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=
4 . Выбор вспомогательного оборудования
4.1. 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 |
|||||||||
1 |
0,125 |
0,16 |
0,2 |
0,25 |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,63 |
0,8 |
1 |
1,25 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3,2 |
4 |
5 |
6,3 |
8 |
10 |
12.5 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
63 |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
320 |
400 |
500 |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
2000 |
2500 |
3200 |
4000 |
5000 |
6300 |
8000 |
10000 |
12500 |
16000 |
20000 |
25000 |
– |
– |
– |
– |
– |
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 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 Sб определяется размером поверхности бака, контактирующей с маслом по [1], с. 50:
(4.4)
=