3.2. Расчёт параметров гидромотора

Исходные данные для расчёта параметров гидромотора:

• Крутящий момент на валу 240 Нм;

• Угловая скорость вращения вала ω = 208 рад/с;

• p_н = 10 МПа.

Обычно в каталогах угловая скорость вращения выражается в об./мин:

н (9)

Определим рабочий объём гидромотора:

, (10)

где M_m = 240 Нм – крутящий момент, который должен развивать гидромотор для привода механизма машины;

∆p_M – перепад давлений на входном и выходном отверстии гидромотора.

Учитывая потери рабочей жидкости при движении по гидросистеме, примем:

∆p_m 0,8p_н = 0,8 * 10 = 8,0 МПа = 8,0 * 10⁶ Па.

η = 0,92 – общий КПД для аксиально-поршневого гидромотора.

Подставим в (10):

= 20,49 * 10^-5 м³/об = 204,9 см³/об.

Выбираем ближайший по ряду его характеристик гидромотор: 310.250

Его рабочий объём V_рм = 250 см³/об.

Использование гидромотора с большим рабочим объёмом потребует увеличения расхода рабочей жидкости в гидросистеме, но позволит снизить рабочее давление.

Исходя из (10) выразим крутящий момент следующим образом:

(11)

Этот же момент, выраженный через фактические рабочие параметры гидромотора:

(12)

Приравняв друг к другу выражения для моментов, после преобразований получим:

тогда давление настройки предохранительного клапана КП2 с учётом потери давления:

4. Выбор насоса

4.1. Конструкции насосов и их параметры

В насосных станциях транспортных и транспортно-технологических машин применяются насосы разных типов и конструктивных исполнений. Правильный выбор насоса в значительной степени определяет рабочие свойства машины, её надёжность и эффективность.

Рабочая жидкость подаётся в гидросистему рабочими камерами последовательно и порционно, поэтому при небольшой кратности подачи за один оборот пульсации давление у гидравлических машин с нечётным числом рабочих камер меньше. При большой кратности подачи это свойство нивелируется.

Широкое распространение для использования на машинах получили аксиально-поршневые насосы серий 200, 300 и 400. Конструктивное их исполнение аналогично гидромоторам. Находят применение также насосы с объёмным регулированием и многосекционные (многопоточные).

Промышленность выпускает для использования на транспортных и транспортно-технологических машинах аксиально-поршневые насосы с наклонным блоком цилиндров.

4.2. Расчёт параметров насоса

В примере расчёта насосы Н1 и Н2 не влияют на работу друг друга, хотя и отличаются по параметрах, поэтому выбираем их независимо от этого.

Гидроцилиндр требует расхода Q_ц = 117,8 л/мин.

Расход масла гидромотором:

(13)

В качестве насоса Н1 выбираем радиально-поршневой насос 50НРР 125 Д1 с рабочим объёмом 125,0 см³/об., а в качестве насоса Н2 – также 2 радиально-поршневых насоса 50НРР 250РК с общим рабочим объёмом 250,0 см³/об.

В номинальном режиме насос Н1 обеспечивает подачу 140,0 л/мин, а насосы Н2 – подачу 700,0 л/мин.

Требуемая частота вращения вала насоса Н1 в зависимости от необходимой для работы гидроцилиндра подаче масла:

(14)

Требуемая частота вращения валов насосов Н2 по требуемой для работы гидромотора подаче масла:

(15)

При давлении в напорных линиях 10 МПа насос Н1 имеет номинальную частоту вращения 914,60 об/мин, а спаренные насосы Н2 – 1171,74 об/мин. Насосы имеют некоторые запасы по загрузке, что будет способствовать увеличению ресурса гидросистемы и машины, также снижается вероятность отказа гидросистемы и проводимой машины при кратковременных возможных перегрузках или пиковых нагрузках, связанных с переключениями гидроаппаратов. Как известно, при переключениях аппаратов имеют место скачки давления вследствие гидроударов. Соответствующую конструкцию должна иметь раздаточная коробка привода насосов.

Для подбора первичного двигателя и расчёта параметров раздаточного редуктора привода насосов гидросистемы транспортно-технологической машины необходимо знать требуемую мощность для привода всех насосов.

Мощность привода насоса Н1:

(16)

Мощность привода насоса Н2:

(17)