемный КПД насоса; для предварительного расчета принять равным: 0,9 - для шестеренных насосов. Частота вращения вала насоса определяется частотой вращения вала приводного двигателя и выбирается равной 1450 об/мин. После определения рабочего объема выбирают типоразмер насоса из номенклатуры серийно выпускаемых гидромашин таким образом, чтобы требуемая частота вращения вала насоса была близка к номинальной для выбранного типа насоса, номинальное давление насоса было не менее заданного номинального давления в гидросистеме, а рабочий объем насоса - не меньше требуемого .Основными требованиями при выборе параметров гидроаппаратов и кондиционеров рабочей жидкости являются обеспечение надежной работы гидроприводов в течение установленного ресурса и соответствие режимов работы гидрооборудования в конкретной гидросистеме его параметрам, указанным в технической характеристике. При выборе гидрораспределителя необходимо учитывать схему распределения жидкости, а также указанный на гидросхеме тип управления гидрораспределителем. Выбираю гидрораспределитель золотниковый типа B16 ([3],с.100) со следующими характеристиками: Таблица 3 - Гидрораспределители типа В16(ВЕХ16Х64А220НУХЛ4) При выборе фильтра тонкость фильтрации выбирают с учетом технических требований по эксплуатации насосов, гидромоторов и другого оборудования, применяемого в приводе. Выбираю фильтр напорный 3ФГМ16-5М([3],с.313), со следующими характеристиками: Таблица 4 - Фильтр напорный 3ФГМ16-5МТипоразмер любого трубопровода характеризуется диаметром условного прохода , примерно равным внутреннему диаметру трубы . Предварительный выбор условного прохода трубопровода осуществляется по скорости потока рабочей жидкости с учетом условного прохода гидрооборудова6ния, соединяемого трубопроводом. Необходимо учитывать рекомендацию СЭВ ВС 3644-72, регламентирующую скорости потоков рабочей жидкости в трубопроводах в зависимости от номинального давления : Таблица 8 - Скорости потоков рабочей жидкости в зависимости от номинального давления Зная величину потока жидкости и рекомендуемое значение скорости , внутренний диаметр рассчитывают по формуле ([1],с.15): (5) Минимально допустимая толщина стенки трубопровода (мм) определяется по рабочему давлению ([1],с.15): (7) где в мм, в МПА;Выбор рабочей жидкости (минеральные масла) определяется температурными условиями, режимом работы гидропривода и его номинальным давлением, которым должно соответствовать важнейшее физическое свойство масла - вязкость. Завышение или занижение вязкости масла приводит к ухудшению эксплутационных свойств гидропривода. Применение масла с завышенной вязкостью (более м2/с или более 1000 ССТ) приводит к увеличению гидравлических сопротивлений, повышению потребляемой гидроприводом мощности, уменьшает КПД гидропривода, ухудшает фильтрацию, вызывает нежелательный нагрев масла. Для гидроприводов с легким режимом работы и меньшим номинальным давлением следует применять масла с меньшей вязкостью, чем для гидроприводов с тяжелым режимом работы и большим номинальным давлением.Проверочный расчет необходим для уточнения основных параметров и характеристик объемного гидропривода и проверки соответствия параметров выбранного гидрооборудования требуемым для выполнения поставленной задачи. В качестве расчетных случаев выбирают варианты расчета исходя из анализа условий и режимов эксплуатации машин, в том числе работы объемного гидропривода с максимальными нагрузкой и скоростью, а также работы гидропривода в цикличном режиме.При постоянных

Содержание

Введение

1.Описание работы системы объемного гидропривода

2.Предварительный расчет

2.1 Расчет и выбор гидродвигателя

2.2 Расчет и выбор насоса

2.3 Гидроаппараты и кондиционеры

2.4 Расчет и выбор трубопроводов

2.5 Выбор рабочей жидкости

3. Проверочный расчет

3.1 Расход

3.2 Потери давления

3.3 Усилия и скорости рабочих органов

3.4 Мощность и КПД гидропривода

3.5Тепловой режим гидропривода

Заключение

Литература

Объемный гидропривод - это совокупность объемных гидромашин, гидроаппаратуры и других устройств, предназначенная для передачи механической энергии и преобразования энергии посредством жидкости. Термин объемный гидропривод включает в себя понятие объемной гидропередачи, как части объемного гидропривода, состоящей из насоса гидродвигателя и связывающих их трубопроводов - гидролиний. Таким образом, гидропередача - это силовая часть гидропривода, через которую протекает основной поток энергии.

Регулируемые объемные гидроприводы широко используются в качестве приводов дорожных, строительных, транспортных, подъемных и сельскохозяйственных машин, станков, прокатных станов, прессового и т. п. Такое широкое их применение объясняется рядом преимуществ этого типа привода по сравнению с механическими и электрическими приводами. Основные преимущества следующие: 1. Высокая удельная мощность гидропривода, т. е. передаваемая мощность, приходящаяся на единицу суммарного веса элементов. Этот параметр у гидравлических приводов в 3...5 раз выше, чем у электрических, причем данное преимущество возрастает с ростом передаваемой мощности.

2. Высокое быстродействие гидропривода. Операции пуска, реверса и останова выполняются гидроприводом значительно быстрее, чем другими приводами. Это обусловлено малым моментом инерции исполнительного органа гидродвигателя (момент инерции вращающихся частей гидромотора в 5... 10 раз меньше соответствующего момента инерции электродвигателя).

3. Сравнительная простота осуществления технологических операций при заданном режиме, а также возможность простого и надежного предохранения приводящего двигателя и элементов гидропривода от перегрузок.

4. Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

5. Свобода компоновки агрегатов гидропривода.

6. К гидравлическому приводу можно подключать любое гидравлическое оборудование: отбойные молотки, дисковые пилы, различные ковши и захваты.

7. Слабое воздействие вибрации на руки.

Наряду с отмеченными достоинствами гидропривода, при его проектировании или решении вопроса о целесообразности его использования следует помнить также и о недостатках, присущих этому типу привода. Эти недостатки обусловлены в основном свойствами рабочей среды (жидкости).

Отметим основные из этих недостатков: 1. Сравнительно невысокий КПД гидропривода и большие потери энергии при ее передаче на большие расстояния.

2. Зависимость характеристик гидропривода от условий эксплуатации (температура, давление). От температуры зависит вязкость рабочей жидкости, а низкое давление может стать причиной возникновения кавитации в гидросистеме или выделения из жидкости растворенных газов.

3.Чувствительность к загрязнению рабочей жидкости и необходимость достаточно высокой культуры обслуживания. Загрязнение рабочей жидкости абразивными частицами приводит к быстрому износу элементов прецизионных пар в гидравлических агрегатах и выходу их из строя.

4. Снижение КПД и ухудшение характеристик гидропривода по мере выработки им или его элементами эксплуатационного ресурса. Прежде всего происходит износ прецизионных пар, что приводит к увеличению зазоров в них и возрастанию утечек жидкости, т.е. снижению объемного КПД.

1.Описание работы схемы объемного гидропривода

Исходные данные: - Номинальное давление;

- Длина напорного трубопровода;

- Длина сливного трубопровода;

- Крутящий момент;

- Частота вращения;

- Температура окружающего воздуха;

- Температура рабочей среды;

- Скорость обдува гидросистемы.

Рисунок 1 - Гидросхема

Структурная схема привода показана на рисунке 1. Как видно из рисунка это объемный гидропривод вращательного движения с замкнутой циркуляцией жидкости. Для подачи жидкости используется не регулируемый насос с реверсивным потоком и с регулируемой подачей. Жидкость поступает к насосу через всасывающий патрубок. Далее поступает в напорный трубопровод, на котором установлены: клапан обратный, который предназначен для пропускания жидкости в одном направлении; клапан предохранительный - служит для защиты системы от высокого давления; манометр, который предназначен для слежения за давлением в гидросистеме. Затем, пройдя через напорный фильтр, который служит для тонкой очистки рабочей жидкости от механических примесей, рабочая жидкость подается к 4-x линейному 3-х позиционному распределителю с электромагнитным управлением

Рабочий цикл начинается с момента включения гидродвигателя, что приводит в движение рабочие органы гидрораспределителя. При включении гидродвигателя распределитель находится в нулевом положении. Рабочая жидкость при таком положении распределителя поступает через в клапан предохранительный в бак. При включении распределителя в положение «А» жидкость поступает в канал «р», который соединен с каналом «а». Пройдя через гидромотор, жидкость проходит по каналу «в», который соединен с каналом «т». После жидкость поступает в сливную линию, где проходит через дроссель который служит для регулирования скорости потока рабочей жидкости, далее поступает в кондиционер, а затем поступает в бак. При включении распределителя в положение «B» жидкость поступает в канал «р», который соединен с каналом «в». Пройдя через гидромотор, она поступает к каналу «а» распределителя, который соединен с каналом «т». Затем жидкость поступает в сливную линию, где проходит через дроссель который служит для регулирования скорости потока рабочей жидкости, далее поступает в кондиционер, а затем поступает в бак.