Сделай Сам Свою Работу на 5

Составление таблицы действительных характеристик





Кафедра «Теплогазоснабжения»

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проектирование гидропривода подъема стрелы стрелового крана

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

Выполнил студент гр.031с2

Айкин Р.Н.

 

Принял: Мельков В.И.

 

Томск – 2012

 

Содержание:

  • Исходные данные для проектирования……………………………….3стр
  • Описания работы стрелового крана…………………………………..3стр
  • Расчетная схема……………………………………………………….. 6стр
  • Выбор рабочей жидкости………………………………………………7стр
  • Определения мощности гидропривода и подачи насоса…………….7стр
  • Расчет гидролиний……………………………………………………...8стр
  • Подбор гидравлического оборудования ……………………………..9стр
  • Расчет потерь давления в гидросистеме……………………………12стр
  • Выбор гидродвигателя ………………………………………………14стр
  • Составления таблицы действительных характеристик ……………15стр

· Построение статической характеристики работы гидропривода….16стр

  • Список использованной литературы………………………...………17стр

 

Исходные данные для проектирования гидропривода

 

Кран. Подъем стрелы.

Нагрузка М=130 Нм ; T=130 кН



 

Скорость V=22 см/c ; n=22 c-1

Температура окружающей среды t=-60 0C

Протяженность линий:

Lвс=1,3м

Lнап=3.5м

Lисп=5.5м

Lслив=4,6м

 

 

Задача состоит в том что, чтобы составить гидравлическую схему, рассчитать привод, подобрать насос, гидродвигатель, систему управления, защиты и вспомогательные органы такими, при которых спроектированный гидропривод имел бы выходные параметры, максимально приближены к заданным.

Описания работы стрелового крана

Стреловой кран грузоподъёмностью от 4 до 16т предназначен для погрузо-разгрузочных и монтажных работ в строительстве и промышленности и монтируется на серийных автомобилях или специальном шасси.

Гидропривод стреловых кранов осуществляет привод грузовой лебедки, подъем и опускания стрелы, выдвижения телескопической части стрелы, вращения поворотной платформы, установка выносных опор и блокировку рессор для повышения устойчивости крана.

Насос 2, в зависимости от положения трехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя 4,нагнетает рабочую жидкость из гибробака1 в пятизолотниковый секционный гидрораспределитель 9. Гидрораспределитель 5 управляет движениями гидроцилиндров 8 блокировки рессор.



Для фиксации положения гидроцилиндров 7 и 8 на магистралях их поршневых полостей установлены гидрозамки 6. Раздельное управление каждой выносной опорой позволяет точно выставлять кран в горизонтальной плоскости для устойчивости его работе.

После установки выносных опор и блокировки рессор гидрораспределитель 4 переключают в положение, при которой поток от насоса 2 поступает в гидрораспределитель 9.

Первый золотник гидрораспределителя 9 управляет гидроцилиндром 10 подъёма и опускания стрелы. Для надежной фиксации стрелы в определённом положении и исключение её падения , в случае обрыва трубопроводов, к гидроцилиндру 10 на гидролинии поршневой полости, при помощи фланцев, закреплен гидрозамок 6. Для плавного опускания стрелы установлен тормозной клапан 11, который переключает сливную гидролинию гидроцилиндра 10 при ускоренном опускании стрелы и уменьшении давления в напорной магистрали этого же гидроцилиндра.

Второй золотник гидрораспределителя 9 управляет гидромотором поворота 13 и имеет дополнительный трехпозиционный золотник, перемещающийся вместе с основным, который управляет гидроцилиндром 14. В нейтральной положении золотника поршневая полость гидроцилиндра 14 соединена со сливом, замыкание тормоза происходит под действием пружины. Во включенных положениях золотника поршневая полость гидроцилиндра 14, через включенный двухпозиционный гидрораспределитель 18 с электроуправлением, соединяется с напорной гидролинией, и механизм поворота растормаживается. Для плавного начала и окончания поворота между гидролиниями гидромотора 13 установлен блок переливных клапанов, которые закреплены фланцами к гидрораспределителю.



Включением третьего золотника гидрораспределителя 9 поток от насоса 2 направляется в гидрораспределитель 15, к которому подводится поток и от второго насоса 25. Гидрораспределитель 15 управляет движениями гидромотора 16 и гидроцилиндра 17 выдвижения телескопической части стрелы.

Золотник управления гидромотором лебедки так же, как и золотник гидромотора поворота, одновременно управляет гидроцилиндром 14 тормоза лебедки.

Для включения ускоренного опускания груза на соответствующей гидролинии поршневой полости гидроцилиндра 17 установлены гидрозамок 6 и тормозной клапан 11. Между золотниковыми секциями гидрораспределителя 15 установлена промежуточная секция с обратным клапаном, предназначенная для получения последовательного соединения и одновременной работы исполнительных органов кранов, управляемых этим распределителем.

Наличие в схеме двух насосов позволяет одновременно и независимо осуществлять движения стрелы и грузовой лебедки, стрелы и телескопа, поворота и телескопа. Все золотники гидрораспределителей 3,9 и 16 позволяют регулировать скорость движения исполнительных органов дросселированием потока, перемещением золотников. Указанные совмещения и регулирование их скорости облегчают управление кранов.

Во все гидрораспределители встроены предохранительный клапаны, которые в гидрораспределителях 9 и 15 имеют дистанционное управление двухпозиционными гидрораспределителями 18 с электроуправлениями. Эти гидрораспределители 18 включаются, соединяют напорную гидролинию со сливной и останавливают все движение исполнительных органов при срабатывании ограничителей грузоподъемности и максимальной высоты подъема груза. При этом со сливом соединяется и гидроцилиндры тормозов 14, в результате чего происходит торможение механизмов поворота и грузовой лебёдки.

В аварийной ситуации, когда вышли из строя проводной двигатель или насосы 1 и 25, может потребоваться произвести некоторое движения исполнительных органов, например опускать груз или стрелу либо повернуть платформу. Для этой цели установлен ручной насос 26, который при открытых вентилях 20 создает в гидросистеме давление, необходимое для открытия гидрозамков 6.

Для аварийного поворота платформы и опускания груза открывают вентили 12, установленные между полостями гидромоторов 13 и 16.

Для очистки рабочей жидкости на сливной магистрали установлен фильтр 24 с переливным клапаном. Рабочая жидкость заправляется в гидросистему насосом 21 через заправочный фильтр 23. В гидросистеме установлены манометры 3 и 19 и термометр 22 [3,стр 24-29]


 

 


Выбор рабочей жидкости:

По [Рис. П. 4.1, с23] выбираем рабочую жидкость ВМГЗ, так как она в моём случае наиболее подходящая.

Техническая характеристика:

Плотность при 200С = 865(кг/м3)

Вязкость при 500С =10(сСт)

Температура застывания =-600С

Температура вспышки =1350С

ГОСТ, ТУ 38 101479-74

Температура окружающей среды t=-30 0c

Температура рабочей среды t=10 0c

Вязкость при температура рабочей среды ν10=40сСт

 

 

Определение мощности гидропривода и подачи насоса

Мощность гидродвигателя проектируемого привода определяется по заданной нагрузке и скорости движения. Так как у меня привод возвратно — поступательного движения :

Nц=V∙T=130000∙22∙10-2=28,6(кВт)

Мощность насоса находиться по мощности гидродвигателя с учётом потерь энергии в гидроприводе:

Nн=К∙Nц=1,25∙28,6=35,75(кВт)

где К – коэффициент запаса, учитывающий потери энергии в гидроприводе. Для гидроприводов, работающих в тяжелых режимах К=1,2…1,25. [П.1,с21] 6

По мощности выбираем из справочной литературы марку выпускаемого промышленностью насоса [прил. 5.1, с 26].

Марка насоса 207.25

Техническая характеристика:

Рабочий объём = 107(см3/об)

Номинальное давление с бронзовым блоком цилиндров= 16(МПа)

Максимальное давление = 25(мПа)

Частота вращения номинальная nH=25(с-1)

Частота вращения максимальная =42,7(с-1)

Номинальная подача при αmax= 2.06(дм3/с)

Мощность потребляемого насоса =36,9(кВт)

Объёмный КПД =0.97

Гидромеханический КПД =0,932

Полный КПД =0,908

Масса = 75(кг)

Подача насоса рассчитывается как:

Qн=Nн/Р=35,75/16=2,076(дм3/с)

где Р– рабочее давление насоса, определяется по прототипу машины или по параметрическому ряду [прил. 2, с 21].

Действительная подача регулируемого насоса равна расчетной подаче .

 

Расчёт гидролиний

Гидролинии бывают всасывающими, напорными, исполнительными и сливными. Они могут выполняться из труб или резинометаллических шлангов.

Расчётный внутренний диаметр каждой из линий находиться как:

d=2∙√Qн/πV

где V – рекомендуемые скорости потока жидкости в линиях: всасывающей VB=0,5…1,5(м/с), сливной VС=1,4…2(м/с), напорной и исполнительной VH=VИ=3…6(м/с).

d´в=2∙√0,001∙2,076/3,14∙1,5=0,04199м

d´c=2∙√0,001∙2,076/3,14∙2=0,03636м

d´н=2∙√0,001∙2,076/3,14∙6=0,02099м

Действительный диаметр линий выбирается по стандартному ряду выпускаемых труб [таб. П. 7.2, с 37] принимая d≥d’.

dв=50мм [ГОСТ 8732-78]

dc=42мм [ГОСТ 8732-78]

dн=dи=28мм [ГОСТ 8734-75]

Действительный диаметр, как правило, равен условному проходу установленных на линии элементов гидропривода.

 

Подбор гидравлического оборудования:

В основе подбора оборудования лежат действительные значения подачи насоса и рабочего давления Р.

Тип и марку распределителя выбираем по номинальному давлению, подаче насоса или условному проходу и количеству гидродвигателей.

Выбираем секционный распределитель, его марка Р-25.16

Условный проход =25(мм)

Номинальный расход масла =2,7(дм3/с)

Максимальный расход масла =3,3(дм3/с)

Номинальное давление =16(МПа)

Максимальное давление =17,5(МПа)

Максимальное число секций =7

Внутр. утечки =14,1(см3/с)

Потери давления =0,7(МПа)

Выбор вентилей, его технические характеристики [прил.7.15 ст.44]:Вентиля пробковые из серного чугуна: проходные муфтовые сальниковые.

1-й для всасывающей линий 11ч6бк – диаметр 50мм

2-й для исполнительной линии 11ч6бк – диаметр 32мм

Объём бака гидропривода машины рассчитывается по формуле:

W=B∙Qн

 

где Qн - действительная подача насоса, дм3/с;

В – время прохождения бака жидкостью, с;

 

Для гидроприводов, работающих в тяжелом и весьма тяжелом режимах В=120…180 с [1,стр. 21]

W=180∙2,076=373,68(дм3)

Объем бака с теплообменником на мобильных машинах составляет :

Wt =(0,3…0,5) ∙W

Wt =0,5∙373,68=186,84 (дм3)

Расчётное значение объёма бака уточняется по ГОСТ 12448-80, W=200(дм3)

 

Линейный фильтр [ОСТ 22-883-75] типоразмер 1.1.50-25

Технические характеристики это фильтра:

Условный проход =50 (мм)

Номинальный расход =4,2(дм3/с)

Номинальное давление =0,63(МПа)

Потери давления =0,35(МПа)

Тонкость фильтрации =25(мкм)

Ресурс фильтроэлемента =300(ч)

Масса сухого фильтра =18,2(кг)

Гидрозамок : типоразмер У 4610.36А

Условный проход =20 (мм)

Номинальный расход =1,7(дм3/с)

Номинальное давление =16(МПа)

Максимальное давление =21(МПа)

Потери давления =0,4(МПа)

Масса = 7 (кг)

Тормозной клапан : типоразмер 63100

Условный проход =20 (мм)

Номинальный расход =2,7(дм3/с)

Давление настройки :

Минимальное =1(МПа)

Максимальное =2(МПа)

Масса = 12,5 (кг)

Теплообменник : КМ6-СК-1

Отводимый тепловой поток =18,6(кВт)

Расход жидкости :

Номинальный =5,4(дм3/с)

Максимальный=7,5(дм3/с)

Наибольшее допускаемое давление =1,2(МПа)

Потери давления при максимальном расходе =0,3(МПа)

Коэф. Теплопередачи = 20,4 (Вт/м2)

Площадь теплопередающей поверхности = 22,74 (м2)

Размеры :

Длина =730 (мм)

Ширина=220 (мм)

Высота = 575 (мм)

Масса без жидкости =77,3 (кг)

Расчёт потерь давления в гидросистеме:

Потери давления в гидросистеме складываются из потерь во всасывающей, напорной, исполнительной и сливной гидролиниях и потерь в элементах гидрооборудования, установленных на этих линиях и работающих в расчётном цикле:

Рассчитываем число Рейнольдса:

Re =4∙Qн/π∙V∙d

 

Для всасывающей линии :

Re =4∙0,2076/3,14∙40∙10-6∙0,050=1322,2

Для сливной линии:

Re =4∙0,2076/3,14∙40∙10-6∙0,042=1574,1

Для напорной и исполнительной линии

Re =4∙0,2076/3,14∙40∙10-6∙0,028=2361,2

 

Коэффициент трения для жестких труб определяется :

λ = 64/Re , при Re <2300

λ = 0,3164/ Re 0,25 , при Re > 2300

Для всасывающей линии .

λ=64/1322,2=0,048

Для сливной линии .

λ=64/1574,1=0,040

Для напорной и исполнительной линии .

 

λ=0,3164/2361,20,25=0,045

 

Потери давления в гидролиниях удобно рассчитывать, суммируя коэффициенты местных и эквивалентных линейных сопротивлений по формуле:

ΔP=( λ∙l/d+ Σ b∙x ) ∙8 ∙p∙ Qн2/ π 2 ∙ d4

x- суммарный коэффициент местных сопротивлений.

b-поправочный коэффициент .

Для всасывающей линии

ΔP=(0,048∙1,3/0,050+0,8∙(0,7+1,5)) ∙8∙865∙ 0,0020762/3,142 ∙0,0504=1455 (Па) =0,001455 (МПа)

Для сливной линии

ΔP=(0,040∙4,6/0,042+0,6∙(2,5+1,5+0,9)) ∙8∙865∙ 0,0020762/3,142 ∙0,0424=7135 (Па) =0,007135 (МПа)

Для напорной линии

ΔP=(0,045∙3,5/0,028+1∙(2,5+2,5)) ∙8∙865∙ 0,0020762/3,142 ∙0,0284=52287 (Па) =0,052287 (МПа)

Для исполнительной линии

ΔP=(0,045∙5,5/0,028+1∙(2,5+2,5)) ∙8∙865∙ 0,0020762/3,142 ∙0,0284=68105 (Па) =0,068105 (МПа)

Результаты расчёта потерь давления в линиях и гидрооборудовании сносим в таблицу №1, и подсчитываем суммарные потери давления

Элемент гидросистемы l,м d,м Q, м3 Re λ b∙x ΔP,(МПа) Тип устройства
1.Всасывающая линия 1,3 0,05 0,002076 1322,2 0.048 1,76 0,001455 ГОСТ 8732-78
2.Напорная линия 3,5 0,028 0,002076 2361,2 0,045 5,0 0,05229 ГОСТ 8734-75
3.Исполнительная линия 5,5 0,028 0,002076 2361,2 0,045 5,0 0,068105 ГОСТ 8734-75
4.Сливная линия 4,6 0,042 0,002076 1574,1 0,040 2,94 0,007135 ГОСТ 8732-78
5.Распределитель             0,7 Р-25.16  
6.Фильтр             0,35 1.1.50-25
7.Теплообменник             0,3 КМ6-СК-1
8.Гидрозамок             0,4 У 4610.36А  
9.Тормозной клапан            
Суммарные потери давления , ΔP             2,88  

 

Выбор гидродвигателя:

В качестве гидродвигателей могут применяться гидроцилиндры и гидромоторы.

Выбор нормализованных гидроцилиндров осуществляется по велечине хода штока и внутреннему диаметру цилиндра. Ход штока выбирается конструктивно в соответствии с кинематической схемой машины. Внутренний диаметр цилиндра определяем расчетом .

Так как рабочий ход осуществляется при подаче жидкости в поршневую полость :

D=2∙√T/ π∙(P- ΔP) ∙ηгм

где ηгм =0,94 – гидромеханический КПД гидроцилиндра

D=2∙√0,130/3,14∙(16-2,88) ∙0,94=0,05794 (мм)

По ОСТ 22-1417-79 [Таблица 6,П.6.1] D=100 (мм)

Действительная скорость движения штока при подаче в поршневую полость и работе гидропривода в режиме постоянного расхода равна :

Vд =4∙Qн/ π∙ Dц2

Vд=4∙2,076/3,14∙1=2,64

Относительное отклонение в скорости :

δv=V-Vд /V∙100%

δv=2,2-2,64/2,2 ∙100%=-0,2=9%

 

Составление таблицы действительных характеристик

2 золотых правила:

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.