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