• Управление выходными параметрами гидропривода.

Согласно заданию, для обеспечения управления вращением лебедки в следящем режиме с обеспечением реверса движения выбран регулируемый радиально-поршневой насос со следящим гидравлическим управлением. Гидравлическое управление, а также поддержание давления в системе подпитки обеспечивается вспомогательным шестеренным насосом.

Построим зависимости изменения частоты вращения и момента на валу лебедки в зависимости от изменения частоты вращения и момента относительного эксцентриситета насоса.

Выражение для частоты частоты вращения вала гидромотора:

С учётом передаточного числа редуктора находим зависимость для частоты вращения вала лебедки:

.

Вращающий момент на валу лебедки определяется по формуле

Влияние изменения относительного эксцентриситета насоса на величину момента происходит за счет изменения перепада давления на гидромоторе при изменении расхода, циркулирующего в системе.

Все вычисления по приведенным зависимостям сведены в таблицу

	Q, /с	кПа	кПа	МПа	об/с	Н*м
0,0	0	0	0	19,70	0	887
0,2	455	10,31	10,81	19,68	1	886
0,4	910	35,16	36,89	19,63	2	884
0,6	1365	72,45	76,00	19,55	3	880
0,8	1819	121,38	127,34	19,45	4	876
1,0	2274	181,53	190,44	19,33	5	870

На рисунке приведена характеристика гидропривода. Из характеристики видно, что при управлении частота вращения вала изменяется линейно, а крутящий момент достигает наибольшей величины на неподвижном валу, что благоприятно с точки зрения пуска лебедки и осуществления реверса движения.

3. Гидроусилитель рулевого управления автомобиля

• Исходные данные

Усилие на штоке

Длина хода поршня

Скорость хода поршня

Длина напорной линии

Длина сливной линии

Сумма коэффициентов местных сопротивлений напорной линии

Сумма коэффициентов местных сопротивлений сливной линии

Исходя из требуемого усилия на штоке гидроцилиндра, выбираем номинальные давления из ряда нормативных p = 6,3 МПа. Рабочую жидкость выбираем из условий работы в режимах температур от -50°С до +50°С. Останавливаем выбор на трансформаторном масле с плотностью 895 и кинематической вязкостью . Это масло обладает достаточно широким интервалом рабочих температур, что позволяет эксплуатировать гидроусилитель в зимнее время без замены рабочей жидкости. Определяем площадь поршня и диаметр гидроцилиндра по формулам:

В соответствии с отраслевой нормалью ОН 22-176-69 выбираем силовой гидроцилиндр с диаметром D = 50 мм, диаметром штока = 32 мм и длиной хода поршня L = 125 мм.

Определяем мощность гидроусилителя по формуле:

Необходимую мощность насоса найдём по формуле, приняв коэффициенты запаса по скорости = 1,1 и по усилию = 1,1

Подачу насоса найдём по формуле

По давлению p = 6,3 МПа и подаче выбираем низкомоментный шестерённый насос ДМШ. Номинальное давление насоса 8 МПа.

Рабочий объём насоса = 51,5 см³, объёмный КПД = 0,92, полный 0,85. Частоту вращения насоса, обеспечивающую необходимую подачу , определяем по формуле

Принимаем число оборотов кратным 10 ~ 610 мин^-1

Новая подача составит

При выборе типоразмера золотникового гидрораспределителя учитываем рабочее давление в системе, расход жидкости, режимы работы, необходимое количество позиций (приложение 4). Принимаем для данной системы моноблочный гидрораспределитель Р80-3/1-22, потери давления в котором не более 0,3 МПа, номинальное давление p = 16 МПа, номинальный расход жидкости 20-120 . Находим внутренние диаметры напорной и сливной гидролиний, исходя из рекомендованных скоростей течения жидкости (для напорной гидролинии , для сливной ).

Расходы жидкости в напорной и сливной линии равны между собой и равны подаче насоса .

Диаметр напорной гидролинии

Диаметр сливной гидролинии

Толщину стенки для напорной гидролинии определяем по формуле

Принимая запас на коррозию равным 1 мм, толщину стенки принимаем равной 1,2 мм

Толщину стенки сливной гидролинии принимаем без расчёта равной

, так как давление в ней сравнительно невелико.

Определяем наружные диаметры гидролиний и округляем в большую сторону до ближайших стандартных значений. Принимаем

Уточняем значения скоростей

Определяем потери давления в трубопроводах, для чего вычисляем числа Рейнольдса

В напорной линии:

В сливной линии:

Так как числа Рейнольдса в напорной и сливной гидролиниях > 1000, то для определения коэффициента гидравлического трения λ используем формулу А.Д. Альтшуля.

Коэффициент гидравлического трений в напорной линии:

Коэффициент гидравлического трений в сливной линии:

Потери давления в напорной линии:

Потери давления в сливной линии:

Находим необходимое давление насоса, равное давлению в гидроцилиндре (p = 6,3 МПа) плюс потери напора в гидролиниях и гидрораспределителе.

Номинальное давление выбранного насоса 8 МПа.

Таким образом, принятый насос удовлетворяет условиям работы гидроусилителя.