Зміст

Вступ 4

1 Вибір робочого тиску 6

2 Розрахунок та вибір гідроциліндрів 6

3 Розрахунок та вибір гідромоторів 7

3.1 Вибір гідромотора поворотної платформи екскаватора 7

3.2 Вибір гідромотора пересування 8

4 Розрахунок витрат гідродвигунів 9

5 Вибір гідронасосів 11

6 Вибір трубопроводів та гідравлічної апаратури 12

6.1 Вибір трубопроводів 12

6.2 Вибір гідроустаткування 13

6.3 Вибір гідробака 14

7 Перевірочний розрахунок гідроприводу 14

8 Вибір приводного двигуна 16

9 Опис гідросхеми і її робота 18

Висновок 18

Література 19

Вступ

Гідравлічним приводом (гідроприводом) називається пристрій для надавання руху механізмам і машинам, складений з приводного двигуна, гідропередачі, пристроїв керування, додаткових і допоміжних пристроїв.

Вони застосовується у гірничих і прохідницьких машинах - пдроприводи механізмів подачі вугільних і прохідницьких комбайнів, механізованих кріплень (гідростійки і гідродомкрати);

- на судах -гідроприводи рулів, палубних лебідок і інших механізмів;

- у будівельних і дорожніх машинах (екскаваторах, грейдерах, скреперах, кранах і т. д. ) - пдроприводи підйому і переміщення вантажу і грунту;

- у транспортних машинах (автомобілях, потужних самоскидах, тягачах) - пдроприводи рульових механізмів, механізмів керування швидкостями руху (гідромуфти і гідротрансформатори), перекидання кузова,

- у тракторах, збиральних комбайнах, меліоративних машинах і сільськогосподарських агрегатах - гідроприводи керування, силових трансмісій, навісних агреганв,

Кожний із елементів пдропривода виконує певні функції. Приводний двигун є вхідною ланкою гідропривода і джерелом механічної енергії. Тип приводного двигуна характеризує гідропривод, наприклад, електро-гідропривод, дизель-гідропривод і т.д.

Гідропередача є основою гідропривода і призначена для передачі механічної енергії від приводного двигуна до виконавчого механізму за допомогою рідини. Гідропередача складається з двох пдравлічних машин насоса і гідродвигуна, зєднаних між собою гідромагістраллю (гідролінією) по якій проходить рідина в процесі роботи гідропривода, і виконує функції перетворювача енергії. Насос служить для створення потоку рідини, тобто перетворення механічної енергії приводного двигуна в енергію гідравлічну, а гідродвигун - дія перетворення енергії потоку рідини в енергію руху вихідної ланки гідропередачі (механічну енергію)

У залежності від виду механічної енергії розрізняють об'ємні і динамічні гідропередачі.

У об'ємній гідропередачі енергія від одної ланки до іншої передається за рахунок гідростатичного тиску при відносно малому значенні кінетичної енергії і геометричного напору, тому звязок між механічними ланками або з'єднаннями здійснюється за допомогою геометрично ізольованого об'єму робочої рідини, що і визначило назву пдропередачі. Кінематика таких пере дач практично не залежить від навантаження, тому її швидкісні і силові параметри можуть розглядатися окремо Гідроприводи з об'ємною гідропередачєю називаються об'ємними.

1 Вибір робочого тиску

Номінальний тиск вибирається виходячи з номенклатури і технічних характеристик гідроустаткування, головним чином гідронасосів (ГН) і гідромоторів (ГМ). Значення тисків, що рекомендуються:.

Вибираємо для одноковшевого екскаватора .

Перепад тиску на гідродвигуні приймають на 10...20% менше номінального (для обліку втрат).

2 Розрахунок та вибір гідроциліндрів

При подачі рідини в поршневу порожнину діаметр поршня дорівнює:

де - зусилля на штоку поршня, Н;

- гідромеханічний ККД гідроциліндра,

-перепад тиску на гідродвигуні,МПа;

,

Приймаємо ГЦ стріли:

діаметр циліндра........ 180мм;

діаметр штока..............160мм;

хід штока......................1400мм.

Приймаємо ГЦ рукояті:

діаметр циліндра........ 160мм;

діаметр штока..............100мм;

хід штока......................1400мм.

Приймаємо ГЦ ковша:

діаметр циліндра........ 140мм;

діаметр штока..............90мм;

хід штока......................1400м.

З Розрахунок та вибір гідромоторів

3.1 Вибір гідромотора поворотної платформи екскаватора

По кутовому прискоренню і моменту інерції визначається обертаючий момент, необхідний для повороту:

де - момент інерції, кгм²,

- кутове прискорення, рад/с²;

Обертальний момент, приведений до вала гідромотора (ГМ)

,

де - передавальне відношення механізму повороту;

,

де - частота обертання вала ГМ, приймаємо усереднене значення з каталогу

;

- частота обертання поворотної платформи;

- ККД механізму повороту, ;

,

Вибір гідромотора проводимо за робочим об‘ємом:

,

де - гідромеханічний ККД ГМ,;

.

З каталога вибираємо аксіально-поршневий регульований гідромотор типорозміру 303.112 з робочим об‘ємом від 31 до 112 .

3.2 Вибір гідромотора пересування

Максимальне тягове зусилля, яке необхідне для пересування машини, приведене до одного рушія ходового обладнання.

,

де _. - динамічний фактор машини;

- вага машини,Н;

n_х - число рушіїв ходового обладнання, n_x=2 – для гусеничного типу рушія;

.

Потужність, необхідна для пересування машини, визначається за формулою:

,

де V - швидкість пересування машини, м/с

Вибір гідромотора проводимо за робочим об‘ємом:

,

де - радіус ведучого колеса (зірочки), м;

- передавальне відношення механізму пересування,

З каталога вибираємо аксіально-поршневий регульований гідромотор типорозміру 303.112 з робочим об‘ємом від 31 до 112 .

4 Розрахунок витрат гідродвигунів

Для визначення витрат ГМ використовують формулу

,

де - розрахунковий робочий об‘єм, м³;

- витрата гідромотора ,;

- робоча частота обертання вала ГМ ,с^-1

- об‘ємний ККД ГМ, .

Витрати ГМ повороту платформи:

;

Витрати ГМ пересування:

;

Для визначення витрат ГЦ використовують формулу

;

де - діаметр поршня циліндра (стандартне значення), м;

- швидкість штока, м/с

- об'ємний ККД ГЦ ;

Витрати на ГЦ стріли:

;

Витрати на ГЦ рукояті:

;

Витрати на ГЦ ковша:

.

5 Вибір гідронасосів

Основні вимоги при виборі насосів - забезпечення максимальних навантажень і швидкостей ГМ. Основні параметри насоса: робочий об'єм, номінальний тиск, частота обертання приводного вала, подача робочої рідини, діапазон регулювання.

Для розрахунку насоса складаємо компоновочну схему, до якої включаємо всі гідродвигуни, умовно поділяємо їх на групи двигунів, які працюють одночасно. Визначаємо сумарні витрати по кожній групі гідродвигунів і для вибору насоса беремо найбільшу сумарну витрату по групі. Приймаємо, що в гідросистемі буде працювати два однакових насоса.

Рисунок 1. Компоновочна схема

Одночасно може працювати наступне гідрообладнання:

1) гідромотори пересування

;

2) гідромотор повороту платформи і ГЦ стріли

;

3) ГЦ рукояті і ГЦ ковша

.

Таким чином, ми встановили, що усереднена подача двох насосів становить 0,0046 м³/с. Одного – в два раза менше.

Подачу насоса визначаємо по формулі:

де - мінімальна частота обертання

- робочий об‘єм насоса,м³;

- об‘ємний ККД гідронасоса.

Використовуючи основні показники аксіально-поршневих насосів і підставляючи їх в формулу визначення подачі, підбираємо такий насос, щоб його подача була найближчою до розрахункової.

Розрахуємо подачу аксіально-поршневого насосу типорозміру 333.20:

,

його подача максимально відповідає розрахунковій.