
- •Введение
- •1. Цель и содержание проекта
- •2. Варианты тем курсовой работы
- •Задание III
- •Варианты исходных данных
- •Элиментов гидропривода
- •4.1. Выбор рабочей жидкости для гидропривода
- •Характеристики масел, применяемых в гидравлических системах
- •Характеристики жидкостей, работающих при низких температурах и в широком диапазоне температур
- •4.2. Предварительный выбор давления в гидроприводе
- •4.3. Расчет и выбор гидроцилиндра
- •4.3.2. Расчет и выбор диаметра гидроцилиндра
- •Технические характеристики плунжерных силовых цилиндров
- •4.4. Расчет моментных (поворотных) гидроцилиндров
- •Технические характеристики гидромоторов низкого давления
- •Радиально поршневые насосы типа нр
- •Радиально-поршневые насосы
- •Насосов типа 320 и 333
- •Технические характеристики плунжерных регулируемых двухпоточных насосов типа 223, 224 и 321
- •Технические характеристики шестеренчатых насосов высокого давления типа нш
- •Технические характеристики одно и двухпоточных пластинчатых насосов
- •4.8. Выбор гидроаппаратуры
- •4.8.I. Выбор золотниковых распределителей
- •Основные технические характеристики золотников
- •Основные технические характеристики клапанов
- •4.8.2. Выбор дросселей и фильтров
- •Основные технические характеристики дросселей
- •Фильтры (кондиционеры) рабочей жидкости
- •4.9. Гидроаккумуляторы, гидропреобразователи и гидробаки
- •5. Расчет и выбор трубопроводов
- •Рекомендуемые размеры стальных труб для гидросистем
- •Рукава (шланги) для гидросистем [7]
- •8. Расчет энергетических показателей гидропривода
- •9. Конструктивные расчеты гиродвигателей
- •10. Формулы для расчета некоторых элементов гидропривода
- •Литература
Технические характеристики гидромоторов низкого давления
Марка гидромо-тора |
Раб. объем, см3/об |
Раб. давл., МПа |
Скорость вращения |
Номин. крут.
момент, Н |
Номин мощн. кВт |
КПД |
|||||||||||
об/мин |
Объем-ный |
эффектив- ный |
|||||||||||||||
макс. |
номин |
миним |
|||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||||||||
Высокомоментные радиально-плунжерные гидромоторы (рабочая жидкость Инд. 20) |
|||||||||||||||||
ВГД-240 |
1600 |
10 |
70 |
- |
3 |
2360 |
24,3 |
0,97 |
0,9 |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||||||||
ВГД-410 |
3200 |
10 |
70 |
- |
3 |
4750 |
48,7 |
0,97 |
0,9 |
||||||||
ВГД-630 |
4800 |
10 |
70 |
- |
3 |
7100 |
73 |
0,97 |
0,9 |
||||||||
ДП-504* |
4550 |
6 |
48 |
- |
2 |
- |
- |
- |
- |
||||||||
ДП-505* |
4200 |
7 |
48 |
- |
2 |
- |
- |
- |
- |
||||||||
Аксиально-плунжерные гидромоторы (рабочая жидкость Инд. 20) |
|||||||||||||||||
МГ-151 |
8 |
5 |
2400 |
1000 |
40 |
6 |
0,6 |
0,95 |
0,8 |
||||||||
МГ-152 |
18 |
5 |
2100 |
1000 |
30 |
12,5 |
1,25 |
0,97 |
0,8 |
||||||||
МГ-153а |
35 |
5 |
1800 |
1000 |
20 |
25 |
2,5 |
0,98 |
0,8 |
||||||||
МГ-154а |
70 |
5 |
1500 |
1000 |
20 |
50 |
5 |
0,98 |
0,8 |
||||||||
МГ-155а |
140 |
5 |
1300 |
1000 |
20 |
100 |
10 |
0,98 |
0,8 |
||||||||
Г15-21 |
9 |
5 |
- |
1000 |
- |
6 |
- |
- |
- |
||||||||
Г15-22 |
18 |
5 |
- |
1000 |
- |
12,5 |
- |
- |
- |
||||||||
Г15-23 |
36 |
5 |
- |
1000 |
- |
25 |
- |
- |
- |
||||||||
Г15-24 |
72 |
5 |
- |
1000 |
- |
50 |
- |
- |
- |
||||||||
Г15-25 |
144 |
5 |
- |
1000 |
- |
100 |
- |
- |
- |
||||||||
Г15-26 |
288 |
5 |
- |
1000 |
- |
200 |
- |
- |
- |
||||||||
11М-05 |
3 |
10 |
2950 |
- |
3 |
4 |
- |
- |
- |
||||||||
11М-1,5 |
9 |
10 |
2950 |
- |
3 |
12 |
- |
- |
- |
||||||||
11М-2,5 |
16 |
10 |
2950 |
- |
3 |
21 |
- |
- |
- |
||||||||
11М-25А |
32 |
10 |
1440 |
- |
1,5 |
42 |
- |
- |
- |
||||||||
11М-5 |
71 |
10 |
1440 |
- |
1,5 |
105 |
- |
- |
- |
||||||||
11М-10 |
142 |
10 |
1440 |
- |
1,5 |
210 |
- |
- |
- |
||||||||
11М-20 |
251 |
10 |
1440 |
- |
1,5 |
370 |
- |
- |
- |
||||||||
11М-30 |
501 |
10 |
980 |
- |
1 |
740 |
- |
- |
- |
||||||||
11М-50 |
790 |
10 |
980 |
- |
1 |
1170 |
- |
- |
- |
||||||||
НПА-64* |
64 |
7 |
1500 |
- |
- |
- |
- |
0,98 |
- |
||||||||
Аксиально-поршневые гидромоторы (рабочая жидкость Инд. 20) |
|||||||||||||||||
ПМ№5 с клап. коробкой ПМ№5 |
71
|
-
|
-
|
1440 |
- |
80 |
- |
- |
- |
||||||||
без клап. коробки |
100
|
-
|
-
|
1440 |
- |
150 |
- |
- |
- |
||||||||
МП№10 |
142 |
- |
- |
1440 |
- |
155 |
- |
- |
- |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||||||||
Шестеренные гидромоторы (рабочая жидкость ДП-11, ГТА-70) |
|||||||||||||||||
НШ-32Д |
31,7 |
10 |
1650 |
1100 |
- |
- |
- |
0,90 |
- |
||||||||
НШ-46Д |
47,4 |
10 |
1650 |
1100 |
- |
- |
- |
0,90 |
- |
||||||||
ДНШ-75Р |
51 |
8 |
1000 |
- |
- |
67 |
18 |
0,79 |
0,61 |
||||||||
ДНШ-150Р |
760 |
8 |
800 |
- |
- |
900 |
- |
0,9 |
0,56 |
||||||||
Гидродвигатели лопастного типа (рабочая жидкость Инд. 20) |
|||||||||||||||||
МГ16-11 |
8 |
5 |
2500 |
- |
300 |
3,2 |
0,6 |
0,70 |
0,35 |
||||||||
МГ16-12 |
18 |
5 |
2500 |
- |
300 |
3,2 |
1,2 |
0,73 |
0,45 |
||||||||
МГ16-13 |
35 |
5 |
2200 |
- |
300 |
20 |
2,5 |
0,75 |
0,50 |
||||||||
МГ16-14 |
70 |
5 |
1800 |
- |
300 |
50 |
5,0 |
0,80 |
0,55 |
||||||||
МГ16-15А |
100 |
5 |
1800 |
- |
300 |
75 |
7,5 |
0,85 |
0,60 |
||||||||
МГ16-15 |
140 |
5 |
1500 |
- |
300 |
100 |
10 |
0,88 |
0,64 |
||||||||
МГ16-16А |
200 |
5 |
1500 |
- |
300 |
150 |
15 |
0,90 |
0,68 |
||||||||
Высокомоментные лопастные гидродвигатели (рабочая жидкость Инд. 30, 45) |
|||||||||||||||||
ВЛГ |
2640 |
8 |
- |
30 |
1 |
2650 |
- |
0,88 |
0,66 |
||||||||
ВЛГ |
2900 |
8 |
- |
70 |
3 |
3400 |
28,7 |
0,90 |
0,86 |
||||||||
ВГГ |
12400 |
8 |
- |
30 |
1 |
14500 |
17 |
0,90 |
0,68 |
||||||||
Гидромоторы |
|||||||||||||||||
М-1 |
10 |
- |
- |
1500 |
- |
11,2 |
- |
- |
0,92 |
||||||||
М-2,5 |
32 |
- |
- |
1500 |
- |
6,5 |
- |
- |
0,92 |
||||||||
М-5 |
64 |
- |
- |
1500 |
- |
12,5 |
- |
- |
0,92 |
||||||||
М-10 |
128 |
- |
- |
1500 |
- |
250 |
- |
- |
0,92 |
||||||||
М-20 |
256 |
- |
- |
1500 |
- |
500 |
- |
- |
0,92 |
||||||||
Авиационные гидромоторы (рабочая жидкость АМГ-10) |
|||||||||||||||||
373 |
70 |
- |
- |
3000 |
- |
4500 |
- |
- |
- |
||||||||
ГМ-08 |
85 |
1,07 |
- |
2250 |
- |
10 |
- |
- |
- |
||||||||
ГМ-13 |
150 |
0,8 |
- |
2000 |
- |
8,5 |
- |
- |
- |
||||||||
ГМ-21 |
60-10 |
0,87 |
- |
2725 |
- |
5,96 |
- |
- |
- |
||||||||
ГМ-26 |
60-10 |
0,5 |
- |
1500 |
- |
2,92 |
- |
- |
- |
||||||||
ГМ-30 |
110 |
1,15 |
- |
30000 |
- |
13 |
- |
- |
- |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||||||||
ГМ-32 |
180 |
0,77 |
- |
2240 |
- |
14,5 |
- |
- |
- |
||||||||
ГМ-32/1 |
180 |
1,2 |
- |
2700 |
- |
20 |
- |
- |
- |
||||||||
ГМ-35 |
180 |
0,77 |
- |
2500 |
- |
57 |
- |
- |
- |
||||||||
ГМ-36 |
135 |
1,10 |
- |
3000 |
- |
19 |
- |
- |
- |
||||||||
Пластинчатые гидромоторы Г16 (рабочая жидкость Инд. 20; 30) |
|||||||||||||||||
Г16-14 |
70 |
5 |
1800 |
- |
300 |
49 |
5 |
0,80 |
0,55 |
||||||||
Г16-15А |
100 |
5 |
1800 |
- |
300 |
73,5 |
7,5 |
0,88 |
0,60 |
||||||||
Г16-15 |
140 |
5 |
1500 |
- |
300 |
98 |
10 |
0,88 |
0,64 |
||||||||
Г16-16А |
200 |
5 |
1500 |
- |
300 |
147 |
15 |
0,90 |
0,68 |
В таблицах 10, 11, 12, 13, 14 приведены сведения о современных гидромоторах высокого давления (до 32 МПа) [17]. Расчетные крутящие моменты на валу для регулируемых гидромоторов (типа 209…; 309…; 303…; 312… и 313…) рассчитаны по формулам:
а) Максимальный -
:
(33)
б) Номинальный - :
(34)
где - максимальное и номинальное давления, МПа;
- максимальный рабочий объем, см3/об;
– объемный и механический КПД. (π = 3,14).
Таблица 10
Технические характеристики нерегулируемых гидромоторов
типа 210.…
Параметры |
Марки насосов и гидромоторов |
||||
210.12 |
210.16 |
210.20 |
210.25 |
210.32 |
|
Рабочий объем, см3/об |
11,6 |
28,1 |
54,8 |
107 |
225 |
Давление на входе, МПа: номинальное максимальное |
20 35 |
20 35 |
20 25 |
20 25 |
20 25 |
Частота вращения, об/мин: номинальная максимальная |
2400 5000 |
1920 4000 |
1500 2240 |
1400 1800 |
1120 2000 |
Крутящий момент, Н·м: номинальный (20МПа) максимальный (35 МПа) |
36,2 46 |
87,6 113 |
174 218 |
340 425 |
715 895 |
Температура рабочей жидкости, °С: номинальная максимальная |
-25 +70 |
-25 +70 |
-25 +70 |
-25 +70 |
-25 +70 |
КПД при вязкости 33 сСт, номинальном числе оборотов и давлении: объемный механический |
0,96 0,93 |
0,96 0,93 |
0,95 0,93 |
0,95 0,93 |
0,94 0,93 |
Рабочая жидкость: зимой летом |
ВГМ3 или АМГ-10 МГ-20; МГ-30 или ИС-20;ИС-30 |
||||
Масса, кг |
5,5 |
12,5 |
23 |
44 |
88 |
Таблица 11
Технические характеристики нерегулируемых гидромоторов
типа 310.…
Параметры |
Марки насосов и гидромоторов |
||
310.56 |
310.112 |
310.224 |
|
Рабочий объем, см3/об |
56 |
112 |
224 |
Давление на входе, МПа: номинальное максимальное |
20 25 |
20 25 |
25 32 |
|
|
|
|
Частота вращения, об/мин: номинальная максимальная |
1500 3000 |
1500 3000 |
960 1200 |
Крутящий момент, Н·м: номинальный максимальный |
171 270 |
342 540 |
838 1320 |
Температура рабочей жидкости, °С: номинальная максимальная |
-25 +70 |
-25 +70 |
-25 +70 |
КПД при вязкости раб. жидкости 33·10-6 м2/с и номинальных параметрах: объемный механический (гидромотора) |
0,95 0,94 |
0,95 0,94 |
0,95 0,94 |
Условный диаметр отверстий (мм): напорного всасывающего |
22 30 |
28 38 |
50 68 |
Рабочая жидкость: зимой летом |
ВГМ3 или АМГ-10 МГ-20; МГ-30 или ИС-20;ИС-30 |
||
Масса, кг |
17 |
31 |
53 |
Таблица 12
Технические характеристики регулируемых гидромоторов
типа 209.… и 309….
Параметры |
Марки насосов и гидромоторов |
||
209.25 |
309.25 |
309.32 |
|
Рабочий объем, см3/об: максимальный минимальный |
113 31 |
107 31 |
225 75 |
Давление на входе, МПа: номинальное максимальное |
20 32 |
20 32 |
20 38 |
Частота вращения, об/мин: номинальная максимальная минимальная |
1200 2500 50 |
1500 3000 50 |
900 1920 50 |
Расчетный крутящий момент, Н·м: номинальный максимальный |
327 325 |
310 495 |
652 912 |
КПД при вязкости раб. жидкости 33·10-6 м2/с и номинальных параметрах: объемный механический общий |
0,95 0,95 0,91 |
0,95 0,95 0,91 |
0,95 0,95 0,91 |
Рабочая жидкость: зимой летом |
ВГМ3 или АМГ-10 МГ-20; МГ-30 или ИС-20;ИС-30 |
||
Масса, кг |
42 |
60 |
115 |
Таблица 13
Технические характеристики регулируемых гидромоторов
типа 312….
Параметры |
Марки насосов и гидромоторов |
||
312.20 |
312.25 |
312.32 |
|
Рабочий объем, см3/об: максимальный минимальный |
56 16,1 |
112 32,2 |
224 73,6 |
Продолжение табл. 13 |
|||
Давление на входе, МПа: номинальное максимальное |
20 32 |
20 32 |
20 32 |
Частота вращения, об/мин: номинальная максимальная минимальная |
1500 3000 37,8 |
1200 2400 60 |
960 1920 75 |
Расчетный крутящий момент, Н·м: номинальный максимальный |
162 260 |
325 520 |
650 1039 |
Расход жидкости, л/мин: максимальный минимальный |
82,5 25,2 |
140 50,3 |
224 73,6 |
Номинальная полезная мощность, кВт |
26,0 |
41,7 |
66,8 |
КПД при вязкости раб. жидкости 33·10-6 м2/с и номинальных параметрах: объемный механический общий |
0,95 0,95 0,91 |
0,95 0,95 0,91 |
0,95 0,95 0,91 |
Температура рабочей жидкости, °С: минимальная максимальная |
-40 +75 |
-40 +75 |
-40 +75 |
Рабочая жидкость: зимой летом |
ВГМ3 или АМГ-10 МГ-20; МГ-30 или ИС-20;ИС-30 |
||
Масса, кг |
30 |
77 |
116 |
Таблица 14
Технические характеристики регулируемых гидромоторов
типа 303…. и 313….
Параметры |
Марка насоса |
|
313.16 |
303.112 |
|
Рабочий объем, см3/об: максимальный минимальный |
28 11,2 |
112 31 |
Продолжение табл. 14 |
||
Давление на входе, МПа: номинальное максимальное |
16 25 |
20 32 |
Частота вращения, об/мин: номинальная максимальная минимальная (гидромотор) |
1920 3000 50 |
1200 2400 60 |
Номинальный крутящий момент, Н·м |
71,2 |
338 |
КПД при вязкости раб. жидкости 33·10-6 м2/с и номинальных параметрах: объемный механический общий |
0,96 0,95 0,92 |
0,95 0,95 0,91 |
Температура рабочей жидкости, °С: минимальная максимальная |
-40 +75 |
-40 +75 |
Рабочая жидкость: зимой летом |
ВГМ3 или АМГ-10 МГ-20; МГ-30 или ИС-20;ИС-30 |
|
Масса, кг |
20 |
48 |
Таблица 15
Технические характеристики высокомоментных
гидромоторов типа МР
Параметры |
Марки гидромоторов |
||||||
МР 450 |
МР 700 |
МР 1100 |
МР 1800 |
МР 2800 |
МР 4500 |
МР 7000 |
|
Рабочий объем, см3/об |
452 |
707 |
1126 |
1809 |
2780 |
4500 |
6993 |
Давление, МПа: номинальное максимальное пиковое |
21 25 32 |
21 25 32 |
21 25 32 |
21 25 32 |
21 25 32 |
21 25 32 |
21 25 32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 15 |
|||||||
Частота вращения, об/мин: минимальная номинальная максимальная |
1,5 140 400 |
1 120 340 |
1 100 280 |
1 80 220 |
1 60 170 |
1 40 120 |
1 30 80 |
Номинальный расход, л/мин |
62 |
90 |
119 |
153 |
176 |
192 |
222 |
Крутящий момент при номинальной частоте вращения, Н∙м: при 21 МПа при 25 МПа |
1386 1650 |
2160 2570 |
3530 4160 |
5680 6700 |
8740 10300 |
14000 15480 |
21700 25600 |
Номинальная эффек-тивная мощность, кВт |
19,30 |
26,17 |
34,74 |
44,65 |
51,46 |
55,57 |
64,74 |
КПД при номинальных параметрах: гидромеханический общий |
0,89 0,84 |
0,90 0,85 |
0,90 0,80 |
0,90 0,85 |
0,90 0,85 |
0,90 0,85 |
0,90 0,85 |
Температура рабочей жидкости, °С: минимальная максимальная |
-25 +75 |
-25 +75 |
-25 +75 |
-25 +75 |
-25 +75 |
-25 +75 |
-25 +75 |
Масса, кг |
75 |
100 |
140 |
210 |
310 |
510 |
680 |
4.6. Расчет необходимой производительности насоса
Необходимая производительность насоса определяется на основании анализа гидравлической схемы с учетом обеспечения всех одновременно работающих гидродвигателей с заданными кинематическими параметрами.
Qн=1,1
Qi, (35)
где n - число одновременно работающих гидроцилиндров или моторов;
Qi – расход i-тым гидродвигателем.
1. Если гидродвигателем является гидроцилиндр, то его расход рабочей жидкости определяется по формулам (17), (18).
2. Расход рабочей жидкости гидромотором (Q ; ) равен
Q=qдnд/(ηо·60·
), (36)
где qд – рабочий объем, cм3/oб - берется из табл. 9…15;
nд – заданная максимальная скорость вращения вала, об/мин,
ηо - объемный КПД гидромотора.
3. Если гидродвигателем является моментный гидроцилиндр, то Q () находится по (20), (26) и (28).
Во всех случаях расход пересчитывается в традиционную размерность (л/мин) путем умножения на 60000.
Д
ля
исключения ошибок и удобства расчётов
изображается схема (например, 3-го задания
– рис.5). На ее гидролиниях надписываются
расходы (л/мин) и давления при прямом
(сверху) и обратном (снизу) ходе цилиндров(
и гидромоторов). При этом соотношения
расходов при прямом (ПХ) и обратном (ОХ)
ходах цилиндров при давлении 20…30 МПа
составляет . Далее строится график
расхода жидкости гидроцилиндрами
(например, рис.6), позволяющий обоснованно
определить необходимую производительность
насоса и потоки (л/мин) в каждой линии.
Рисунок 5 – Гидравлическая схема с указанием расходов жидкости по трубопроводам.
1-ый цикл
2-ой цикл
Q; л/мин
99
100
80
60
40
20
54
54
50
60
45
50
60
45
t, сек
ПХ 7-го цилиндра
ПХ 6-го цилиндра
ОХ двух цилиндров
ПХ 7-го цилиндра
ПХ 6-го цилиндра
ОХ двух цилиндров
Рисунок 6 – График расхода жидкости гидроцилиндрами во время циклов работы гидропровода (к рис.5)
Величина давления (РН; MПа) для выбора насоса ориентировочно может быть принята равной
РН=1,1 Рраб, (37)
где Рраб - необходимое давление на входе в гидродвигатель, МПа.
4.7. Выбор насоса для гидропривода
Выбор насоса производится по необходимой производительности и давлению, рассчитанным по формулам (35) и (37). По конструкции насосы разделяются на поршневые, плунжерные, шестеренчатые, пластинчатые и винтовые. В таблицах 16-23 приведены марки насосов и их основные параметры. Подробные сведения об этих насосах можно найти в работах [13,16,17].
Таблица 16