3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПОДЪЕМНИКОВ

3.1. Устройство подъёмника

Гидравлические подъемники – устройства, исполнительным органом которых является гидроцилиндр, чаще всего утопленный в полу цеха. тационарные гидравлические подъемники могут быть одно-, двух- и многоплунжерные, грузоподъемностью от 2 до 12 т и более [1, 4]. Достоинствами гидравлических подъемников являются высокая грузоподъемность, н зк й шум при работе, удобный доступ к узлам и агрегатам ав-

сложных фундаментных ра от, невозможность устанавливать подъемники выше первого этажа зданий, сложность перепланировки помещений с уже установленными г дравлическимиподъемниками.

В одноплунжерном гидравлическом подъемнике (рис. 3.1) подъемная сила Fразвивается на поршне 13 соштоком 12 гидроцилиндра14. На верхнем конце плунжера закрепляется опорная рама 9 или захваты. Масло в рабочую полость гидроцилиндра подается из насосной станции, включающей в себя насос 3 с приводным электродвигателем 4. Управление режимами работы подъемникаДосуществляется при помощи крана 6 и дросселя 8, который позволяет регулировать скорость опускания плунжера. Гидравлическая станция изображена на рис.3.2

Подъем плунжера ограничивается упорной шайбой и направляющим цилиндром 10. Перепускной клапан 5 срабатываетИпри достижении плунжером максимальной высотыподъема [1].

Визуальный контроль давления в системе осуществляется при помощи манометра 7. Масло для гидравлической системы хранится в гидробаке 2 и забирается насосом через фильтр 1. Для предупреждения самопроизвольного опускания плунжера подъемники оборудуют предохранительной стойкой 11 с отверстиями под фиксирующий стержень, откидными регулируемыми по длине упорами или специальными электромеханическими устройствами.

Двухплунжерные подъемники по сравнению с одноплунжерными имеют большую грузоподъемность, менее чувствительны к точности монтажа гидроцилиндров, позволяют работать с грузовыми автомобилями и автобусами, однакоконструктивно болеесложныи дорогостоящи.

21

В целях выравнивания скоростей подъема плунжеров в таких подъемниках используют механические или электрогидравлические выравниватели.

Варианты заданий приведены в приложении 4.

Си

Рис.бА3.1. Схема гидравлического одноплунжерного подъемника:

1 – фильтр; 2 – гидро ак; 3 – насос; 4 – электродвигатель; 5 – перепускной клапан; 6 – кран; 7 – манометр; 8 – дроссель; 9 – опорная рама;

10 – направляющий цилиндр; 11 – предохранительная стойка; 12 – шток; 13 – поршень; 14 – гидроцилиндр; F – подъемная сила на одном плунжере

подъемника; Н – длина направляюшейДвтулки; D – диаметр поршня.

3.2 Расчёт основных параметров

Расчет гидравлического подъемника заключается в следующем.

Для гидроцилиндра необходимо определить силу на штоке гидроцилиндра по известным геометрическим параметрам и давлению масла.

Нагрузку F, приходящуюся на один поршень находят по формуле (3.1). Далее, определяют диаметр поршня [1, 4]

где р – давление, создаваемое насосом, Па; – КПД подъёмника,

=0,94…0,98.

22

Полученное расчетное значение округляют до ближайшего большего значения по стандартному ряду согласно ГОСТ 6540–68 «Гидроцилиндры и пневмоцилиндры. Ряды основных параметров»: 10; 12; 16; 20; 25; 32 (36); 40 (45); 50 (56); 63 (70); 80 (90); 100 (110);

23

где рм – давление масла в магистрали, Па; м – механический КПД гидроцилиндра.

Усилие, развиваемое в поршневой полости Fш, Н, гидроцилиндра двухстороннего действия

увеличдлину заделки штока (расстояние от средней части поршня до средней части направляющего цилиндра) не менее 20 % от длины

хода L.

где рм – давление масла в магистрали, Па; [ тр] – допустимое напряжение при растяжении материала трубопровода, Па (для стали [ тр]= (20...140) 106 Па).

24

По полученным расчетным значениям выбирают стандартный трубопровод. Согласно ГОСТ 8734–75 «Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент» выпускают трубы с наружным диаметром 1...250 мм и толщиной стенки 0,3... 24 мм. Учитывая возможность механических повреждений, не рекомендуется выбирать толщину стенки стальных труб менее 0,5 мм.

При проектировании системы гидравлического привода необход мо определ ть величину потерь давления рабочей жидкости, что позвол т определить полный КПД системы, подобрать

номинальногорабочей температуре. Для предварительного расчета в качестве рабочей температуры принимают температуру окружающего воздуха

Давлениебжидкости, МПа, которое должен создавать насос [1, 3] находят зная потери на трение в трубопроводе pп, сумму местных

помещен я, где расположена гидравлическая установка.

где – коэффициент кинематической вязкости, м2/с; g – ускорение свободного падения.

Кинематическую вязкость при температуре 20 С можно принять равной 100 см2/с для индустриального масла -20, 55 см2/с для веретённого и 17 см2/с для гидравлического АМГ-10.

25

При выборе диаметров трубопровода необходимо учитывать, что чем больше диаметр трубы, тем меньше потери напора, и, значит, меньше потребная мощность электродвигателя привода насоса.

Для турбулентного режима потери давления, МПа, на 1 м длины трубопровода

где λ – коэффициент сопротивления трубы, зависит от критерия

Распределение заданных видов местных сопротивлений производится студентом самостоятельно.

Источниками гидравлической энергии гидравлических подъемников являются насосные установки, состоящие из объемного насоса и электродвигателя (в некоторых конструкциях гидравлических подъемников применяют насосы с ручным приводом). Наиболее широкое распространение в гидравлических подъемниках получили шестеренные насосы, которые имеют небольшие габаритные размеры

26

и могут развивать достаточно высокие давления подачи. Для гидравлических систем насосы выбирают по давлению и подаче.

Подачу насоса находят по формуле

где Н – высота подъёма, м; К – коэффициент запаса, К=4…5.

27