Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Приводы подъемно-транспортных машин. Лабораторный практикум
.pdf
21
где
c
P
тр
F
трбдcшнтш
FSPPSPF )(
)(
д
P
2
2
2
д
c
дд
S
Q
P
)(xSSдд
)(xS
д
S
бнвп
SQV /
)(
н
Q
бшнnвn
SSVV /
)()(
бшнc
SSQQ /
н
Q
тршcбнвш
FSPSPF
)(
РfdDF
тркpтр
8,0
)1(
p
D
к
d
)8,0(
к
dD
p
Р
13,008,0
тр
f
трения в подвижных уплотнениях поршня и штока.
Торможение в конце хода втягивания штока начинается после подхода
втулки 23 к кромке демпферной полости 3 – давление в сливной полости
повышается в результате появления дополнительного местного
сопротивления на демпфере. Тянущее усилие при торможении
уменьшается:
- давление на выходе из ГЦ (в отв.24),
- суммарная сила
где
втулки 23 в демпферной полости 3:
при правильном выборе зависимости
остановка поршня ГЦ.
При подаче рабочей жидкости под давлением в отверстие 24, т.е. при
движении штока (ход вперед) в начале движения демпферное отверстие
перекрыто, и жидкость поступает в безштоковую полость через обратный
клапан 4; по мере выхода демпферной втулки
открывая проход жидкости. Скорость движения поршня при этом
составляет
- перепад давлений на демпфере, зависящий от положения
;
обеспечивается полная
; при постоянном
, расход слива при выдвижении штока
, (2)
; (3)
увеличивается,
имеем
, т.е. также меньше расхода
выдвижении штока усилие определяется по формуле:
Величина силы трения в гидроцилиндре определяется качеством и
количеством уплотнений подвижных соединений. При использовании
круглых уплотнительных колец сила трения одного кольца определяется
по формуле
Где
резинового кольца,
уплотнения,
коэффициент трения уплотнения.
Для круглых уплотнительных колец без нагрузки (без перепада давления)
можно использовать приближенную формулу
- диаметр уплотняемой поверхности,
- площадь поверхности контакта
- перепад давлений на кольце,
. Развиваемое при
(4)
(5)
- диаметр сечения
-
22
)( dkDmF
тр
н
D
)16/(
D
2/DP
)16/(
D
)1(
2
P
PD
PD
P
PD 4,0
2
)1
)1(
)21(
(
2
МПа100
P
ном
PP 5,1
xdD
ном
P
max
P
ном
PP 25,1
max
c
P
,
(5а)
где
уплотнительных колец поршня и штока.
По способу установки уплотнительных колец можно
приближенно судить о допустимом для ГЦ уровне давлений: при
установке колец типа 8 допускается уровень давления до 10 ÷ 16 МПа, в
зависимости от количества колец; при установке колец типа 8’, с
дополнительными защитными кольцами, уровень давления повышается
до 20 ÷ 50 МПа, в зависимости от количества уплотнений.
Более конкретно о допустимом давлении можно судить исходя из
толщины гильзы ГЦ . Для тонкостенных ГЦ
толщина стенки
Для толстостенных труб
стенки определяется по формуле Лямэ:
и d - диаметры в миллиметрах (см. рис. 3.1), m и k - количество
допустимая
определяется по формуле
(6)
из хрупких материалов толщина
, (7)
которая для пластичных и вязких материалов имеет вид
В формулах (6 ÷ 8) приняты следующие обозначения:
напряжение для материала стенки, с учетом пульсирующего характера
нагружения для стали принимаем
опрессовки ГЦ, по техническим условиям принимается
Основными техническими данными ГЦ, приводимыми в паспорте,
являются:
1) габаритные размеры
2) номинальное
3) давление страгивания
4) усилие на штоке при движении в обе стороны.
и максимальное
;
;
;
(8)
- допустимое
;
- давление
давления;
.
23
Порядок выполнения работы.
cмV
n
/1
1. Для данного гидроцилиндра определить величину полного хода и
усилие страгивания, проверить плавность движения штока (с
использованием грузов).
2. Снять одну крышку гидроцилиндра, вынуть шток с поршнем,
ознакомиться с конструкцией ГЦ и уплотнений, измерить необходимые
геометрические размеры.
3. Собрать гидроцилиндр.
4. Ознакомиться (без разборки) с конструктивными особенностями
других ГЦ.
Обработка и представление результатов.
1. Зарисовать эскиз ГЦ с указанием требуемых размеров.
2. С использованием формул 6 ÷ 8 (выбрать нужную) определить
номинальное и максимальное давление для ГЦ, оценить полученный
результат по способу установки уплотнений.
3. Рассчитать усилие страгивания поршня ГЦ по формулам 5, 5а при
номинальном давлении, сравнить полученный результат с
экспериментальным.
4. Рассчитать давление страгивания и усилие на штоке при номинальном
давлении.
5. Определить расход, требуемый для обеспечения скорости
.
24
Контрольные вопросы.
1. К какому типу относится данный ГЦ?
2. Каким образом обеспечивается соединение ГЦ с опорой и приводимым
механизмом?
3. Объяснить особенности работы уплотнений данного ГЦ.
4. Объяснить назначение сферического подшипника в проушине штока.
5. Возможно ли использование данного ГЦ при дифференциальном
соединении полостей?
6. В каких случаях требуется установка ГЦ на проушинах или цапфах?
25
Лабораторная работа № 4
Устройство гидросистемы вилочных погрузчиков
Цель работы
1.1. Закрепление у студентов знаний, полученных после
теоретического изучения основных систем вилочных
погрузчиков.
1.2. Изучение сборочных единиц, узлов, деталей, отдельных
элементов
гидросистем и грузоподъемников вилочных погрузчиков.
1.3. Изучение принципов работы и порядок взаимодействия
основных
элементов гидросистем и грузоподъемников погрузчиков.
Условия выполнения работы
2.1. Студенты должны изучить все разделы, приведение в
лабораторной
работе, вычертить в тетради для лабораторных работ эскизы
сборочных единиц, узлов и отдельных деталей.
2.2. Изучить назначение, принцип работы и порядок взаимодействия
основных узлов гидросистем и грузоподъемника погрузчиков.
2.3. При защите лабораторной работы студенты должны уметь
ответить на вопросы, приведенные в приложении 1, и на другие
вопросы преподавателя.
Содержание лабораторной работы
3.1. Общая характеристика гидросистем вилочных погрузчиков
Гидросистемы нашли широкое применение в вилочных
погрузчиках. Они используются в качестве приводных устройств в таких
системах как грузоподъемники, гидроусилители рулевого управления
погрузчиков, в гидравлических тормозных устройствах, а также для
выполнения технологических операций при приеме и отдаче груза
(например, при наклоне и при развороте рамы грузоподъемника и т.д.).
Для выполнения указанных операций используется объемный
гидропривод.
Достоинства объемного гидропривода:
1. Он компактен.
2. Надежен в работе.
3. Прост в управлении.
4. Позволяет обеспечить плавный пуск и торможение системы.
26
5. Позволяет обеспечить высокую точность позиционирования
(установки) рабочего органа погрузчика.
6. Для привода характерна простота узлов, обеспечивающих
реверсивное (изменение направления) движения рабочего органа.
7. Для объемного гидропривода характерна хорошая защита от
возможных перегрузок, что повышает безопасность работы.
8. И, наконец, самое важное, объемный гидропривод позволяет при
малых габаритах получить очень большие усилия.
К недостаткам объемного гидропривода относят:
1. Высокие требования к качеству изготовления узлов и деталей
привода.
2. Повышенные требования к узлам уплотнения.
3.2. Основные конструктивные элементы объемного гидропривода
и их назначение.
Объемный гидропривод погрузчика состоит из:
1. Редуктора отбора мощности от двигателя погрузчика. Редуктор
отбора мощности используется для вращения вала гидронасоса.
2. Гидронасоса привода. Это источник гидравлической энергии.
3. Гидроцилиндров. Это приемники гидравлической энергии.
Используются при выполнении технологических операций (подъем,
опускание груза, наклон рамы погрузчика и т.д.).
4. Распределительных устройств. Это органы управления
гидравлическими цилиндрами. Позволяют изменять направление
движения рабочего органа (т.е. осуществлять реверсивное
движение) и останавливать его в требуемом положении.
Кроме того, распределительные устройства позволяют изменить
скорость перемещения груза, скорость наклона рамы
грузоподъемника т.д., т.е. позволяют регулировать скорость
перемещения рабочих органов погрузчика.
5. Защитные устройства. Это дроссельные и клапанные устройства,
которые регулируют скорость движения жидкости в гидросистеме
и ограничивают давление жидкости в гидросистеме, если оно
превысило допустимые значения и тем самым предохраняют
гидросистему от механического разрушения.
27
Рис. 4.1. Полуконструктивное изображение гидросистемы вилочного
погрузчика: 1 – цилиндр управления захватным устройством; 2 – цилиндр
подъема вил погрузчика; 3 – редукционный клапан; 4 – золотниковый
распределитель; 5 – шестеренчатый гидронасос; 6 – масляный бак; 7 –
цилиндр наклона рамы грузоподъемника; 8 – лопастной насос
гидроусилителя; 9 – гидроусилитель рулевого управления; 10 –
кронштейн; 11 – поперечина; 12 – шток цилиндра грузоподъемника; 13 –
вилочный захват; 14 – кронштейн; 15 – наружная рама грузоподъемника;
16 – внутренняя рама грузоподъемника; 17 – цилиндр подъема вил
28
погрузчика; 18 – «П» - образная опора балка грузоподъемника
погрузчика.
Рис. 4.2. Компоновка гидропривода автопогрузчиков 4043, 4045М: 1 – бак
для рабочей жидкости; 2 – заливная горловина; 3 – насос гидроусилителя;
4 – гидравлический насос; 5 – трубопроводы низкого давления; 6 –
трубопроводы высокого давления; 7 – усилитель рулевого управления; 8
– цилиндр наклона; 9 – гидрораспределитель; 10 – цилиндр
грузозахватного приспособления; 11 – цилиндр механизма подъема; 12 –
рукоятки управления гидрораспределителем.
6. Вспомогательная аппаратура. Это баки, фильтры, трубопроводы.
29
Рис. 4.3. Гидравлическая схема вилочного погрузчика: 1 – гидробак; 2 –
шестеренный насос; 3 – предохранительный клапан гидросистемы
подъема;
4 – лопастной насос; 5 – предохранительный клапан рулевого
управления; 6 – гидроуселитель рулевого управления; 7 – гидроцилиндр
подъема; 8 – дроссельный клапан; 9 – распределитель с ручным
управлением; 10 – гидроцилиндры наклона рамы; 11 – выводы на
вспомогательное оборудование (механизация грузозахватного
устройства); 12 – сливной фильтр.
Работа объемного гидропривода
На рис. 4.1., 4.2. и 4.3. представлена общая схема объемного
гидропривода. Не смотря на некоторые различия в конструкции
объемного гидропривода общая принципиальная схема для всех
автопогрузчиков едина.
30
Из бака, где хранится запас рабочей жидкости, масло подается
%85%80
Тип насоса
Автопогрузчик
Частота
вращения,
об/мин.
Подача
насоса
л/мин
Давление
МПа
НШ-32У
НШ-32Э
НШ-46УП
НШ-60
4020,4022.
4021
4043М,4045М
4046,4049М,4055
4023,4034,4045
1350
1300
1785
1785
32
32
82
82
16
16
16
через трубопроводы высокого давления с помощью гидравлического
насоса к гидрораспределителю. При нейтральном положении рычагов
управления гидрораспределителя масло свободно проходит через него и
возвращается по трубопроводу обратно в бак. В этом случае насос
работает вхолостую. При повороте одной из рукояток управления
гидрораспределителя перемещается соответствующий ему золотник, и
масло нагнетается в один из рабочих гидроцилиндров.
Цилиндр подъема, внутри которого перемещается плунжер,
управляется золотником одностороннего действия. После перемещения
золотника рабочая жидкость, находящаяся под давлением в полости
распределителя, начинает поступать по трубопроводу под плунжер
цилиндра подъема. Плунжер выдвигается, поднимая вверх каретку с
грузом. Если сместить золотник в другую сторону, полость цилиндра
подъема соединится со сливными клапанами распределителя, и рабочая
жидкость под действием массы груза и подвижных деталей
грузоподъемника выталкивается из цилиндра и поступает по
трубопроводу в бак. Цилиндры наклона управляются золотником
двустороннего действия. Они соединены между собой параллельно, что
обеспечивает одновременность их работы.
3.3. Конструкция основных элементов гидросистемы.
3.3.1. Гидравлические насосы
На большинстве отечественных автопогрузчиков для создания
давления в гидравлической системе механизмов грузоподъемника
применяются шестеренчатые насосы левого или правого вращения и
лопастные насосы.
Шестеренчатые насосы имеют постоянный расход жидкости и
работают в диапазоне частот вращения вала 500
Коэффициент полезного действия этих насосов 75%90%.
Лопастные насосы имеют коэффициент полезного действия
2000 об/мин.
, насосы могут работать при давлении до 12,5 МПа.
Характеристики насосов представлены в табл. 4.1.
Таблица 4.1.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]