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