Министерство образования российской федерации
РЯЗАНСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ОТКРЫТОГО УНИВЕРСИТЕТА
Кафедра «Промышленное и гражданское строительство»
Методические указания по дисциплине
«Строительные машины»
Лабораторная работа № 2
«ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ ГИДРООБЪЕМНЫХ ПЕРЕДАЧ, УСТРОЙСТВА И ПРИНЦИПА РАБОТЫ И ИХ СОСТАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ»
Рязань 2004
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ ГИДРООБЪЕМНЫХ ПЕРЕДАЧ. УСТРОЙСТВА И ПРИНЦИПА РАБОТЫ И ИХ СОСТАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Цель работы:
Ознакомление с основными принципиальными схемами гидрообъемных передач.
Ознакомление с конструкциями составляющих элементов гидрообъемных передач.
Ознакомление с основными требованиями и методами, предъявляемыми к сборке гидрообъемных передач.
Обозначение составных элементов гидрообъемных передач при заказе.
Время выполнения - 2 часа.
Материальное обеспечение:
Комплектующие элементы;
Стенд для установки комплектующих элементов;
Отвертки, рожковые ключи.
Теоретическая часть.
1.1. Назначение гидрообъемных передай и схемы силовых гидростатических приводов строительных машин.
Основными назначениями гидрообъемных передач являются:
1) реализация больших передаточных отношений от ведущего к ведомому валу без применения сложных кинематических устройств;
2) преобразования вращательного движения приводного органа в поступательное движение исполнительного органа, и наоборот, независимость взаимного расположения приводного и исполнительного органов и осуществление простой кинематической связи между ними;
3) возможность безступенчатого широкого регулирования скорости движения исполнительного органа при постоянной скорости приводного органа;
4) автоматическое выключение движения исполнительного органа при превышении расчетной нагрузки на него, исключающее поломку исполнительного механизма.
Основными параметрами гидрообъемнного привода являются: рабочее давление, расход жидкости и общий КПД.
Мощность от давления насосом определяются по формуле:
где р - давление;
Q - производительность насоса.
Мощность, которая может быть использована рабочим органом, рассчитывается по формуле:
где ηр - КПД распределителя;
ηтр - КПД трубопровода от насоса до рабочего органа;
ηг - КПД гидроцилиндра.
1.2 Схемы гидрообъёмных передач.
Силовые гидрообъемные приводы выполняются по закрытой и открытой схемам.
В закрытой схеме (рис.1) обычно применяют насос 1 регулируемой производительности, гидродвигатель 8, предохранительные клапаны 7 и 4 основного насоса и насоса подпитки, подпиточные клапаны 6, фильтр 3 и основной клапан 5. В некоторых закрытых схемах в место насоса подпитки применяют обратные клапаны, соединяющиеся непосредственно с баком, через которые подпитывается основная магистраль.
Рисунок 1. Закрытая схема гидропривода.
Вал основного насоса вращается обычно в одном направлении. В зависимости от производительности регулирующего насоса, осуществляется регулируемая передача гидродвигателя. В зависимости от направления потока напорный трубопровод может быть сливным или напорным поэтому в схеме предусматривается два предохранительных клапана 7.
В открытой схеме (рис.2) двигатель через передачу 2 вращает насос 1, который засасывает рабочую жидкость по трубопроводу 7 и подает к распределителю 4. При нейтральном положении золотника распределителя рабочая жидкость сливается в масляный бак 6 через сливной трубопровод 11 и фильтр 12.
Рисунок 2. Открытая схема гидропривода.
При рабочих положениях золотника рабочая жидкость по одному из трубопроводов 9 или 10 подается в штоковую или бесштоковую полости гидроцилиндра 5 и сливается из противоположной полости через распределитель и трубопровод 11 в масляный бак.
При перегрузке напорной линии рабочая жидкость через предохранительные клапаны 8 и трубопровод сливается в масляный бак.
Предохранительный клапан обычно настраивается на 5-10 кг/см2 выше расчетного рабочего давления.
Существуют другие открытые схемы, где посредством одного или нескольких насосов постоянной производительности и дросселей осуществляется ступенчатое или бесступенчатое регулирование скорости движения исполнительного органа. Эти схемы называются схемами со ступенчатым дроссельным регулированием.
На рисунке 3 показана схема с дросселированием «на выходе». В этом случае дроссель 5 устанавливается на сливной линии. Скорость перемещения поршня цилиндра определяется количеством жидкости, вытесняемой из штоковой полости, которое регулируется дросселем.
Условие равновесия поршня в этом случае выражается равенством:
где Рпр - противодавление в штоковой полости;
Р - нагрузка на шток;
Т - сила трения поршня;
D - диаметр поршня;
d - диаметр штока.
Давление в поршневой полости гидроцилиндра производится настройкой переливного клапана и практически не зависит от нагрузки. Сила трения также не зависит от нагрузки. Величина противодавления Рпр изменяется обратно пропорционально нагрузке. Эта схема обладает большой плавностью хода.
В этой схеме дроссель 5 установлен на выходе жидкости в масляный бак. Рабочая жидкость подается насосом напрямую в гидроцилиндр 4 и на переливной клапан 2, через который возвращается обратно в масляный бак под давлением, превышающим давление настройки этого клапана.
Рисунок 3. Схема с дросселированием «на выходе».