Радиально-поршневой мотор с кулачковой шайбой

 

а) Необходимо привести описание конструкции, принципа работы радиально-поршневого гидромотора, используя текст лекций по курсу, выполнить рисунок (рис.1.24).

Рис.1.24. Радиально-поршневой гидромотор с кулачковой шайбой

 

б) Гидромотор должен развивать расчетный вращающий момент исходя из условия – гидромотор должен развить момент, который превышает статическую и динамическую нагрузку (рис.1.25)

, (1.57)

 

где – момент сопротивления, приложенный к барабану со стороны троса от силы веса F_Q (статической), кН∙м;

динамический момент, , который возникает в результате переходных процессов разгона и торможения;

– коэффициент запаса по моменту 1,1…1,15,

Рассчитывается расчетный удельный момент гидромотора, Н∙м/МПа

, (1.58)

где – предварительно назначаемое давление насоса, можно принять 20….30 МПа.

 

Fдин=mQ a

mQ

FQ

Tст

Tдин

Fшк

T

nгм

Tст

Tдин

[Tгм]

Tпуск

Рис.1.25. Расчетная схема действия статических и динамических нагрузок при подъеме груза

 

Выбор гидромотора проводят исходя из условия

, (1.59)

 

где – значение удельного момента гидромотора по каталогу, Н∙м/МПа. По табл. 1 осуществляется выбор гидромотора.

в) Подсчитывается расход рабочей жидкости в гидромоторе, л/мин

 

, (1.60)

где – частота вращения корпуса гидромотора, мин^-1, поскольку гидромотор жестко (болтами) закреплен к тросовому барабану, то частота вращения мотора равна частоте вращения барабана .

– рабочий объем гидромотора по каталогу, см³;

– гидравлический к.п.д. привода, 0,95.

г) Выбор гидронасоса. В качестве гидронасоса используется аксиально-поршневой регулируемый насос. Насос выбирается по:

– давлению , МПа

где – максимальное допустимое давление в гидронасосе, МПа.

– по подаче – расход гидромотора должен не превышать подачу насоса,

расход мотора, л/мин;

– паспортная подача насоса по каталогу, л/мин.

 

Радиально-поршневой мотор с эксцентриковым валом

 

а) Необходимо привести описание конструкции, принципа работы радиально-поршневого гидромотора, используя конспект лекций (рис.1.6)

Рис.1.26. Гидравлический мотор с эксцентриковым валом

 

б) Гидромотор должен развивать расчетный вращающий момент исходя из условия

, (1.61)

где – коэффициент запаса по моменту 1,1…1,15,

– момент сопротивления движению барабана, приложенный к нему со стороны троса, кН∙м.

Выбор гидромотора проводят исходя из условия – расчетный момент гидромотора должен не превышать фактический момент момент гидромотора согласно каталогу

, (1.62)

где – расчетный момент, который должен развить гидромотор для подъема груза весом F_Q, Н∙м;

– вращающий момент гидромотора по каталогу, Н∙м.

 

Аксиально-поршневой мотор

 

а) Необходимо привести описание конструкции, принципа работы аксиально-поршневого гидромотора.

Рис.1.27. Аксиально-поршневой гидромотор

 

б) Предварительный выбор гидромотора проводится по мощности, приведенной к валу гидромотора, которая необходима для подъема номинального груза

, (1.63)

где – вес груза, кН;

– скорость подъема груза, м/с;

– к.п.д. механизма, .

Из условия: мощность гидромотора по каталогу должна быть больше (либо равна) расчетной мощности

.

При выборе аксиально-поршневого мотора следует указать его технические характеристики.

в) Выбор редуктора.

Вычисляется расчетное (требуемое) передаточное отношение редуктора

, (1.64)

где – вращающий момент на барабане, Н∙м;

– вращающий момент гидромотора (значение по каталогу), Н∙м;

– к.п.д. редуктора, .

Редуктор в приводе необходимо выбрать по условию

, (1.65)

где – передаточное отношение редуктора, выбранное по каталогу.

Необходимо указать тип редуктора и его характеристики.

г) Уточненный выбор гидромотора.

Условие, при котором гидромотор обеспечит подъем груза

 

,

где – вращающий момент гидромотора (значение по каталогу), Н∙м;

– момент сопротивления сил веса груза, который приводится к валу двигателя, Н∙м;

. (1.66)

 

Расчет тормоза

Перед началом проведения расчетов необходимо ознакомится с конструкциями тормозов, указать область их применения достоинства и недостатки.

 

Расчет ленточного тормоза

Расчетный тормозной момент T_т.р определяется по формуле, Н∙м

, (1.67)

где – коэффициент запаса торможения, по правилам Регистра (5.4.2) принимается .

– статический вращающий момент, приведенный к валу гидродвигателя при подъеме номинального груза m_Q, Н×м, (определяется по формуле (1.84)).

Вычисляются усилия в набегающей (рис.1.28), Н

, (1.68)

и сбегающей ветвях ленточного тормоза, Н

, (1.69)

 

a

F1

F2

Fпруж

p -подача масла

a

b

Тт.р.

 

Рис. 1.28. Схема ленточного тормоза механизма подъема: 1 – тормозной шкив; 2 – тормозная лента; 3 – рычаг; 4 – тормозной цилиндр; 5 – тормозная пружина

 

где f – коэффициент трения ленты о шкив, тормозная лента изготавливается из вальцованной ленты на асбестовой основе при каучуковом связующем, коэффициент трения этой ленты о стальной шкив составляет f = 0,35…0,45 [9];

a – угол обхвата лентой шкива, рад, в первом приближении можно принять угол a =240…260°;

e – основание натурального логарифма;

D – диаметр тормозного шкива, мм, определяется по геометрическим размерам гидромотора – размер Е табл. 2 Приложения 20.

В соответствие с креплением концов ленты данный тормоз является простым ленточным тормозом. Рассмотрим уравнение равновесия рычага 3

,

 

из которого определим расчетное усилие тормозной пружины , необходимое для создания тормозом требуемого тормозного момента

 

, (1.70)

 

где b, a – плечи, действующих на рычаг сил (рис. 1.28), их значения определяются из компоновочного чертежа лебедки.

Растормаживание осуществляется подачей рабочей жидкости из системы управления и подпитки из шестеренчатого насоса под давлением p = 2…3 МПа.

Ширина ленты рассчитывается из условия обеспечения допускаемого давления ленты, мм

 

, (1.71)

 

где – допускаемое давление ленты в контакте с тормозным шкивом, =2…3 МПа.

 

 

Расчет дискового тормоза

 

Дисковые тормоза устанавливаются в приводах, которые оборудуются аксиально-поршневыми гидромоторами, устанавливаются на быстроходный вал редуктора (см. рис. 1.29)

Расчетный тормозной момент T_т.р определяется по формуле, Н∙м

 

,

 

где – коэффициент запаса торможения, по правилам Регистра (5.4.2) принимается .

– статический вращающий момент, приведенный к валу гидродвигателя при подъеме номинального груза m_Q, Н×м, (определяется по формуле (1.72))

 

(1.70)

Рис. 1.29. Схема дискового тормоза механизма подъема

 

Сила упругости тормозной пружины, Н

, (1.72)

где z – число пар трения;

F_пр – осевое усилие прижатия дисков, создаваемое силой упругости пружины;

f – коэффициент трения, f = 0,35..0,45;

– средний радиус поверхности трения (рис. 5.5),мм, .

, – внутренний и наружный радиус тормозных дисков, можно принять 40…60 мм, , мм.

Среднее давление на трущихся поверхностях, МПа

(1.73)

– допускаемое давление для тормозов, МПа, 2…3 МПа.