Предварительный расчёт гидропередачи. Выбор комплектующих. Проверочный расчет гидропередачи. Синтез механизма поворота рабочего органа

2. Предварительный расчёт гидропередачи. Выбор комплектующих

Цели: Определить параметры и выбрать элементы привода:электродвигатели, насосы, гидродвигатели, трубопроводы, гидравлические масла, распределители, предохранительные клапана, фильтры.

Условия расчета: комплектующие выбраны из условия обеспечения на  рабочих органах заданных движущих сил, вращающих моментов, скоростей и перемещений, при этом движение рабочих органов приняты установившимися, а температура МГ оптимальная +20^оС.

Расчетная схема гидропривода изображена на рисунке 1.

2.1 Мощности, подводимые к рабочим органам

Мощность на рабочем органе вращательного действия [1]:

                                             (1)

где крутящий момент, ();

угловая скорость рабочего органа, ().

Мощность на рабочем органе поворотного действия  [1]:

                                                                    (2)    

где  работа, которую необходимо  совершить рабочему органу при его повороте на заданный угол    

        продолжительность поворота,    

  Величина  определена графически через площадь А фигуры, ограниченной линией Т_РО2=ƒ(α) и осью α (рисунок 2).

                                                                                          (3)

  где площадь фигуры под графиком функции  

        масштабный коэффициент момента сил ,

        масштабный коэффициент угла

2.2 Выбор электродвигателей и насосов машины

Мощность насоса определена с учетом к.п.д. передачи от насоса до  ого РО,  [1] :

                                   (4)

где  – полный к.п.д. насоса ();

к.п.д.учитывающий потери мощности на пути от насоса до гидродвигателя и от гидродвигателя до бака 

           полный к.п.д. гидродвигателя для гидромотора;    

для гидроцилиндра               к.п.д.  механический передачи между гидродвигателем и рабочим органом

КПД от вала двигателя до РО1,

.

КПД от вала двигателя до РО2,

Необходимая мощность на валу насоса  

                                                      (5)

Необходимая мощность на валу насоса

                                                     (6)

       

  Электродвигатель, работающий в повторно-кратковременном режиме, выбираем по эквивалентной мощности.

Эквивалентная мощность  

                                                                                             (7)

где  время работы РО1,

продолжительность цикла,

Эквивалентная мощность  

                                         (8)                         

где  время работы РО2,

 продолжительность цикла,

 Привод насоса  от электродвигателя выполняем без ускоряющей    или замедляющей передачи.

По справочнику [1] Выбран электродвигатель А250 M6 для РО1 – вращательного действия. Для РО2 –поворотного действия выбран электродвигатель А250 S6.

Таблица 1- Характеристики электродвигателей

Типоразмер двигателя	Номинальная мощность, кВт	Асинхронная частота вращения вала, мин-1	Отношение максимального момента к номинальному
А250М6	55,0	980	2,8
А250S6	45,0	980	2,8

По справочнику [1] Выбран регулируемый насос с наклонным блоком типа 313.3.160 для РО1 – вращательного действия. Для РО2 –поворотного действия выбран нерегулируемый насос с наклонным блоком типа 310.112.

Таблица 2-Характеристики насосов

Параметры	310.112	313.3.160
Рабочий объём,	112	160
Частота вращения вала, с-1:
- максимальная при минимальном давлении	33,3	29,1
-номинальная	20	20
-минимальная	6,7	6,7
Давление на выходе, МПа:
- номинальное	20	20
- максимальное	30	35
Мощность на валу номинальная, кВт	46	66
Коэффициент подачи (объемный КПД)	0,95	0,95
КПД полный	0,91	0,91
Масса, кг	29	45
Класс чистоты РЖ по ГОСТ 17216	12	12
Тонкость фильтрации номинальная, мкм	25	25

        

Насос следует форсировать по давлению до величины

                                             (10)

Насос следует форсировать по давлению до величины

 Производительность насоса

                                                   (11)

Производительность насоса Н1

Производительность насоса Н2

2.3 Гидродвигатели

   2.3.1 Гидромотор

       Гидромотор выбираем по необходимой мощности на его валу

                                                  (12)

По справочнику [1] принят гидромотор высокомоментный,  радиально-поршневой  типа МР-4500. Характеристики мотора приведены в таблице3.

         Таблица 3  - Характеристики гидромотора МР4500

Параметр	МР4500
Рабочий объем, см3	4500
Давление на входе, МПа:
номинальное	21
максимальное	25
Частота вращения, об/мин:
номинальная	40
максимальная	120
минимальная	1
КПД полный	0,85
Номинальная мощность, кВт	55,57
Номинальный вращающий момент, Н×м:	14000