Бульдозер ДЭТ-250

 

Теоретическая производительность насоса определяется:

 

Для данного типа насоса и заданной температуры окружающей среды применимо  ИГП-38  со следующими параметрами:

- кинетическая вязкость 

- плотность 

- индекс вязкости, не менее ИВ=90

- температура застывания t_з = -15⁰С

- температура  вспышки t_в = 210⁰С

 

6. Выбор направляющей аппаратуры

 

Гидрораспределитель 1Рн203-В64-УХЛ4

- номинальное давление Рном = 32 МПа

- максимальное давление Рmax = 35 МПа

- номинальный поток Qp = 160

- потери давления  ∆Pр = 0,2 МПа

 

Делитель потока МКДС20/3221

• диаметр условный 20мм
• номинальный расход, Qp = 55-80 л/мин
• номинальное давление настройки, Рном = 20МПа
• масса 6,6кГ

 

Делители расхода типа МКД предназначены  для деления расхода на две  равные части с целью синхронизации движения исполнительных органов независимо от величин нагрузок.

Делители расхода работают на минеральных  маслах с вязкостью 10...400 сСт.

Делители расхода выпускаются  в резьбовом МКД и стыковом МКДС исполнениях на номинальное.

Давление до 32 МПа. Расход задается установкой трех различных типов диафрагм с различными отверстиями, определяющими исполнения I, II, III. Производитель ГрЗГ (г. Грязи)

Гидрозамок  выпущенный Caproni (Hydravlika 96).

• номинальный расход, Qp = 12 л/мин

• Резьба 

7. Выбор регулирующей аппаратуры

 

С целью предохранения гидравлическую систему от недопустимых давлений конструкции  машины от перегрузок параллельно напорной гидролинии устанавливают предохранительный клапан.

Выбираю клапан с элементами управления марки МКПВ 20/3С2Р2УХЛ4 с параметрами:

- максимальный поток 400 

- номинальное давление 20 МПа

- потери давления  ∆Pр = 0,3 МПа

Производитель ГрЗГ (г. Грязи)

Требуемую скорость выходного звена  в приводах с нерегулируемыми гидромашинами можно получить установкой в схему дросселя.

Определяется требуемый расход дросселя:

 

Определяется площадь расходного окна:

 

 

 

μ = 0,62 – коэффициент расхода  жидкости

U_др=1 – параметр регулирования дросселя

ρ = 890 плотность жидкости

∆P_др – перепад давления в дросселе

 

 

Выбираем дроссель ДР-С32

• диаметр условный 30мм
• номинальный расход, Qp = 160 л/мин
• максимальный расход, Qmax = 250 л/мин
• номинальное давление настройки, Рном = 32МПа
• масса 6,9кГ
• максимальное давление, Рmax = 35МПа

8. Выбор фильтра

 

Выбор фильтра осуществляется в  зависимости от необходимости фильтрации.

 

Выбираю фильтр  1.1.32-25ОСТ22-883-75 фирма АЗИМ со следующими параметрами:

• Номинальный поток            Q = 100 л/мин
• Тонкость фильтрации          25 мкм
• Потери давления                  0,63 МПа
• присоединительные размеры  М42х2

9. Гидравлический расчет трубопроводов

 

Гидравлический расчет трубопроводов сводится к определению их геометрических параметров (длины трубопровода, внутренний диаметр), потерь энергии на трение при движении жидкости по трубопроводам и потерь на местных гидравлических сопротивлениях.

Соединение гидроаппаратов производится стальными бесшовными трубами. Максимально возможный расход жидкости в сливной гидролиний больше подачи насоса в случае объединения нескольких потоков или когда жидкость сливается из поршневой полости гидроцилиндра с односторонним штоком.

 

В этом случае максимальный расход определяется:

 – подача насоса,

Расход жидкости трубопровода взаимосвязан с его внутренним диаметром и  скорости движения жидкости.

 

Для напорных и сливных трубопроводах:

                         P – давление жидкости в трубопроводе, МПа

Принимаю скорость во всасывающем  трубопроводе:

Внутренний диаметр трубопровода определяется:

 

 

 

      По ГОСТу принимаю:

для напорных d=25мм D=35мм

для сливной d=30мм D=38мм

для всасывающей d=50мм D=52мм

 

Рассчитываю следующие максимальные значения длин трубопроводов:

• всасывающего    
• напорного (от насоса до распределителя)

 

• напорного (от распределителя до гидродвигателя)

 

• сливного              

 

Потери давления складываются из потерь давления на преодоление сопротивления трубопроводов ∆P_тр и местных сопротивлений ∆P_м.с.

   ∆P = ∑∆P_тр + ∑∆P_м.с.

Для расчета потерь энергии расчетную  гидросхему привода разбивают на участки, отличающихся друг от друга  расходом жидкости, диаметром трубопровода, наличием местных сопротивлений. Расчёт потерь энергии производится отдельно для всасывающей, напорной и сливной гидролинии.

Потери давления по длине трубопровода на каждом участке определяется по формуле:

L – длина участка трубопровода со скоростью жидкости V_ж,

d – внутренний диаметр трубопровода, м

ρ – плотность жидкости,

λ – коэффициент сопротивления  рассматриваемого участка трубопровода.

 

Для определения λ, необходимо посчитать  число Рейнольдса для напорной и сливной гидролинии:

υ – кинематическая вязкость жидкости,

 

т.к. Re > 316, то

Для участка  от насоса до распределителя:

 

Для участка то распределителя до гидроцилиндра:

 

 

Для сливной магистрали

 

 

Потери для всасывающей магистрали

 

 

 

Суммарные потери для напорной магистрали

 

 ∑ = + = 0,012376 + 0,024751 = 0,037127 МПа

Суммарные потери для сливной магистрали

 

 

Рассчитываю потери давления в гидроаппаратуре, входящей в разработанную схему:

 

- потери давления в распределителе 

 

∆P_ном – потери давления в гидроаппаратуре при номинальном расходе Q_ном (паспортные данные)

 

∆P_ном = 0,2 МПа

Q_ном = 160

Q_ф = 68,02

 

- потери давления предохранительном   клапане

 

 

 

- потери давления в фильтре 

 

 

-потери давления в дросселе

= 0,2 МПа

- потери давления в  делители расхода

- потери давления в гидрозамке

 

-потери давления на  местные сопротивления во всасывающей  магистрали

 

 

 

 

 

 

-потери давления на  местные сопротивления в сливной  магистрали

 

                                                                            

 

 

 

-потери давления на  местные сопротивления в напорной  магистрали

 

 

 

                                                                      

 

 

-общие потери  давления для всасывающей магистрали

 

-общие потери  давления в напорной магистрали

 

 

-общие потери  давления в сливной магистрали

 

 

После определения потерь давления в магистралях производятся уточнения  параметров гидропривода.

 

Усилие создаваемое гидроцилиндром при рабочем ходе поршня:

 

 

R– заданная полезная нагрузка, кН

R_пд – сила противодавления, кН

R_п – сопротивление уплотнения поршня, кН

R_ш – сопротивление уплотнения штока, кН

R_ин – сила инерции движущихся частей, кН

 

 

  =  ∆P_сл = 0,6017245 МПа

  = = 0,0019635-0,000491=0,0014726 м²

 

Усилия трения в уплотнениях  определяется:    

 

μ – коэффициент трения (для  резины 0,01)

d – уплотняемый диаметр, м

h – высота активной части манжеты, м

 

Усилие создаваемое гидроцилиндром при рабочем ходе поршня:

 

Давление  жидкости на выходе из насоса:

 

 

Давление настройки предохранительного клапана  P_к  в МПа

 

 

 

 

Скорость рабочего и холостого  хода:

– объемный КПД гидроцилиндра

 

Расхождение расчетной и заданной скоростями не превышает 10% и равняется 3%.

Момент фактический на валу гидромотора

n=13.5*60=810 об/мин

Расхождение расчетной и заданной скоростями не превышает 10%.

10. Расчет КПД гидросистемы

 

Мощность, реализуемая на выходном звене гидропривода

 кВт

 

Мощность, затрачиваемая на подачу жидкости насоса

 кВт

Общий КПД системы

11. Тепловой расчет гидросистемы 

В процессе эксплуатации гидросистем масло нагревается. Основной причиной нагрева является наличие гидравлических сопротивлений в системе гидропривода. С возрастанием температуры жидкости интенсифицируется процесс окисления масла, выпадают сгустки смол и шлама, что нарушает нормальную работу гидросистемы. Обычно принимают максимально допустимую температуру масла в баке 55-60°С. При длительной работе гидропривода температурный перепад достигает значения установившегося. Тепловая энергия расходуется на нагревание гидробака с маслом, а также рассеивается в пространство путем теплопередачи от нагретых поверхностей бака, трубопроводов, гидроцилиндров  длительной работе гидропривода температурный перепад достигает значения установившегося.

Тепловая энергия расходуется  на нагревание гидробака с маслом, а также рассеивается в пространство путем теплопередачи от нагретых поверхностей бака, трубопроводов, гидроцилиндров.

Для установившегося теплового  режима температурный период определяется:

 

– потерянная мощность, кВт

- поверхность теплопередачи, 

- коэффициент теплопередачи участка, 

 

 кВт

Охлаждение водяное

с другой стороны 

∆T = T_м – T_в

T_в – установившаяся температура масла в баке, °С

T_в – температура окружающего воздуха, T_в  = 20 °С

T_м = ∆T + T_в = 25+20=45 °С

Установившаяся температура масла получилась < 60 °С т.е. условие выполнено.

12. Расчет механической и регулировочной  характеристики гидропривода.

 

Скорость движения выходного звена  определяется:

n- рабочий объём гидромотора,

Q_п - фактический полезный расход жидкости затрачиваемый на           совершение работы двигателя,

 

-  полный градиент утечек:

- гидромотора;

- гидрораспределителя;

Градиенты отдельных гадроаппаратов определяется:

где - объемные потери в гидроаппарате при его номинальном давлении .

 

 

μ = 0,62 – коэффициент расхода  жидкости

-фактическое значение величины  расходного окна дросселя,

U_др – параметр регулирования дросселя

ρ = 890 плотность жидкости

∆P_др – перепад давления в дросселе

М=0    U_др=0

М=0    U_др=0,25

М=0    U_др=0,5

При расчёте по методичке [10] автор Суслов Н. М. при дроссельном регулирований, напорного потока, не учитывается производительность насоса. В результате теоретический полезный расход жидкости превосходит производительность насоса .

М=0    U_др=0,75

М=0    U_др=1

М=25    U_др=0

М=25    U_др=0,25

М=25    U_др=0,5

М=25    U_др=0,75

М=25    U_др=1

М=50    U_др=0

М=50    U_др=0,25

М=50    U_др=0,5

М=50    U_др=0,75

М=50    U_др=1

М=75    U_др=0