Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего образования Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф Горбачёва

Кафедра горных машин и комплексов

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к работе по курсу

«Гидравлика»

«Расчёт типовой гидросистемы с гидродвигателем при регулировании скорости в обратном направлении»

Выполнил: студент гр. ГЭсз – 141

Беляев Д.Р.

Руководитель: доцент (к.н.)

Ананьев К.А.

Кемерово 2017г.

Двигатель вращательного движения – гидромотор;

Цикл работы: реверсивное движение с разгрузкой всех магистралей во время паузы;

Регулировка скорости: только в обратном направлении;

Место установки дросселя: в напорной магистрали;

Крутящий момент на валу гидромотора М₁ = 7.5 Н·м;

Частота вращения вала гидромотора n₁ = 200 min^-1;

Время паузы τ_n = 60 с;

Температура окружающей среды t₀ = -10 °С;

Число полных оборотов вала гидромотора:

z = (Ц₂+Ц₃)·5+2 = (4+2)·5+2 = 32 оборота,

где Ц₂ и Ц₃ – цифры варианта задания.

Способ регулирования скорости гидродвигателя определяем путём оценки величины выходной мощности гидросистемы:

где:

М₁ – крутящий момент на валу гидромотора [Н·м];

n₁ – частота вращения вала гидромотора [min^-1].

Т.к. величина выходной мощности гидросистемы менее 6 кВт, то принимаем дроссельный способ регулирования скорости гидродвигателя.

Введение

Силовые гидростатические приводы можно классифицировать по давлению, способу регулирования, виду циркуляции рабочей жидкости, способам управления и контроля.

По давлению различают гидроприводы низкого (до 2,5 МПа), среднего (2,5–6,3 МПа) и высокого (6,3–50 МПа) давлений. Первые применяются в машинах, где имеются незначительные нагрузки и малый уровень колебания давления. Приводы среднего давления используются наиболее часто и отличаются высокой жёсткостью механической характеристики и точностью воспроизведения параметров движения (скорости, величины перемещения) при сравнительно малой стоимости гидроаппаратуры.

Приводы высокого давления используются в тяжёлых машинах и позволяют получить большую выходную мощность при ограниченных размерах гидродвигателей.

По способу регулирования скорости выходного звена различают гидростатические приводы с машинным (объёмным) и дроссельным регулированием.

При машинном способе регулирование скорости движения гидродвигателя осуществляется изменением рабочего объёма гидромашин (насоса, гидродвигателя). При дроссельном – путём установки регулируемого гидравлического сопротивления (дросселя или регулятора потока), которое ограничивает расход рабочей жидкости, поступающей в гидродвигатель.

Регулируемые гидромашины – насосы и гидромоторы – более дорогостоящие, чем нерегулируемые, и, будучи более сложными, менее долговечны. Поэтому, используя машинное регулирование гидропривода, идут на значительные капитальные затраты, но зато благодаря более высокому КПД получают экономию в эксплуатационных расходах, т.е. в стоимости энергозатрат. Ввиду этого машинное регулирование гидропривода обычно применяют, когда существенными являются энергетические показатели, например, для гидроприводов большой мощности (N > 6 кВт) и с длительными режимами их работы. Гидроприводы с дроссельным регулированием и дешёвыми нерегулируемыми насосами и гидродвигателями используют обычно в маломощных системах (N < 6 кВт), а также когда режимы работы гидропривода кратковременные.

Раздел 1

1. Краткое описание гидросистемы с гидродвигателем при регулировании скорости в обратном направлении

Перед выбором гидроаппаратов и выполнением расчётов составляем предварительную гидросхему привода из типовых гидравлических устройств, обеспечивающих заданный цикл работы.

Так, как предполагается разгрузка всех магистралей гидросхемы, то выбираем открытую схему гидропередачи со сливом жидкости в бак, сообщающийся с атмосферой.

Согласно задания требуемое реверсивное движение гидромотора с разгрузкой всех магистралей во время паузы обеспечивается переключением распределителя с задержкой его в нейтральной позиции во время паузы. Для этого выбираем гидрораспределитель Р четырёхлинейный трёхпозиционный исполнение №14 по гидросхеме [1, с. 71].

Для обеспечения регулировки скорости гидромотора ГМ только в обратном направлении устанавливаем обратный клапан КО параллельно регулируемому дросселю (регулятор потока) РП в трубопроводе В между распределителем Р и гидромотором ГМ [1, с. 99].

Для поддержания заданного давления на выходе насоса и защиты системы от перегрузки устанавливаем переливной (предохранительный) клапан КП. Для очистки жидкости и недопущения засорения и преждевременного выхода из строя аппаратов устанавливаем два фильтра с индикацией загрязнённости Ф1 и Ф2 на всасе и нагнетании насоса и фильтр Ф3 с магнитным уловителем на сливе жидкости в бак Б.

Визуальный контроль давления обеспечивает манометр МН, подключённый к нагнетательному трубопроводу через трёхходовой кран (гидровентиль). Гидровентиль защищает манометр от скачков давления при работе системы.

Для контроля температуры жидкости в бак Б устанавливаем термометр Т. Защиту от превышения давления в системе обеспечивают предохранительный (переливной клапан) КП и реле давления РД. При этом настройки приборов защиты имеют селективность: если не сработает клапан КП, то реле давление РД обесточит систему, насос Н выключится, распределитель Р вернётся в исходное состояние и система освободится от жидкости через сливной трубопровод.

На основании вышеизложенного составляем предварительную схему гидросистемы (рис. 2.1.1).

Рисунок 2.1. Предварительная схема гидросистемы