Принципиальные схемы гидропривода

Национальный исследовательский Иркутский государственный

Технический университет

Институт недропользования

Кафедра горных машин и электромеханических систем

 

 

Расчетные зависимости

И методические указания к курсовому проекту

по дисциплине «Гидромеханика»

Для горных специальностей

 

Иркутск 2014

 

УДК 622.233.002.5-82

 

Беляев А.Е., Красноштанов С.Ю. Основные расчетные зависимости и методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Гидромеханика» для студентов горных специальностей. Учебное пособие. – Иркутск: ИрГТУ. – 2014.

 

В данной работе использованы материалы методического пособия

«Основные расчетные зависимости и методические указания к расчетно-графической работе по гидроприводу горных машин» под авторством докт.техн.наук., проф. Перетолчина В.А.

 

 

Оглавление

1. Задание на курсовое проектирование……………………………….

исходные данные (поместить в Приложение в конце методички)

гидравлические схемы (поместить в Приложение в конце методички)

2. Методические указания……………………………………………….

3. Свойства рабочей жидкости………………………………………….

 

 

Задание на курсовое проектирование

Дополнить (усовершенствовать) предложенную гидравлическую схему привода, произвести расчет трубопроводов, выбор параметров насоса и гидродвигателя (гидроцилиндра). Элементы гидропривода принять в соответствии с принятой гидравлической схемой и с учетом того, чтобы суммарной коэффициент местных сопротивлений составил ориентировочно заданную величину . Данные для расчета принять в соответствии с номером варианта, приведенного в табл. 1.

 

Таблица 1

Параметры гидропривода

Параметры	Варианты
			4,5
Масло	ЭШ	Т-46	Т-22	Т-57	Т-30	И-30
		1,5		3,0	2,5
		0,98	0,97	0,95	0,96	0,97
	0,8	0,78	0,79	0,8	0,78	0,79
	0,89	0,87	0,88	0,89	0,87	0,88
	2,5	2,3	2,4	2,5	2,3	2,4
	0,94	0,93	0,94	0,94	0,93	0,94
	0,7	0,71	0,72	0,73	0,74	0,75
	0,9	0,88	0,89	0,9	0,91	0,89
	1,5	1,6	1,8	1,7	2,0	2,3
	1,4	1,6	1,5	1,4	1,6	1,5
	0,8	0,82	0,81	0,8	0,82	0,81
	0,9	0,92	0,91	0,9	0,92	0,91
	1,2	1,25	1,3	1,25	1,2	1,25

 

Параметры	Варианты
	5,5				6,5	4,5
Масло	Т-46	И-30	Т-57	Т-30	И-30	Т-22
	3,0	2,9	2,8	2,5
	0,98	0,98	0,98	0,98		0,98
	0,81	0,8	0,82	0,81	0,83	0,79
	0,90	0,89	0,91	0,9	0,92	0,82
	2,2	2,0	2,1	2,2	2,0	2,1
	0,93	0,94	0,93	0,94	0,92	0,93
	0,76	0,77	0,78	0,79	0,8	0,78
	0,98	0,89	,87	0,88	0,9	0,87
	2,5	2,6	2,8	2,7	3,0	3,2
	1,7	1,7	1,8	1,5	1,8	1,7
	0,83	0,82	0,84	0,81	0,85	0,83
	0,93	0,92	0,90	0,91	0,91	0,90
	1,3	1,25	1,2	1,25	1,3	1,25

 

Параметры	Варианты
		6,5	7,5			5,5
Масло	И-20	Т-30	И-30	Т-46	И-45	Т-30
		2,3	2,5	2,4	3,0	2,5
	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98
	0,77	0,78	0,76	0,79	0,8	0,77
	0,87	0,88	0,87	0,89	0,88	0,87
	1,9	2,0	1,8	2,1	1,7	1,9
	0,92	0,92	0,91	0,92	0,91	0,91
	0,82	0,81	0,83	0,8	0,79	0,81
	0,89	0,88	0,91	0,9	0,88	0,87
	3,5	3,6	3,8	3,7	4,0	3,9
	1,7	1,5	1,6	1,7	1,4	1,5
	0,84	0,85	0,83	0,84	0,82	0,81
	0,92	0,9	0,93	0,91	0,90	0,91
	1,2	1,25	1,3	1,25	1,2	1,25

 

Параметры	Варианты
	8,5		7,5		6,5
Масло	И-50	Т-30	Т-46	И-20	И-30	И-45
	2,8	3,0	2,5			2,5
	0,98	0,98	0,98	0,98		0,98
	0,81	0,8	0,76	0,77	0,83	0,82
	0,89	0,88	0,87	0,87	0,92	0,91
	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0	2,1
	0,91	0,91	0,91	0,92	0,92	0,93
	0,77	0,79	0,83	0,82	0,8	0,79
	0,87	0,88	0,91	0,89	0,9	0,87
	4,5	4,0	3,8	3,5	3,0	2,8
	1,5	1,4	1,6	1,7	1,8	1,8
	0,81	0,82	0,83	0,84	0,85	0,84
	0,91	0,90	0,93	0,92	0,91	0,90
	1,3	1,25	1,2	1,25	1,3	1,25

 

Примечание к таблице 1:

− ориентировочная производительность насоса;

− суммарный коэффициент местных сопротивлений;

− длина трубопроводов.

Марки масел:

Т – турбинное; И – индустриальное; ЭШ − для гидросистем высоконагруженных механизмов;

– частота вращения электродвигателя;

– передаточное число между двигателем и насосом;

− КПД редуктора насоса;

− КПД насоса;

− объемный КПД насоса;

− частота вращения выходного вала редуктора;

− крутящий момент на выходном валу редуктора;

− передаточное число между гидродвигателем и выходным валом редуктора;

− КПД редуктора гидродвигателя;

− КПД гидродвигателя;

− объемный КПД гидродвигателя;

− усилие на штоке;

− скорость движения поршня;

− диаметр поршня гидроцилиндра;

− диаметр штока гидроцилиндра;

− механический КПД гидроцилиндра;

− объемный КПД гидроцилиндра;

− коэффициент соотношения между критическим моментом (усилием) и номинальным в гидроприводе с дроссель-регулятором в напорной или сливной магистрали.

 

Принципиальные схемы гидропривода

(сюда вставить гидросхемы и поместить в Приложении)

Методические указания

Расчетно-графическая работа выполняется на отдельных сброшюрованных стандартных листах формата А4 (210x297 мм). Текст должен быть написан на одной стороне листе; вторую использовать для замечаний, пояснений и внесения исправлений.

Первая страница записки является титульным листом, на второй приводится содержание, на третьей − задание и исходные данные для расчета.

Выполнение задания начинается с усовершенствования предложенной гидравлической схемы привода, распределения местных сопротивлений, разбивки магистрали на участки и установления их длин.

Характеристика рабочей жидкости должна содержать сведения о ее плотности, динамической, кинематической и условной вязкости.

Диаметры трубопроводов определяются по рекомендуемым средним скоростям движения жидкости (табл.) и принимаются по ГОСТу (табл.). По принятым диаметрам трубопроводов определяются фактические скорости движения жидкости.

Проверка режима движения (величины числа Рейнольдса ) необходима для определения потерь давления в магистралях. Потери давления в гидросистеме определяются по участкам. Необходимо, например, выделение потерь напора в линии всасывания , в линии слива и в линии нагнетания . При дроссельном регулирования скорости потери давления в дросселе в общие потери не входят.

По заданной ориентировочной производительности насоса определяется необходимый рабочий объем насоса и по ГОСТу (табл.) принимается ближайший стандартный. По принятому рабочему объему определяется фактическая производительность насоса .

В случае дроссельного регулирования (дроссель без регулятора) выбор рабочего объема насоса производится по . Однако параметры дросселя и гидродвигателя (цилиндра) принимаются по заданному ориентировочному расходу .

В случае системы «насос-гидродвигатель» по заданному моменту , частоте вращения и производительности определяется необходимый рабочий объем гидродвигателя и по ГОСТу (табл.) принимается ближайший стандартный .

По необходимому перепаду давления в гидродвигателе находится давление насоса и по ГОСТу (табл.) принимается стандартное .

По полученным , , находятся необходимая мощность для привода насоса , фактический номинальный момент на выходном валу гидродвигателя и фактическая номинальная частота вращения .

При системе «насос-силовой цилиндр» по заданным производительности и скорости движения определяются ориентировочные площадь поршневой полости и диаметры и и по ГОСТу (табл.) принимается и . Ориентировочное давление у цилиндра определяется по заданному усилию . Далее определяются .

При расчетах необходимо учитывать объемный, механический и гидравлический КПД гидропривода.

 

Свойства рабочей жидкости

 

Объемный вес жидкости равен отношение веса G к объему V

( 1)

Размерность −

Плотность жидкости определяется величиной массы в единице объема

(2)

Размерность −

Вязкость − один из наиболее важных параметров жидкости.

Различают динамическую (абсолютную), кинематическую и относительную (условную) вязкость.

Динамическая вязкость жидкости характеризуется коэффициентом динамической вязкости . Размерность – называется пуазом и обозначается Пз. ;

Кинематическая вязкость характеризуется коэффициентом кинематической вязкости , который равен отношению к .

(3)

Размерность называется стоксом и обозначается Ст. называется сантистоксом – сСт.

Относительная (условная) вязкость представляет собой безразмерную величину и обозначается как «вязкость условная» , или как градусы Энглера. Значок определяет температуру, при которой вязкость измерена.

Соотношение между и приведены в таблице 1.

Зависимость вязкости от температуры не подчиняется строгим математическим законам и определяется экспериментально или по эмпирическим зависимостям. Для минеральных масел вязкостью менее 80 сСт и в диапазоне температур от 30 до 150°С можно определять вязкость как

, (4)

где и − коэффициенты кинематической вязкости при температуре t и 50°С;

− показатель степени, зависящий от величины (табл.2).

Таблица 1